偏心荷载作用下扣件式钢管满堂支承体系承载性能研究

如何准确地对扣件式钢管满堂支承体系的稳定承载力进行计算是亟待解决的一个技术难题.现有的各种满堂支承体系承载力计算方法中,均没有考虑由于扣件的偏心连接而导致水平杆与立杆不在同一平面内的情况以及满堂脚手架通过水平杆将上部荷载偏心传递给立杆的影响(以上两种偏心情况统称为偏心荷载).在分析满堂支承体系结构特点的基础上,提出了考虑偏心荷载作用下的满堂支承体系数值计算模型.通过对大量不同搭设参数下的满堂支承体系分别进行是否考虑偏心荷载影响的非线性有限元模型分析及2个满堂脚手架的原型试验,证实了偏心荷载这一因素对扣件式钢管满堂支承体系承载性能的影响.所提出的计算模型合理、安全,可为今后满堂支撑架及满堂脚手架的设计提供有价值的参考.     

钢管扣件式满堂脚手架承载性能试验探讨

以某大型住宅楼项目为依托构建起钢管扣件式满堂脚手架承载性能试验模型,并分九种工况进行满堂脚手架承载性能及主要影响因素的分析.结果表明,钢管扣件式满堂脚手架承载性能主要受扣件自身完整性、满堂脚手架架体顶端荷载的均布状况及施加方式、架体顶端建筑材料和设备堆放的均匀性、剪刀撑状况等因素的影响,应从上述因素着手,消除脚手架架体...     

水平冲击荷载作用下高大满堂支撑架动力性能研究

针对高大满堂支撑架在混凝土浇筑期受到水平动荷载作用而产生的结构振动甚至失稳现象进行研究.通过原型试验,研究了在不同混凝土浇筑阶段,顶部受到水平冲击荷载作用下的满堂支撑架的动力性能.考虑在上部结构施工过程中,可能导致的扣件松脱、滑移、断裂甚至失效的情况,研究了不同工况下满堂支撑架的受力性能变化规律.借助有限元仿真分析研究了冲击荷载作用下满堂支撑架的动力反应现象.结果表明,混凝土浇筑过程中,混凝土浇筑量的增加以及剪刀撑的失效将会使得满堂支撑架的自振频率降低,容易引发架体倒塌.当部分立杆节点发生失效时,冲击荷载作用对立杆轴力影响显著增加.     

砂土中螺旋桩在斜拉荷载作用下的承载性能

为研究斜拉荷载倾斜角度和叶片埋深对螺旋桩极限承载力的影响,基于ABAQUS软件构建了砂土中螺旋桩的有限元模型,通过螺旋桩水平承载机理砂箱试验与竖向拉拔试验数据,对模型的准确性和可行性进行验证。设置4组不同叶片埋深的螺旋桩模型,分别施加不同角度的斜拉荷载,探讨了砂土地基中螺旋桩的承载性能与斜拉角度、叶片埋深的相关性。结果表明:砂土中螺旋桩的极限承载力随着斜拉角度的增大不断减小;当斜拉角度小于30°时,螺旋桩极限承载力与斜拉角度的关系曲线近似呈线性;螺旋桩极限承载力存在一个临界埋深比,当埋深比大于等于4时,承载力不随埋深比的增大而变化。推导了深埋状态下螺旋桩受斜拉荷载作用的极限承载力公式,经验证该公式能较好反映螺旋桩极限承载力随斜拉角度增大而逐渐下降的规律。     

竖向荷载作用下复合材料桩承载性能的数值分析

根据有限元分析原理，结合工程实例分析了竖向荷载作用下复合材料桩的承载力、荷载传递特性和水泥土桩环侧摩阻力的传递扩散规律．研究和实践表明，复合材料桩具有协同工作、受力均匀合理、沉降变形小、承载力大和造价低等优点，具有重要的应用价值．     

在偏心荷载作用下钢吊车梁的静力试验研究

在国內外部曾发现厂房中,有相当数量承受重级工作制吊车的钢吊车梁使用时间不长,在上翼缘焊缝及其附近腹板处即出现纵向裂缝以至丧失承载能力。这说明现行设计规范对承受重级工作制吊车的钢吊车梁的设计规定还未能全面反映其实际工作状态。本文正是研究这个问题的一个方面。通过偏轨静力试验探索了以下几个问题:1.偏心扭矩对吊车梁腹板应力及变形的影响;2.改变横向加劲肋间距对吊车梁附加弯曲应力的影响;3.水平力对吊车梁的应力及变形的影响;4.吊车轨道对局部荷载的分布作用;5.不同制动结构对吊车梁应力、变形的影响及制动结构的工作情况。对于所探索问题的有关理论分析,另有专题报告。     

在偏心荷载作用下钢吊车梁的静力试验研究

在国内外都曾发现厂房中,有相当数量承受重级工作制吊车的铜吊车梁使用时间不长,在上翼缘焊缝及其附近腹板处即出现纵向裂缝以至丧失承载能力。这说明现行设计规范对承受重级工作制吊车的钢吊车梁的设计规定还未能全面反映其实际工作状态。本文正是研究这个问题的一个方面。通过偏轨静力试验探索了以下几个问题:1.偏心扭矩对吊车梁腹板应力及变形的影响;2.改变横向加劲肋间距对吊车梁附加弯曲应力的影响;3.水平力对吊车梁的应力及变形的影响;4.吊车轨道时局部荷载的分布作用;5.不同制动结构对吊车梁座力、变形的影响及制动结构的工作情况。对于所探索问题的有关理论分析,另有专题报告。     

碳纤维布加固破损木柱偏心荷载作用下的性能试验

通过对9根粘贴碳纤维布(CFRP)的偏压木柱和对比柱在单调荷载作用下的试验研究,对比分析CFRP加固前后偏压木柱的承载力、延性和破坏特征.试验结果表明,横向粘贴CFRP能够较大幅度地提高破损木柱的承载力,而对完整木柱的承载力提高有限;纵横向粘贴CFRP能极大地提高破损木柱和完整木柱的承载力;横向粘贴CFRP能较大幅度地提高破损木柱和完整木柱的延性.     

超重荷载作用下桥梁承载能力评估研究

随着我国现代化建设的发展,由公路运输特大、特重型工业设备日趋增多.大件运输由于总重大、轴重大等特点,势必会对运输沿线的桥梁安全造成极大的影响.本文以重型设备运输车辆通过高速典型结构的桥梁为例,进行了承载能力计算研究,提出简便实用的桥梁承载能力评估方法,为同类运输案例的桥梁结构承载成立评估提供借鉴经验.     

框架偏心节点反复荷载下的受力性能

通过8个框架节点的试验，研究了节点的受力性能：偏心节点偏心一侧核心区的开裂、通裂荷载比普通节点低，远离偏心一侧的开裂、通裂荷载比普通节点高；当节点都为粱端受弯破坏或都为核心区受剪破坏时，偏心节点的耗能能力小于非偏心节点；由于核心区箍筋及混凝土强度得到充分利用，偏心节点如果既发生梁端受弯破坏又发生核心区剪切破坏，则其耗能能力好于仅发生梁端受弯破坏的非偏心对比节点．推导了引入偏心距的节点有效宽度计算公式，并验证其在偏心节点的开裂、通裂剪力计算中的可行性．     

反复荷载下梁柱偏心节点粘结性能的试验研究

文章主要探讨了不同的加荷方式对钢筋混凝土节点粘结性能的影响,分析了单向加荷与反复荷载两种不同加荷方式下,钢筋混凝土节点的粘结机理,并通过钢筋混凝土梁柱偏心节点试件在反复荷载下,通裂阶段梁纵筋应力试验结果与理论计算数据进行分析比较,得出了反复荷载下钢筋混凝土节点粘结性能退化的规律,并提出了一些有益的建议。     

支盘群桩在复合荷载作用下的承载特性研究

针对输电线路铁塔基础同时承受竖向、水平荷载的特点,依托实际工程开展了1 000kV特高压铁塔2×2挤扩支盘群桩真型试验,得到其在下压-水平荷载工况下的荷载-位移关系、桩端及承台土压力变化规律;并通过ABAQUS有限元软件,分析了不同桩间距、水平与下压荷载的比值对支盘群桩承载性能的影响.结果表明:在达极限承载状态时,支盘端阻力与桩侧摩阻力共占极限承载力的79.86%,承台占19.6%,桩端阻力占0.84%.因水平荷载对群桩的二阶弯矩效应,使得前排基桩的桩端阻力、桩身轴力均大于后排桩;但对于等径群桩,这种现象并不明显,所以基于前排桩在承受单向下压荷载与复合荷载时的桩身轴力,提出考虑水平荷载作用下的抗压承载力调整系数计算公式.     

黏土地基中斜向荷载作用下吸力式沉箱的承载性能试验研究

为了研究黏土地基中斜向荷载作用下吸力式沉箱的承载性能,开展了一系列室内模型试验,分析了斜向荷载作用下吸力式沉箱基础在不同角度和不同加载位置的极限承载力及荷载-位移变化规律.通过ABAQUS建立了吸力式沉箱基础的斜向受荷三维数值模型,分别采用长径比为3和6的模型探究了加载位置对基础极限承载力的影响,进而确定了沉箱基础最优系泊点的位置,并基于极限包络线方法提出了斜向荷载作用下吸力式沉箱基础极限承载力的计算方法.结果表明：当荷载方向与水平向的夹角小于30°时,加载位置深度对基础极限承载力的影响较大;当荷载方向与水平向的夹角大于45°时,加载位置深度对基础极限承载力的影响较小.在基础承载力受加载位置影响较大的斜向荷载角度范围内,随着荷载角度增加,其对应的最优系泊点位置有所上移.     

风荷载作用下超高层建筑脚手架立杆稳定性研究

目的 研究风荷载对超高层建筑脚手架稳定性的影响,完善结构设计理论.方法 通过数理分析,优化风荷载计算公式,并以实际工程算例进行校核;计算、分析风荷载对不同支设基准面(距地面高度大于100 m)、不同搭设方式超高层建筑脚手架立杆附加轴力的影响幅度及变化规律.结果 笔者提出简化的风荷载计算方法与现行规范相比,超高层风荷载附...     

反复水平荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱抗震性能试验研究

通过4组16根箱形钢柱在偏心常轴压、柱顶反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究轴压比、腹板宽厚比、柱顶弯矩等因素对箱形柱滞回性能的影响.试验表明,当柱顶轴力在腹板平面外的偏心小于b/8(b为翼缘板宽度)时,试件壁板屈曲变形为一个半波,腹板外凸,翼缘板内凹,变形基本对称.试件的塑性变形主要集中在柱根部区域,最大塑性变形一般出现在距固定端0.4～0.5h(h为腹板宽度)处.腹板宽厚比是影响构件抗震性能的主要因素,宽厚比越大,滞回曲线越不饱满,骨架曲线下降越陡,承载力及刚度退化越严重;轴压比的影响次之;柱顶弯矩的影响较小.根据试验结果,提出构件适用于四类抗震等级的定量判定标准及大跨度钢结构中箱形钢柱腹板宽厚比的设计建议.     

倾斜荷载作用下裙式吸力基础承载特性研究

开展数值模拟,研究了裙式吸力基础在倾斜荷载作用下承载特性,讨论了不同加载点位置以及加载角度对基础承载特性的影响。研究表明,裙式吸力基础抗拔承载力随加载点位置下移,呈现出先增大后减小的趋势;当加载点位于基础顶面以下2/3倍基础高度时,基础抗拔承载力最大。载点位置固定时,基础抗拔承载力随着加载角度的增大逐渐降低;当加载方向为垂直时,基础极限承载力最小。此外,裙式吸力基础转动点的位置随加载角度增加逐渐下移下降。     

偏心倾斜荷载作用下地基稳定的可靠度分析

分别以偏心倾斜荷载作用下Vesic,Hansen地基稳定极限承载力公式为基础,建立地基稳定的极限状态设计模型.在地基稳定的可靠性分析中,引进基于随机场理论的土层概率模型,运用结构可靠性设计理论,同时结合工程例对地基稳定的可靠度指标进行了分析.     

组合工字型梁在偏心荷载作用下的有限元分析

对于钢结构工程中的组合梁,利用有限元技术,分别计算了不设置腹板加劲肋与设置腹板加劲肋时,梁截面上的最大等效应力分布情况。得出了设置腹板加劲肋可以显著降低偏心荷载作用下梁截面上应力峰值的结论,并提出了在设计时应注意的具体事项。     

扭剪荷载作用下桶形基础承载性能的弹塑性有限元数值分析

针对均质软黏土地基上扭剪荷载作用下桶形基础的破坏包络面,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行了三维非线性数值分析.通过比较系统的数值计算与分析,分别考察了V-T、H-T、V-H-T空间内桶形基础的地基破坏模式以及破坏包络面特性,进而推导了其破坏包络面的拟合数学表达式.由此表明:(1)桶形基础在扭剪荷载作用下,以桶体中心为圆心,形成圆形塑性区,并且不断地向外扩展,距离桶体越近的区域塑性应变相对较为显著;(2)V-T、H-T空间内桶形基础的承载力性能随着桶体长径比(L/D)的增大而提高;(3)推导的破坏包络面拟合数学表达形式,可以近似地表达桶形基础的承载性能,以此评价扭剪荷载作用下桶形基础的稳定性.