腹部纵向配筋混凝土梁斜截面抗剪承载力

针对腹部纵向配筋混凝土梁,提出了将纵向水平普通钢筋与箍筋共同作为受力腹筋,从而形成整体抗剪受力模式的抗剪计算方法．基于平截面假定,可以计算得到混凝土梁抗剪承载力中混凝土承担的剪力部分．考虑纵向腹筋参与受力作用的桥梁抗剪承载力模型的试验,研究表明,纵向腹筋不仅可以承担主拉应力的水平分量、与箍筋同样起到抗剪的作用,并且可以推迟破坏斜裂缝的出现时间,减小斜裂缝的发展宽度,有效提高梁的刚度及抗剪承载力．     

桩基承台挡土墙中承台的优化设计

为了优化桩基承台挡土墙的设计和工程应用,引入“拉压杆模型”对桩基承台进行承载力计算和配筋设计.计算及分析结果表明,当承台下面外排桩中心与挡土墙边缘比较靠近时,承台的受力更符合“拉压杆模型”,“拉压杆模型”能够较好反映承台短边方向的受力状态和构造特点,可有效应用于承台的设计计算.且承台两个受力方向的受拉钢筋用量可按受弯承...     

双筋矩形RC梁配筋设计影响因素及变化规律研究

依据钢筋混凝土双筋矩形梁正截面受弯承载力计算原理与方法,介绍了双筋矩形RC梁两侧钢筋均未知时配筋设计的计算方法以及适用条件,进一步阐述了影响配筋设计的主要因素有:构件的截面尺寸、材料的强度等级以及构件的受力。通过工程实例对配筋设计的计算方法及各影响因素下配筋面积的变化规律,进行逐一研究。研究结果表明:配筋设计采用近似计算与真实计算的方法,所得结果较为一致;梁截面高度、钢筋及混凝土强度等级、构件上作用弯矩的大小变化,都将引起配筋面积发生改变,且变化趋势及变化幅度不同;当影响因素取值在一定范围内时,对受压区配筋面积无影响,对受拉区配筋面积影响较大。     

FRP筋和钢筋混合配筋增强混凝土梁受弯性能

根据FRP筋和钢筋的本构模型,提出了FRP筋和钢筋混合配筋增强混凝土梁2种名义配筋率和3种破坏模式的概念,并给出了3种破坏模式的判别条件.利用正截面受弯承载力计算基本假定和截面受力平衡条件,推导了FRP筋和钢筋混合配筋增强混凝土适筋梁正截面受弯承载力建议计算公式.设计制作了5根不同FRP筋和钢筋配筋面积比的混合配筋混凝土梁进行静力抗弯试验,并结合相关试验数据分析表明,适筋梁正截面受弯承载力建议公式计算值与试验实测值吻合较好,可供工程设计参考;建议在对承载能力要求较高而挠度控制较低的情况下使用混合配筋混凝土梁以充分利用材料的强度;合理控制混合配筋梁的配筋率及FRP筋和钢筋的配筋面积比,其延性性能满足设计要求.     

开洞深梁的拉压杆模型设计方法研究

引入拉压杆理论建立开洞深梁实用设计方法,提出利用承载能力和有效系数进行拉压杆模型方案的比选,并根据最优的拉压杆模型进行配筋设计．为验证其有效性,对一简支开洞深梁实例建立了多种拉压杆模型,详细对比了计算结果和试验结果．研究表明拉压杆模型预测的承载力比实验结果偏安全,能满足工程可靠度的要求;拉压杆模型计算承载力与配筋试件实验值大小变化趋势一致．根据拉压杆模型的计算分析结果,可以看出洞口附近沿主拉应力方向配置斜向钢筋对提高承载力最有效,如不明确构件内主应力分布,在洞口上下部同时配置水平纵筋和竖向钢筋也能达到提高承载能力的目的．     

双曲拱桥承载能力评估

探讨某双曲拱桥承载能力评估问题。根据双曲拱桥的主拱圈是拱桥主要受力结构的受力特点,采用ANSYS有限元分析程序,对某双曲拱桥进行受力分析和承载能力评估,具体过程为:根据该拱桥的受力特点,将拱肋与拱波形成的组合截面作为主拱圈的截面,将拱上建筑与桥面系作为集中或分布荷载作用在主拱圈上,按桥梁设计规范对拱桥施加活荷载,对桥梁进行力学性能计算,根据计算结果进行桥梁承载能力评估,计算结果表明:该桥在原设计荷载作用下,其轴力、剪力均能满足要求,拱脚及拱顶处的偏心距不满足。所以,应对该拱桥进行加固改造,以满足交通运输发展的需求。     

斜靠式拱桥施工阶段稳定性分析

以平顶山市城东河路湛河桥主桥--斜靠式钢筋混凝土拱桥为研究对象,采用有限元程序Midas/civil建立了该拱桥空间有限元计算模型.考虑了内外拱肋施工完毕、系杆梁张拉、吊杆张拉等施工阶段,对该斜靠式拱桥施工阶段的空间稳定性进行了计算,对比了两种施工工序对该桥梁结构空间稳定性的影响.计算结果表明,该拱桥施工阶段最小稳定系数为7.28,满足拱桥稳定性的要求.所得结论已为该拱桥施工监控直接服务,并对同类桥梁建造有较大的参考价值.     

钢筋混凝土构件抗剪能力计算的几点建议

在分析实验现象的基础上提出了以多个拉捍拱组合的受力体系来研究无腹筋梁中混凝土和纵向钢筋的受力特点,并以桁架体系来解说弯筋和箍筋在梁内的受力情况。用钢筋和混凝土在复杂应力情况下的极限强度变化规律来分析钢筋和混凝土抗剪承载能力的变化趋势。在纯剪切强度计算理论的基础上提出一般的抗剪能力计算公式,并对此公式在简支梁、短梁、牛腿等各种情况的应用进行了讨论。文中还将理论计算值和上千根构件的实验值作了比较。     

不同抗风索措施对大跨度三主桁钢桁拱桥最大单悬臂施工状态抖振响应的影响

为保证施工人员以及桥梁结构的安全,将施工期大跨度钢桁拱桥的抖振位移降低至工程可以接受的范围内,以一座处于沿海强风区的施工期大跨度三主桁钢桁拱拱桥为工程背景,依据大桥施工期面临的不利条件选取最大单悬臂施工状态作为抗风研究工况,通过谐波合成法生成三维脉动风场,基于ANSYS建立最大单悬臂施工状态的桥梁结构有限元模型.开展三...     

复合受扭下钢筋混凝土箱梁配筋设计方法

对同时承受弯矩、剪力和扭矩的复合受扭钢筋混凝土箱梁构件进行配筋设计.以给出的弯剪扭设计荷载为已知量,底板受拉纵筋和腹板箍筋面积为未知量,通过引入箱梁剪、扭应力叠加侧腹板单元体的平衡方程、协调方程及本构关系,采用迭代方法求解所需钢筋面积.共设计了4个复合受扭钢筋混凝土连续箱梁模型构件,其中构件L1和L3按照所提的迭代方法设计配筋,在此基础上分别增大底板受拉纵筋和腹板箍筋面积得到构件L2和L4.破坏试验结果表明:构件L1和L3的开裂形态、破坏模式和钢筋屈服状态与所提的设计方法吻合较好,构件L2和L4则表现出不同程度的部分超筋破坏.     

钢筋混凝土相互作用效应的钢筋刚化模拟

为了分析大体积钢筋混凝土配筋结构的承载能力,发展了钢筋刚化方法。通过调整钢筋刚度模拟钢筋混凝土受拉刚化效应,推导了刚度调整后的钢筋一维本构关系,并与混凝土弥散裂缝模型结合构成钢筋混凝土分析程序。分别采用钢筋刚化模型和传统的混凝土刚化模型,模拟了McNeice钢筋混凝土板试验,二者的计算结果一致,并均与试验结果高度吻合。结果表明:本模型可以反映受拉刚化效应对结构刚度的贡献,可用于分析钢筋混凝土结构的承载能力。     

基于软化拉-压杆模型的对角斜筋ECC连梁恢复力骨架曲线

为了模拟对角斜筋超高韧性水泥基复合材料(ECC)连梁在低周反复荷载下的受力性能,提出了一种计算对角斜筋ECC连梁恢复力骨架曲线的理论模型.该模型基于软化拉-压杆模型,由ECC主拉-压杆、对角斜筋和次杆组成,并考虑了箍筋对ECC受压性能的约束影响以及ECC受压和受拉时的软化效应.基于此理论模型,提出了对角斜筋ECC连梁受剪承载力计算公式.选取11根对角斜筋ECC连梁实验数据进行验证,得到受剪承载力计算值与实验值之比的平均值为0.94,变异系数为0.09,说明计算结果与实验结果符合较好.在小跨高比连梁中,随着连梁跨高比的增大,对角斜筋和次杆抵抗的剪力逐渐增加,而ECC主拉-压杆抵抗的剪力则逐渐减小.     

钢筋混凝土相互作用效应的钢筋刚化模拟

为了分析大体积钢筋混凝土配筋结构的承载能力,发展了钢筋刚化方法。通过调整钢筋刚度模拟钢筋混凝土受拉刚化效应,推导了刚度调整后的钢筋一维本构关系,并与混凝土弥散裂缝模型结合构成钢筋混凝土分析程序。分别采用钢筋刚化模型和传统的混凝土刚化模型,模拟了McNeice钢筋混凝土板试验,二者得到了一致的计算结果,并均与试验结果高度吻合。结果表明:本模型可以反映受拉刚化效应对结构刚度的贡献,可用于分析钢筋混凝土结构的承载能力。     

体外预应力桥梁转向结构分析及配筋研究

运用有限元技术结合拉压杆模型方法，对转向结构的受力特性进行详细的分析和配筋计算．通过对不同类型结构力流传递形式及应力分布情况的了解，总结了相应类型结构的受力特点，给出相应的计算方法和拉压杆配筋计算模型，并提出了相关的设计建议．     

边坡工程中变截面抗滑桩设计探索

前人对变截面抗滑桩的研究较少。以巴东县白土坡某滑坡为例,通过对变截面抗滑桩受荷段和嵌固端的公式推导,分析变截面抗滑桩的受力形式,阐述变截面抗滑桩配筋所面临的问题,得到变截面抗滑桩的应力计算公式和配筋计算方法。变截面抗滑桩的配筋计算将抗滑桩分成两部分,首先对下部抗滑桩进行配筋计算,然后再对抗滑桩上部受荷段进行配筋,叠加这两部分配筋结果,得到最终变截面抗滑桩的配筋。通过工程实践证明该方法的合理性和正确性。研究成果可为以后类似工程实践提供借鉴与参考。     

钢箱桁架拱桥V型墩受力分析与优化设计

桥梁V墩结构形式特殊且受力情况复杂，是桥梁建设中的重要部位，为研究其力学性能，以某钢箱桁架拱桥为背景，首先通过Midas全桥模型求解出最不利荷载工况下V构的边界条件，分析了ABAQUS局部模型的受力情况，随后以V构失高与墩座高度比、内外肢腿倾角比为参数，揭示了参数变化时V墩最大应力变化规律，最后结合分析所得，对V构进行优化设计。研究表明：在承载能力极限状态下，墩座底部和外侧肢腿下缘产生了较大的拉应力；随着两种参数的增大，肢腿与墩座最大主拉应力呈现相反的变化趋势，而最大主压应力均趋于降低，这主要是由于力臂长度、桥墩整体柔度改变对主应力产生影响；结合参数分析所得，以主拉应力减小为优化目标，采用合适的结构布置形式后，主要受拉部位主拉应力明显减小，且小于允许值，安全储备得到提高。     

某抽水蓄能电站尾水管三维有限元分析

结合某抽水蓄能电站工程实际情况,建立地下厂房三维有限元整体模型,将尾水管衬砌混凝土结构与围岩视为联合结构共同承担上部机电设备下传荷载和尾水管内外水压力等荷载作用,并考虑衬砌混凝土结构与围岩材料性质的差别,研究尾水管衬砌混凝土结构的受力变形特征,分析尾水管在三维受力状态下典型部位的主拉应力及主压应力,对应力状态作出评价,并计算典型截面配筋面积.     

钢筋混凝土管片极限承载力计算模型及数值模拟分析

钢筋混凝土管片是地铁开挖支护中常见的支护构件,其受力性能决定了工程质量优劣及工程安全稳定性,故研究其在极限状态下的破坏模式尤为重要.基于钢筋混凝土管片常见的4种破坏模式,以天津地铁6号线为例,分析其在4种不同轴力下的破坏形态,同时用数值模拟进行了验证.结果表明：本案例模型符合模式4的破坏形态,即混凝土达到极限状态,受拉钢筋达到屈服状态,且混凝土先达到极限强度,而受拉钢筋未达到极限应变;对比模式4和用MIDAS数值模拟计算的受压区钢筋应力、受拉区钢筋应变以及弯矩,发现数值模拟计算值要稍低于计算模型计算值,但整体变化规律一致,即随着轴力的增加,其均成线性增加,且在4种轴力下,最大偏差均不超过10%.     

复合主拱圈加固石拱桥极限承载力参数研究

 研究了复合主拱圈加固石拱桥时极限承载力的受力特点。以一座在加固的等截面圆弧拱桥为例,考虑了加固结构二次受力的特点和新旧结构不同材料的力学性能,分析了其主要结构参数,如加固层高度、加固层宽度、加固层纵筋率和加固层箍筋率对加固后主拱圈承载力的影响。经过结构参数计算分析发现,当加固层高度为原拱圈0.25～0.50倍时,承载力增大值较明显;当加固层宽度超过原拱圈宽度的67%,承载力增大缓慢;加固层纵筋率超过1.162%,承载力增大值较小;增加加固层箍筋率对加固后拱桥的承载力影响较小。分析结果为复合主拱圈加固石拱桥设计提供了结构参数选取的建议,可为此类桥梁的设计提供有利的参考。     

混凝土对称配筋梁的抗弯承载力分析与计算

针对混凝土双筋矩形梁在承载能力极限状态下可能出现的受拉纵筋应变超限问题,重新界定了其截面受压区的最小高度;根据混凝土双筋矩形梁抗弯承载力的计算理论,建立了混凝土对称配筋梁抗弯承载力计算的基本公式;对混凝土对称配筋梁的抗弯承载力进行相关计算,并提出了相应的实用计算方法。工程算例表明:对于混凝土对称配筋梁的抗弯承载力设计问题,应采用给出的实用计算方法进行相关计算,以确保安全;若按一般"双筋梁法"计算,则多数情况下结果偏于不安全,且最大误差可达10%以上。