拉压杆模型在预应力缺陷桥梁中的应用研究

混凝土梁桥的设计计算中,国际工程界趋向于将结构划分为B区和D区分别对待。B区（Beam或Bemoulli）指截面应变分布基本符合平截面假定的结构区域,截面应力状态可以通过内力得出在未开裂时,     

基于改进拉-压杆模型的预应力混凝土深受弯构件受剪承载力预测

以集中荷载下有粘结预应力混凝土简支深受弯构件为对象,建立了显式考虑有效预压力Fpe的改进拉-压杆模型,依据Kupfer-Gerstle双向拉压应力关系考虑了混凝土软化效应并推导了受剪承载力公式.该式也可用于分析无粘结预应力及钢筋混凝土构件.3种主要破坏模式压杆劈裂破坏、压杆或结点区压溃和拉杆屈服在公式中得到了体现.通过对4根和已有文献中39根试验梁的分析,得到试验值与预测结果的平均比值为1.15,变异系数为0.120,表明该公式预测结果精确、连续且偏于安全.     

SIMP拓扑优化的拉压杆模型研究

采用SIMP应变能最小化的优化准则方法,对基于拓扑优化技术建立拉压杆模型的设计流程进行了深入研究.并对基于SIMP法拓扑优化建立拉压杆模型的影响因素进行了系统研究,总结出将最优拓扑转化为构件拉压杆模型的原则.为验证其最优性,对一简支开洞深梁建立了多种拉压杆模型,并与基于SIMP法的拓扑优化建立的拉压杆模型,通过承载能力和有效系数进行方案的比选.研究结果表明基于SIMP拓扑优化的拉压杆模型应变能和钢筋体积比最小,而承载能力较大.     

拉压杆模型在混凝土梁桥中应用与研究进展

在介绍拉压杆模型的概念和构形的基础上，讨论了混凝土梁桥中的常见D区和拉压杆模型的应用原理和构建准则，给出了应用该方法进行结构D区设计的一般步骤，作为示例，应用拉压杆模型方法并参照美国AASHTO LRFD(2004)规范，对一较典型的预应力齿板锚固区进行了配筋设计。阐述了拉压杆模型的起源、研究现状与进展，概括分析了当前国际上的研究动态和有待深化研究的方向。     

结构混凝土拉压杆模型法配筋设计

对于钢筋混凝土结构 ,现行规范通常采用以截面为分析对象的极限状态法 (即截面内力法 )进行设计。此方法对于结构的有些区域比较适用 ,但对有些区域就不合理 ,甚至不能用此方法设计。近年来 ,欧美国家提出一种在有限元分析基础上适用于混凝土结构各部位配筋设计的拉压杆模型法 ,但国内对此方法还缺乏系统研究。该文主要介绍它的设计原理、一般准则及具体步骤 ,以引起国内学者的关注与兴趣 ,共同研究与探讨 ,推动我国在此方面的研究工作。     

浅析拉-压杆模型在混凝土结构的应用

在简要介绍拉-压杆模型特点、建立方法和国内外的应用与研究现状等的基础上,概括分析了拉-压杆模型在国内外的研究发展趋势。以便更好应用于混凝土结构工程设计。     

预应力混凝土T梁桥端部锚固区拉压杆模型及配筋设计

根据有限元应力分析结果,抽象出力流传递路径,提出了T梁端部锚固区拉压杆模型的构形方法.通过对劈裂应力的数值积分,计算合力作用点位置,并将其作为拉杆位置确定的依据.分析表明,由于T梁端部锚固力的合力对截面形心的偏心距不大,劈裂应力合力作用点至锚固端的距离与梁高的比值,基本不受锚下预加力大小、梁高以及翼板宽度变化的影响,大小稳定在0.67~0.69之内.最后,应用该构形方法,得到了跨度为20~50m的T梁端部锚固区拉压杆模型,将由拉压杆模型计算出的劈裂力大小与精细化有限元分析结果进行了比较,其比值分布在1.16~1.34范围之内,由此可见,由拉压杆模型给出的劈裂力计算值与有限元分析结果之间相差不大,且偏于安全.     

显式拓扑优化的拉压杆模型自动提取方法

为了实现从显式拓扑优化到拉压杆模型的自然过渡,同时保持拓扑优化结构与拉压杆模型的拓扑一致性,以可移动变形组件拓扑优化为例,建立了显式拓扑优化拉压杆模型自动提取方法。该方法是计算机图形学和结构优化的结合,采用Voronoi骨架提取和形状优化,由骨架提取、框架提取和形状优化3部分构成。结果表明,该方法自动构建了受力合理且几何规则的拉压杆模型;Voronoi骨架提取从显式拓扑优化结构提取了光滑的中轴骨架;以类桁架指标为约束的形状优化实现了拉压杆模型从框架结构到桁架结构的质变。     

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．     

变截面杆轴向拉压应力精确解的探讨

本文给出变截面杆轴向拉压应力的精确解答，并与材料力学的近似解答相比较，进行了误差分析．从而给出材力近似解在工程中的适用范围，为工程计算提供可靠设计依据．     

大掺量低品质粉煤灰混凝土简支梁受弯试验

进行了4根粉煤灰混凝土简支梁、2根普通混凝土简支梁的受弯试验,通过梁在集中荷载作用下纯弯段和剪弯段受力性能的对比,在综合分析试验数据的基础上,了解低品质粉煤灰的掺入对混凝土抗弯、抗剪力学性能的影响.试验结果表明,低品质粉煤灰混凝土和普通混凝土简支梁在抗弯和抗剪的宏观力学性能上没有明显差别.     

自修复智能混凝土简支梁试验研究

采用免振捣自密实混凝土作为自修复智能混凝土的基材,内置玻璃纤维,分别在修复空心玻璃纤维内注入α-氰基丙烯酸酯胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂和聚氨酯胶粘剂,进行自修复自密实混凝土简支梁构件的三分点纯弯试验.比较了这3种胶粘剂的修复效能,及内置不同数量修复玻璃长管对简支梁承载力恢复和提高能力的差异.     

部分剪力连接钢-砼简支组合梁变形计算

由于组合梁交界面滑移的存在，随着剪力连接程度的降低，部分剪力连接钢-砼组合梁变形会显著增加，精确计算也变得非常困难和复杂，本文在曲率微分方程和滑移应变微分方程的基础上，采用两种不同的方法，建立了精确计算部分剪力连接钢-砼简支组合梁变形的一般公式，得出了部分剪力连接简支组合梁的变形和附加变形与剪力连接程度系数之间的关系与规律，公式简单，实用，对其它类型的部分剪力连接组合梁变形分析也具有很高的指导意义。     

基于BP神经网络的PRC简支梁的预应力识别

为了对预应力混凝土(PRC)结构中预应力值进行检测与评价,采用神经网络技术,基于自振特性对PRC简支梁的预应力识别进行了数值仿真研究.分别在不同预应力水平上计算预应力梁的前10阶自振频率,经过归一化处理构造网络的训练样本,由网络输出指示预应力大小.采用3层BP网络,通过15个训练样本的训练,网络展示了良好的收敛性.对3种不同预应力水平的仿真测试表明,最大相对误差仅为2.08%,具有较高的识别精度.     

加速移动质量作用下简支梁的动态响应

考虑移动质量块的加速度、质量和梁自身的质量等因素,研究了移动质量作加速运动时简支梁的动态响应．从简支梁的控制方程出发,采用伽辽金截断对简支梁模型进行离散化,由此形成了系统的动力学方程．数值分析时,首先考虑质量块作匀速移动时梁的动态响应,根据前人给出的结果验证了建模及计算的准确性和有效性;然后重点研究了质量块在加速移动时简支梁的动态响应,分析了加速度等参数对系统动态响应的影响．研究表明,质量块在匀速移动时和加速移动时,简支粱的动态响应有着显著的不同．     

含MR阻尼器的简支梁振动响应分析

基于由粘性阻尼和回滞阻尼组成的阻尼模型,对磁流变(MR)流体的动力学特性进行了研究.应用迭代摄动法讨论了含有MR阻尼器的振动系统的非线性频谱并且给出了带有MR流体阻尼器梁结构的计算结果,并应用Newm ark数值积分方法分析了带有MR阻尼器梁结构的多自由度振动系统在不同磁场强度和激励频率作用下的位移响应情况.结果表明,系统的刚度和响应的变化可以通过外加磁场强度来控制,随着磁场强度的增加,响应幅值减小,结构的刚度变大.     

多点激励简支梁桥车桥耦合振动响应

为研究多点激励下,简支梁桥跨中截面的动力响应,基于车辆动力学的相关原理,推导多车车辆动力学模型,采用模态综合法建立多车车桥耦合分析系统,并与相关文献算例结果进行对比分析,得出自编程序与文献算例结果相对误差在6％以内,验证方法的正确性;通过分析不同车辆间距和车辆数量通过桥梁时,结构跨中截面的动力响应变化.结果 表明:在一定车辆间距和车辆作用下,车辆振动与桥梁的能量耗散相抵消,结构动力响应达到极值,且在多点激励下,部分国家规范值相对偏小,建议在后续分析中加入多车激励响应的影响,相关研究成果可为公路桥梁多车车桥动力分析提供参考.     

梁的轴力非线性静力问题的进一步研究

采用微分求积法(Differential Quadrature Method)和广义微分求积法则(Generalized Differential Quadrature Rule)分析了轴力影响不可忽略时简支梁的非线性静力问题,求出了问题的数值解．列出了两种不同的微分方程,其中GDQR用来求解四阶微分方程,DQ用来解二阶微分方程,并分别采用牛顿-拉弗森法和一般迭代法求解,结果表明这两种方法都比较有效,且各有所长,进一步说明了微分求积法在求解非线性微分方程方面的优势,验证了所得结果的正确性．     

简支矩形截面组合梁横向振动的固有频率

为了研究简支矩形截面组合梁横向振动的固有频率,对影响固有频率的参数、振动失效进行了分析;采用材料力学的研究方法导出了简支矩形截面组合梁的折算弹性模量,其研究结果为折算弹性模量Er介于E1与E2之间,Er是材料弹性模量E1、E2和高度h1、h2的函数,与材料的宽度b无关;对其横向振动的固有频率通过伽辽金法进行求解,其研究结果为组合梁横向振动的固有频率与截面宽度无关,是材料弹性模量、高度、密度、梁长的函数,组合梁固有频率wr^-并非一定在w1^-和w2^-之间。     

用加劲肋加强的四边简支矩形板屈曲

研究了用加劲肋加强的板的局部屈曲.用能量法求解双向均匀受压和受剪的,加劲肋加强的四边简支矩形板的稳定性问题,讨论了加劲肋对屈曲荷载的影响.