运营公路隧道衬砌正常使用极限状态模糊随机可靠度分析

该文基于运营公路隧道衬砌正常使用极限状态的特征,针对钢筋混凝土偏心受压构件的最大裂缝宽度极限状态开展了研究。建立了考虑衬砌结构抗力模糊性及荷载效应随机性的正常使用极限状态下模糊随机可靠度分析方法,并对某海底隧道海域Ⅲ级（Ⅳ类）围岩下衬砌结构最大裂缝宽度的可靠度进行了计算。计算结果表明：（1）在考虑结构安全重要性系数、结构的使用环境及荷载条件等因素前提下,模糊失效准则的边界应根据规范规定的允许裂缝宽度值确定;（2）某海底隧道海域Ⅳ类围岩下左洞某断面衬砌拱顶处出现最大宽度裂缝时的失效概率pf=0.194,小于50%,可以满足使用要求;（3）某海底隧道海域Ⅳ类围岩下左洞某断面衬砌拱腰处出现最大宽度裂缝时的失效概率pf=0.322,小于50%,可以满足使用要求。     

混凝土结构设计(六)——正常使用极限状态验算

<正> 四、正常使用极限状态验算正常使用极限状态验算包括裂缝控制等级的划分和要求、预应力混凝土结构计算、抗裂验算、裂缝宽度验算以及刚度验算等。现予以逐节阐述。(一)裂缝控制等级的划分和要求1.裂缝控制等级原规范对裂缝控制等级的规定:钢筋混凝土构件按裂缝宽度控制,预应力混凝土构件按抗裂设计安全     

地下人行通道设计中2个裂缝宽度计算公式探讨

在进行地下人行通道结构设计时,除了按承载能力极限状态进行强度控制以外,无论从以后的使用要求还是结构耐久性要求考虑,地下人行通道结构都需要进行正常使用极限状态的裂缝宽度控制。而现有规范中计算裂缝宽度的常用公式有2个,笔者对2个公式中每个参数的异同进行对比分析,以得出哪个公式应用于地下人行通道结构设计更为合理,以期为同类设计提供参考。     

无粘结预应力混凝土构件裂缝控制

目前,无粘结预应力混凝土结构的裂缝控制和裂缝宽度计算尚无统一标准可循,现行有关规范、规程没有裂缝宽度计算公式,实际工程设计常参照有粘结预应力混凝土的相关规定。现行规范对正常极限状态下预应力混凝土构件裂缝实行分级控制,适当放松了抗裂控制条件,提高了拉应力限制系数的取值,仍采用平均裂缝宽度乘以扩大系数的方法计算最大裂缝宽度。用现行规范计算裂缝宽度,有助于减少无粘结预应力混凝土结构的用钢量。建议在无粘结预应力工程中对裂缝控制条件进一步放松,在荷载短期效应组合下按允许开裂进行设计,合理选择配筋率。     

HRB500级钢筋混凝土梁裂缝与变形性能试验研究

通过4根足尺的钢筋混凝土简支梁(3根采用HRB500级钢筋、1根采用HRB335级钢筋)受弯性能试验,研究HRB500级钢筋混凝土梁的受弯性能和裂缝开展规律。试验结果表明,短期荷载下的HRB500级钢筋混凝土梁具有良好的受弯性能;采用大直径(32mm)HRB500级钢筋配筋的混凝土简支梁的最大裂缝宽度实测值小于《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)公式的预测值,但大于混凝土规范规定的最大裂缝宽度容许值。试验梁的挠度、裂缝间距和最大裂缝宽度与钢筋应力、钢筋直径和配筋率等因素的关系基本上可用现有模型预测。为满足正常使用极限状态的要求,建议对正常使用极限状态的荷载代表值和规范公式的相关参数进行适当调整。     

沉井结构裂缝宽度限值的选取分析与设计

沉井被用作地下构筑物时,截面配筋往往由裂缝宽度验算确定,按承载力极限状态计算所需配筋小于满足裂缝控制要求所需配筋,特别是刃脚根部以上1.5倍厚度的井壁。对于钢筋混凝土构件的裂缝,有各种不同的裂缝计算理论及包含各种不同变量的、各种不同形式的裂缝计算公式,保护层厚度也有不同的规定。结合具体工程,依据不同的现行规范选取裂缝宽度限值,进行裂缝宽度验算。通过分析表明:根据《混凝土结构耐久性设计规范》进行沉井设计,能在满足耐久性要求条件下减少配筋量多达25%,对类似工程具有借鉴作用。     

钢筋混凝土桥梁受弯构件最大裂缝宽度的可靠度研究

基于结构可靠度理论和《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》JTGD 62-2004关于最大裂缝宽度的规定,对钢筋混凝土桥梁受弯构件按正常使用极限状态设计的可靠度进行了计算分析,并对比研究了作用效应比、计算模式不定系数、钢筋弹性模量、配筋率、钢筋直径和截面尺寸等随机变量对最大裂缝宽度可靠指标的影响程度.研究表明:最大裂缝宽度计算公式的可靠度基本满足设计要求,可变作用与永久作用的效应比对最大裂缝宽度的可靠度影响很大,而其他因素对最大裂缝宽度的可靠度影响较小.     

混凝土梁底面与侧面裂缝宽度相关性研究

通过对14根钢筋混凝土梁的反向加载试验,量测了开裂后各级荷载下梁受拉顶面和侧面的裂缝宽度,统计分析正裂缝出现及扩展的规律,对比验证裂缝平均间距、宽度的计算值与试验值的吻合程度,进而对梁侧面与顶面裂缝宽度间的相关性进行数理统计分析。结果表明:梁横向受力裂缝主要在正常使用极限状态内出现,纯弯段内裂缝出齐时的荷载大小约为极限承载力的1/3;正常使用极限状态内纯弯段梁顶与梁侧裂缝宽度存在线性关系,回归系数平均值为1.35。基于试验数据进一步理论分析,建立了正常使用极限状态内梁受拉区正面横向受力裂缝最大宽度的计算式。     

异性连续组合梁桥成桥恒载状态分析

文章以某异性三跨连续钢-钢纤维混凝土组合梁桥为研究对象,利用Midas/Civil建立空间有限元模型。根据有限元计算结果,在正常使用极限状态下,根据作用的频遇组合效应,对其进行裂缝计算、挠度计算,并提出了预拱度设置建议值。结果表明,跨中最大挠度为37.5 mm,最大裂缝宽度为0.010 8 mm,均满足规范限值要求;预拱度建议左跨跨中上拱27.3 mm,中跨跨中上拱15.1 mm,右跨跨中上拱29.8 mm。     

基于Robot有限元软件的地下综合管廊设计分析

采用Robot有限元软件分析了地下综合管廊的受力情况,对比承载力控制及裂缝控制下的管廊配筋,提出地下综合管廊的配筋设计的控制要点。研究表明:当管廊还未达到承载能力极限状态时,裂缝已无法满足正常使用极限状态下的要求。故管廊的配筋主要由正常使用极限状态下的裂缝控制,并满足抗震构造要求。     

HRBF400级钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

对4根矩形截面高强钢筋混凝土梁进行静力抗弯试验,并结合现行规范分析了构件的受力特征、正截面承载能力、裂缝和挠度.结果表明,400 MPa细晶粒高强钢筋混凝土梁的受力特征与普通钢筋混凝土梁相同,混凝土平均应变沿截面保持平面;构件实测受弯承载力和裂缝平均间距与规范计算值符合较好,仍可按现行规范进行计算;最大裂缝宽度不适宜按...     

钢骨混凝土受弯构件刚度和裂缝宽度的研究

在试验研究的基础上，对钢骨钢筋混凝土受弯构件正常使用状态下的刚度和裂缝宽度问题进行了探讨，提出了与我国《混凝土结构设计规范》（ＧＢＪ１０－８９）相协调的计算方法，其结果与试验吻合良好     

大跨高比大跨度钢筋混凝土楼面梁设计与试验

北京金地中心工程塔楼A,B为满足建筑净高要求,采用了跨度为12.245m和10.225m,两端为简支的钢筋混凝土楼面次梁,跨高比分别达到20.4和22.7。介绍了该大跨高比且大跨度楼面次梁的设计。为研究该楼面梁的刚度及开裂性能,进行了足尺构件试验,按有关规范进行了计算。结果表明,该楼面梁的裂缝宽度及挠度均小于规范限值。根据试验结果,对设计和施工提出了有针对性的建议。该工程主体结构已完成施工,未发现其楼面次梁有显著可见的裂缝。     

混凝土矩形贮液池抗裂验算的简化方法

对《给排水工程构筑物结构设计规范》(GB5 0 0 6 9 2 0 0 2 )中的构件最大裂缝公式进行变换 ,导出满足裂缝宽度要求的截面有效受拉区最小配筋率的计算公式。将受弯构件的最小有效受拉区配筋率列成计算表格 ,以简化矩形贮液池的抗裂配筋计算     

HRBF500钢筋混凝土偏压柱裂缝宽度试验

对9根500 MPa级细晶粒钢筋混凝土偏压柱及1根HRB400钢筋混凝土偏压柱进行对比试验,观察试件的裂缝发展过程和破坏形态.对500 MPa级细晶粒钢筋混凝土偏压构件裂缝宽度间距的实测值及现行规范公式计算值的比较表明,实测值小于按规范公式计算值,满足规范要求,但规范公式计算结果偏大;偏压构件裂缝宽度小于受弯构件,构件受力状态对裂缝宽度产生影响;由建议公式计算结果表明,偏压构件与受弯构件裂缝宽度计算具有相同的可靠度.     

不同规范下钢筋砼结构裂缝的计算与控制分析

以我国规范GB 50010—2002设计好的梁为基础,通过换算公式把个别已知的参数值转化为美国规范ACI3I8-89和欧洲规范Eurocode2 (EN 1992-1-1:2004)中相应的取值,再对这三种规范下钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度的计算与控制进行比较分析。结果表明,我国规范的最大裂缝宽度计算值比美国规范、欧洲规范的要大,但在相似的工作环境下,我国规范对最大裂缝宽度的控制却相对较严。     

HRB500级钢筋混凝土框架梁开裂性能试验研究

为了研究HRB500级钢筋作为受力主筋的混凝土框架梁开裂性能,对3榀1层2跨的混凝土框架结构进行静力试验,量测了在跨中集中荷载作用下梁端与跨中截面的裂缝宽度、位移、转角以及混凝土和钢筋应变。结果表明：框架梁端裂缝宽度实测值一般大于采用现行混凝土结构设计规范公式的计算值。研究了框架梁端裂缝的开展机理,基于黏结-滑移理论,提出把裂缝处钢筋与混凝土之间的滑移分为在节点内滑移和在梁端内滑移两部分,建立框架梁抵抗负弯矩的纵向钢筋在节点区的黏结-滑移模型和相应的最大裂缝宽度计算式,并根据对试验结果的统计分析,校准了黏结-滑移模型的参数。框架梁端最大负弯矩作用下的裂缝宽度计算式可供工程实践和规范修订参考。     

预应力和部分预应力砼受弯构件最小配筋率ρ_(Pmin)及其抗裂性的简捷计算方法

新觇范(GBJ 10—89)仅提供了按M≥M_cr控制条件验算ρ_pmin的方法,该法只能用于复核计算,且计算较为繁复。本文按此控制条件导得的ρ_pmin迭代计算公式的基础上,对影响ρ_Pmin计算的诸因素作了全面的计算分析后,提出了ρ_pmin的简捷计算方法。此法不仅可方便地用于工程设计,并且从中可直接判断出诸影响参数与ρ_pmin间的定量关系。 根据新规范的抗裂验算准则,对于低配筋率的构件设计,将同时受到ρ_pmin要求和抗裂度要求的双重控制。本文同时提供了双控的简捷计算方法,在满足最小配筋率要求的条件下,避免进行繁复的抗裂验算。