柱子单点吊装验算简捷方法

一、吊点合理性分析和吊点位置的调整柱子单点吊装状态可简化为一个带有悬臂端的简支梁。它的弯矩控制断面有三个(图1):下柱 L_1跨内最大正弯矩 M_x_(max),吊点处最大负弯矩 M_B,上柱根部负弯矩值 M_c。     

钢筋混凝土梁承载力及裂缝的控制

《建筑结构》1994年第6期上登载的“钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算”,该文仅控制最大裂缝宽度短期效应组合的弯矩值.本文进一步提出对承载力和裂缝同时控制的弯矩值.     

塔楼结构及其支护体系抗震性能分析

为了研究塔楼结构及其支护体系的动力稳定性、抗震性能,并分析支护结构对塔楼抗震性能的影响,以西安市某塔楼结构及其排桩挡墙为研究对象,基于ABAQUS软件建立三维仿真模型进行分析。结果表明:在0.2g(g为重力加速度)的El Centro波作用下,支护结构整体侧向位移划分为2个时间段,0 s≤t≤5 s支护结构在初始平衡位置往复振动,5 s<t≤30 s支护结构位移急剧增大,背土侧的水平位移达到10 mm后发生破坏; 动弯矩峰值出现在桩身高度16 m处,地震波幅值为0.1g时最大动弯矩为6 200 kN·m,当地震波幅值变化到0.2g时,最大动弯矩增加了3 900 kN·m,当地震波幅值变化到0.4g时,最大动弯矩增加了9 100 kN·m,随着地震波幅值增加,最大动弯矩增长幅度越来越大,说明地震波幅值对桩身弯矩的影响较大; 支护后的塔楼在8度设防烈度下各层最大水平位移在整体上小于支护前,小震作用下最大水平位移比支护前减小了2.27 mm,中震作用下最大水平位移与支护前基本持平,大震作用下最大水平位移比支护前减小了22.63 mm,支护后的层间位移角也略有减小,说明排桩挡墙有效保障了塔楼的抗震性能。     

基坑倾斜支护桩在水平荷载作用下的内力分析

为了深入了解倾斜支护桩桩身的弯矩分布,并为今后基坑倾斜支护桩在工程中的应用提供参考,本文运用库伦理论并建立新的计算模型,通过计算,并对不同倾斜角度下的桩身最大弯矩进行了比较分析。最终得出结论:在基坑支护中,倾斜支护桩在同等条件下,其最大弯矩比普通竖直桩桩身的最大弯矩小,且在一定倾斜角度范围内,倾斜桩所受的主动土压力随着倾角的增大而减小,所受被动土压力随着倾角的增大而增大,桩身最大弯矩值随着倾斜角度的增大而减小。     

基桩水平承载特性研究方法比较分析

结合某工程大直径混凝土桩水平静载试验数据资料,用m法计算了水平承载桩的桩身水平位移和弯矩;根据相似原理用NL法计算了桩的水平承载特性(泥面处的水平位移、桩身最大弯矩等)。计算值与实测值的对比表明,两种算法对于桩身最大弯矩的计算都具有较高的可靠性,m法在大位移(位移值超过15.48mm)情况下的位移计算值与实测值相比会有较大误差,而NL法不受位移条件的限制。     

格构式塔吊结构风荷载数值模拟研究

以等比例模型尺寸建立了流体域模型和格构式塔吊结构模型,再以RNG k-ε和SST k-ω物理湍流模型模拟动力风荷载,对格构式塔吊结构底部剪力值、弯矩值、塔臂风荷载值等受力情况进行分析计算。计算结果表明:塔吊整体底部剪力在45°风向角时达到最大,塔身部分所受剪力值占主导地位;当来流垂直于塔臂(90°风向角下)时,塔吊底部弯矩达到最大值,其中,由塔臂引起的弯矩值占到总体的70%～95%;塔吊的最大体形系数出现在90°风向角。     

PHC管桩安全起吊最大长度的计算方法探讨

通过对管桩产品两端起吊和两点起吊时的受力状态进行分析,分别推导出了管桩产品两端起吊和两点起吊时的最大弯矩和长度的关系式。并以管桩开裂弯矩检验值作为安全起吊的最大弯矩控制条件,动力系数取1.5倍,分别计算出了管桩产品两端起吊和两点起吊时安全起吊的最大长度,为管桩安全生产保证管桩产品质量提供了理论依据。     

均载弹性矩形薄板最大正弯矩及负弯矩最大影响长度简捷求解

提出均载弹性矩形薄板最大正弯矩及负弯矩最大影响长度的简捷算法,即缩小网片逼近法和缩小区间逼近零值点坐标法,阐述了上述两种方法的计算原理。采用上述两种方法对两个算例进行了计算,并将计算结果与《建筑结构静力计算手册》的数据进行了对比。结果表明,上述两种方法计算速度快、精度好,可在EXCEL上用VBA组织运算;对于三边连续一长边简支板的Y向最大正弯矩Mymax以及三边简支一长边连续板的Y向最大正弯矩Mymax,当长边不断延长时,其值并不在长连续边中点对称轴上而在对称轴两侧某个对称位置上。     

桩锚式支护桩内力和变形测试研究

为了研究桩锚式支护桩的内力和变形特性,对桩身钢筋应力和圈梁的侧向位移进行了监测,得到了桩身的弯矩分布图和侧向位移分布图.监测结果表明:随着开挖深度的增加,基坑内侧的最大弯矩逐渐增大,而且其作用位置向下偏移;设置锚杆改变了桩身弯矩的分布特征,最大弯矩的数值减小,其作用点位置下移,桩身的侧向位移显著减小;基坑开挖过程中基坑开挖的空间效应显著,基坑测试段中部的桩身弯矩较其他部位桩身的弯矩值大,且支护段中部的侧向位移最大;基坑开挖至基底后,桩身负弯矩的最大值发生在坑底内侧附近,本次测试结果可为桩锚支护结构的设计提供可靠的依据.     

水平荷载下灌注桩变形分布式检测及承载机制研究

为能够有效准确地探索水平荷载作用下桩土相互作用机制,通过在桩身预埋传感光纤,研究水平荷载作用下灌注桩变形状况,推导适用于BOTDR技术的桩身挠度和弯矩计算公式,采用通用有限元程序ANSYS分析内蒙古某灌注桩在水平荷载作用下桩土相互作用。结果表明:水平荷载作用下灌注桩的变形主要分布在地面下桩深6 m范围,随着水平荷载的增大,桩身弯矩呈非线性增大,最大弯矩点也逐渐向深部转移;桩土接触压力随荷载的增加其弯曲曲线由非线性减小变为先增大后减小,其最大拐点与桩身最大弯矩位置相吻合;通过桩身挠度计算值与现场实测值和数值模拟计算值进行对比表明,数值模拟值由于受桩身刚度影响而其挠度偏大,而理论计算值与现场实测值基本吻合,说明基于BOTDR的桩身变形计算公式是符合实际的,其结果是可信的。     

基于Abauqs的抗滑桩嵌固深度与承载能力的关系研究

通过Abaqus有限元软件分析了悬臂抗滑桩的受力特性及承载能力，探讨了嵌固深度和混凝土强度等级对抗滑桩受力特征的影响规律，建立了抗滑桩承载能力与嵌固深度和强度等级的关系模型。研究结果表明，在固定的嵌固比下，混凝土强度等级对承载能力影响不大。但在固定的混凝土强度等级下，嵌固深度对桩身弯矩和桩顶位移影响很大，随着嵌固深度的增加，最大弯矩值位置也将随之移动，滑动面最大弯矩值减小了67%，桩顶最大位移减小了99%，桩身最大剪力降低了77%，结构抗弯抗剪能力逐渐增加，结构越安全稳定。     

钢结构门式刚架厂房抗风性能和极限承载力分析

为研究不同钢结构门式框架厂房的抗风特性,以长汀县高性能纳米钛酸钡产业化项目为研究背景,运用数值有限元模拟的方法建立门式刚架厂房计算模型,研究了不同节点刚度下门式刚架的风致动力响应及不同风荷载强度的弯矩变化规律。研究结果表明,随着门式刚架厂房节点刚度的降低,钢柱顶点的最大位移和位移平均值均不断增加,而卓越响应频率则不断降低;不存在风荷载作用的门式刚架厂房弯矩图呈正对称,而存在风荷载作用的门式刚架厂房弯矩图呈反对称,后者的最大弯矩比前者增加3～5倍,表明风荷载对刚架的受力起到了控制作用,对于刚架的极限承载力具有显著的影响。相比于刚架柱脚和梁柱节点,刚架顶部节点的最大正负弯矩值均较小,而前者的最大正负弯矩值随风速的增加而不断增加,在门式刚架厂房抗风设计中可以通过加大柱截面、提高柱体脚部的刚度、将柱脚嵌固边界改为铰接边界、梁柱节点增加腋角等方式提高结构的抗风能力。     

悬臂梁桥中铰最佳位置的确定

简支粱桥是中小跨度桥梁的常用结构形式,当跨度较大时,其最大弯矩较大.悬臂梁桥因布置伸臂粱,可使粱的最大正负弯矩值明显减小,从而减少材料的用量.文章针对目前常用的较大跨度的悬臂粱桥进行了分析研究,根据梁最大正负弯矩绝对值相等的条件,分析了两跨悬臂梁桥承受各种荷载情况时的内力,并与简支粱桥进行了对比分析,得出了伸臂梁中铰的最佳位置,为相似桥粱和工程的优化设计提供了一定参考.     

槽型钢加固混凝土梁力学性能研究

从已有的正弯矩试验出发,参考钢结构设计规范中组合梁理论,给出正弯矩和负弯矩塑性分析承载力公式,正弯矩理论值与试验值吻合,负弯矩理论值与试验值相比误差较大,因此提出简化的负弯矩计算公式,并与试验对比,计算值与试验值吻合,并指出采用钢结构规范的完全抗剪的负弯矩承载力公式计算槽钢加固悬臂梁的局限性。     

竖向-水平组合荷载下桩筏受力特性的试验研究

为研究竖向-水平组合荷载作用下桩筏基础的受力特性,开展了室内模型试验,考虑桩长、桩数、竖向荷载及桩间距对桩筏基础承载性能的影响,并分析了桩身弯矩、剪力及桩侧土压力的变化规律。试验结果表明：桩筏基础的水平承载力随着竖向荷载、桩数、桩长、桩间距的增大而增大,水平位移相应减小;桩身最大弯矩位于0.3倍桩长处,且前桩桩身最大弯矩较大,约为后桩的1.14倍;桩身弯矩及剪力均随着竖向荷载的增大而减小,桩身最大弯矩随着桩间距的增大而减小,但桩顶及桩端弯矩几乎保持不变;增大桩间距可以调整最大负剪力位置,桩顶剪力随桩间距的增大而减小,而桩端剪力值则随桩间距增大而增大;增大桩间距可以带动更大范围的桩间土,桩身内力分布规律保持相同且变化值较小;桩筏基础受组合荷载作用下的破坏模式符合刚性桩破坏规律,桩身水平极限承载力主要由桩侧土体的抗压强度控制。     

体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布试验研究

进行了3根体外预应力混凝土两跨连续梁受力全过程试验。试验表明,自加载至受拉区混凝土开裂前,连续梁处于弹性阶段,边支座、中支座反力、跨中截面和中支座截面弯矩的实测值与采用弹性理论计算值接近。受拉区混凝土开裂后至非预应力受拉钢筋屈服,边支座反力及跨中截面弯矩实测值开始向大于弹性理论计算值的方向偏离;而中支座反力及中支座截面弯矩实测值则向小于弹性理论计算值的方向偏离。当梁内受拉非预应力筋屈服后,边支座、中支座反力的实测值以及跨中截面弯矩和中支座截面弯矩实测值与弹性理论计算值的偏差进一步增大,这种偏差在试验梁破坏时达到最大。3根试验梁中支座截面弯矩重分布值分别为12.8%、16.9%及14.6%。试验实测值还与4个不同设计规范的弯矩重分布计算值进行了比较。结果表明:采用美国ACI 318-95规范及中国GB 50010-2010规范计算的中支座截面弯矩重分布值均小于试验实测值;除一根编号为B5的梁外,加拿大A23.3-M84规范的预测值与试验值最为接近;而英国BS8110规范则偏于不安全。实际设计中,可按中国规范公式来计算体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布,但必须合理确定体外预应力筋的极限应力。     

基坑支护结构设计参数的敏感性分析

基坑设计各参数的取值与施工方法、土体降水的情况、施工进度的安排等都密切相关。利用目前基坑设计中常用的软件进行计算,对土参数(容重γ、粘聚力c、内摩擦角φ)、地基土水平抗力系数的比例系数m值和支撑刚度k对围护结构最大位移和弯矩的影响的敏感性做了比较与分析。结果表明围护结构最大位移和最大弯矩对容重γ和地基土水平抗力系数的比例系数m值敏感程度较大。特别当m值较小时,取值要慎重考虑。支撑刚度k和摩擦角φ的敏感程度次之,且支撑刚度k随着其值的增大影响程度会明显减小。     

基于现场实测数据的地连墙弯矩反分析及安全性评估

为了合理评价地连墙施工过程中结构受力状态,基于深圳地铁12号线和平站工程现场实测数据,根据最小二乘法原理,采用6次多项式对地连墙变形实测数据进行拟合,通过循环迭代法对地连墙弯矩进行反分析与安全性评估.结果表明:弯矩值能够有效反映地连墙受力状态;对于下穿施工段,地连墙最大弯矩多发生在距离基坑底部1/3开挖深度位置;对于非下穿施工段,地连墙最大弯矩多发生在基坑底部.可见利用弯矩来评价地连墙施工过程中的安全状态是切实可行的,相关研究成果可直接应用于基坑开挖工程.     

地层环境变化对地铁车站结构内力的影响研究

现行地铁车站的结构设计中,地层环境变化如何影响车站结构的内力还需要更进一步分析研究。以某地铁车站为例,建立结构空间有限元模型。通过不同的岩土弹性抗力系数和静止土压力系数来探讨地铁车站结构内力的分布影响规律。由此得出结论:随着岩土的弹性抗力系数增大,车站顶板和中板的横向最大负弯矩均增大,底板横向最大正弯矩减少,侧墙横向最大正弯矩增大和横向最大负弯矩减少,底板纵梁最大弯矩减少,柱子最大轴力减少;随着岩土的静止土压力系数增大,顶板、中板和底板横向最大正弯矩减少和横向最大负弯矩增大,侧墙横向最大弯矩增大。     

腹杆内灌混凝土十字形圆钢管节点平面内抗弯性能试验研究

对腹杆内灌混凝土十字形圆钢管节点在腹杆平面内弯矩作用下的极限承载性能进行了单调加载的试验研究。实施了6个不同截面几何参数的腹杆内灌混凝土十字形圆钢管节点平面内抗弯极限承载力试验。本文介绍了节点试验方案,描述了节点平面内弯曲破坏现象,给出了荷载—腹杆端位移曲线、弯矩—弦杆局部变形曲线、弯矩—转角曲线以及节点区域应变强度分布曲线,并将腹杆与弦杆外径比β、弦杆径厚比γ和腹杆与弦杆壁厚比τ对节点平面内抗弯极限承载力和抗弯刚度的影响进行了讨论。试验研究结果表明:γ和τ值最大的试件平面内抗弯刚度模式接近刚域模式,其余试件接近非刚域模式;在一定参数条件下,腹杆内灌混凝土的节点试件平面内抗弯承载力、初始抗弯刚度都随着β值的增大和γ值的减小而提高,提高的程度与β、γ具体大小有关,而τ值对抗弯承载力和抗弯刚度的影响不大;各试件在最大弯矩作用下,除τ值较大节点试件的腹杆上所有测点都保持弹性外,其余试件腹杆上测点则部分进入塑性;所有试件的弦杆测点均进入塑性;若实际工程中取欧洲规范弯矩计算值与腹杆全截面塑性弯矩计算值中的最小者计算节点抗弯承载力,则τ值较小节点试件的平面内抗弯极限承载力与理论弯矩相当,而τ值较大节点试件的平面内抗弯极限承载力低于理论弯矩,偏于危险,需要进行深入的弹塑性理论分析。