竖向荷载下现浇楼盖中的梁支座截面有效翼缘宽度

为了考虑梁板协同工作对梁受力性能影响,可将现浇楼盖中的梁按T形截面进行计算分析,其首要问题是梁截面有效翼缘宽度的取值。对带现浇楼板的连续梁在竖向荷载作用下的受力性能进行非线性有限元分析,并在用试验验证计算结果可靠性的基础上,分析了板厚、梁高、梁宽、梁跨、板宽、约束条件、荷载形式、纵向裂缝等因素对梁中支座截面有效翼缘宽度的影响。分析结果表明,上述因素对梁支座截面有效翼缘宽度均有一定影响,其中以梁高、梁跨和梁宽的影响较明显。最后,对现浇钢筋混凝土弱节点框架提出了竖向荷载作用下梁中支座截面有效翼缘宽度的建议公式。     

部分剪力连接简支组合梁的混凝土翼缘有效宽度有限元分析

采用ANSYS有限元软件对部分剪力连接简支组合梁混凝土翼缘的有效宽度进行了系统的研究,探讨了荷载类型、剪力连接度、组合梁的宽跨比、混凝土板厚度等因素对组合梁有效宽度的影响,以及有效宽度沿组合梁跨度方向的变化关系。结果表明,组合梁中混凝土板有效宽度随着剪力连接程度的提高而增大,随着宽跨比的增加而减小。最后,拟合出了混凝土有效宽度的计算公式,为有关组合梁的进一步研究提供了依据。     

大纵肋正交异性组合桥面板混凝土结构层的有效宽度研究

大纵肋正交异性钢桥面板在疲劳性能和经济性等方面具有突出优势,但局部强度不足的问题突出,在钢桥面板上设置混凝土结构层而发展的大纵肋正交异性组合桥面板,是有效改善新型大纵肋正交异性钢桥面板关键疲劳易损部位抗疲劳性能的新型结构体系。大纵肋正交异性组合桥面板在剪力滞效应的影响下,混凝土层纵向应力沿横向分布不均匀,有效宽度是该类结构设计和计算的基本参数。文章建立大纵肋正交异性组合桥面板参数化有限元模型,研究荷载形式、刚性铺装厚度、刚性铺装材料强度、跨中横隔板等因素对混凝土结构层在弹性极限状态下有效宽度的影响。研究结果表明:在不同的加载模式下,有效宽度沿梁跨表现出不同的变化规律;混凝土强度等级和混凝土厚度对有效宽度的影响不显著;跨中设置横隔板能够在一定程度上改善横隔板附近区域混凝土结构层的剪力滞效应。     

空间连续组合桁梁桥有效分布宽度分析

通过对某两跨空间连续组合桁架梁桥的有限元模拟,分析了均布荷载和集中荷载作用下该桥面有效分布宽度,继而探讨了宽跨比、桥面板厚度、高跨比,以及节点纵、横桥向间距等参数变化对桥面板有效分布宽度的影响,最后与各国规范进行有效分布宽度系数的对比,得出空间连续组合桁架梁有效分布宽度的规律。     

横隔板对波形钢腹板组合梁翼缘有效宽度影响研究

为研究横隔板对波形钢腹板组合梁翼缘有效宽度的影响,通过有限元法研究横隔板厚度对截面翘曲变形的影响,以及跨间横隔板对组合梁翼缘有效宽度的影响。针对支点处横隔板,提出在波形钢腹板组合梁剪力滞效应微分方程的基础上,通过引入广义位移函数边界条件,计算其对翼缘有效宽度影响的方法;并与有限元法、不考虑横隔板作用的分析方法以及基于单广义位移函数的分析方法进行对比。结果表明:横隔板对截面翘曲变形的约束能力随着横隔板刚度的增加而增强;横隔板对组合梁翼缘有效宽度的影响仅存在于横隔板位置附近,而通常情况下,跨间横隔板厚度较小,可不考虑其影响;所提方法得到的组合梁翼缘有效宽度与有限元结果吻合良好,与另外两种方法相比具有更高的精度。     

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁负弯矩区有效翼缘宽度分析

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁作为一种新型组合梁,其负弯矩区有效翼缘宽度被研究得甚少。为了探索该种新型组合梁负弯矩区有效翼缘宽度的影响因素,在本课题组负弯矩区受弯性能试验研究的基础上,采用有限元软件ABAQUS分析了有效翼缘宽度的变化规律,并针对跨中截面详细研究了荷载类型、宽跨比（bf/L0）和高厚比（h/hf）对弹性和弹塑性阶段有效翼缘宽度的影响规律。研究结果表明：不同荷载类型下,均布荷载作用下的有效翼缘宽度大于非均布荷载作用下的有效翼缘宽度;当bf/L0<0.40时,有效翼缘宽度系数β近似等于1.00且不随宽跨比变化,当0.40≤bf/L0≤1.00时,β随宽跨比的增大而近似线性减小,弹塑性阶段的β略大于弹性阶段的β,且减小率小于后者;高厚比对有效翼缘宽度的影响可以忽略。基于有限元分析结果,提出了有效翼缘宽度的简化计算公式,并与《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）中的公式进行了对比。对比结果表明：相较于《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）的计算结果,本文公式的计算结果与有限元计算结果吻合得更好;规范计算结果与另外2种方法的计算结果差别较大,偏于保守。     

外包钢-混凝土组合简支梁有效翼缘宽度分析

外包钢-混凝土组合梁在竖向荷载作用下,翼缘板中存在剪力滞后现象。为简化计算,设计中可采用有效翼缘宽度来处理。根据两根外包钢-混凝土组合简支梁试验结果,采用非线性有限元方法对有效翼缘宽度进行分析。外包钢-混凝土组合简支梁有效翼缘宽度的主要影响因素为宽跨比和厚高比,另外,荷载形式、材料强度等对有效翼缘宽度也有一定影响。有效翼缘宽度随荷载大小和沿跨度方向分布均有所变化,弹性和弹塑性阶段有效翼缘宽度大小明显不同。基于数值分析结果,提出了有效翼缘宽度的简化计算式。     

受弯混凝土箱梁翼缘有效宽度试验研究与分析

在大比例长悬臂梯形截面混凝土箱梁模型受弯性能试验研究的基础上,结合混凝土箱梁的特点,通过选用相应的单元类型和材料本构关系,运用ANSYS大型有限元分析程序模拟了试验全过程,模拟结果与试验结果吻合较好;大量参数分析表明：在弹性受力范围内,宽跨比是影响翼缘有效宽度计算系数的主要因素;在承载力极限状态下,影响翼缘有效宽度计算系数的主要因素有宽跨比、纵向受拉区钢筋配筋率、钢筋屈服强度以及混凝土抗压强度。分别给出了翼缘有效宽度计算系数在弹性工作状态下和承载力极限状态下的计算公式,为初等梁理论应用于解决混凝土箱梁正截面受弯承载力计算提供了试验和理论依据。     

关于建筑抗震设计规范中防震缝设置的探讨

就新规范GB 50011-2010建筑抗震设计规范中有关防震缝设置的规定进行了总结和探讨,分析了影响结构防震缝宽度的主要因素,并对钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构以及大跨屋盖建筑结构的防震缝设置进行了论述,同时对钢筋混凝土结构防震缝两侧结构提出了相关处理建议,提出了对重要部位按中震确定防震缝的宽度。     

箱梁剪滞效应及有效分布宽度计算方法的探讨

以两跨连续箱梁为倒，分别讨论影响直线箱梁桥和曲线箱梁桥剪力滞效应及有效分布宽度的诸多因素，编制了计算曲线连续箱梁剪力滞系数以及有效分布宽度比值的实用计算图表。     

新型预制型钢-混凝土叠合楼板力学性能数值研究

针对传统预制带肋叠合楼板质量大、浇筑肋条工序复杂等缺陷,结合当前工业化生产的趋势,研制出一种新型预制型钢-混凝土叠合楼板。利用有限元软件ABAQUS对比分析传统带肋楼板和型钢-混凝土叠合楼板在施工阶段的跨中挠度,探究工字钢肋高以及翼缘宽度在施工阶段对楼板跨中挠度的影响。对比了两种预制楼板的荷载-跨中挠度曲线、极限承载力和延性,并分析了不同工字钢尺寸对新型叠合楼板力学性能的影响。结果表明:当翼缘宽度大于30 mm时,新型楼板在施工荷载下的挠度小于传统楼板;同时,新型叠合板的跨中挠度随肋高和翼缘宽度的增大而逐渐减小。相比于传统叠合板,新型叠合楼板在底部纵筋屈服后其刚度退化更为缓慢,且具有更高的极限承载力及延性。对于新型叠合板,增大肋高和翼缘宽度可有效提升其极限承载力和延性。     

简支组合梁板体系有效宽度分析

有端横梁约束的简支单向组合梁 -板体系在横向荷载作用下 ,由于剪力连接件的约束 ,翼缘板中存在剪力滞后现象。结构体系中 ,端横梁对剪力滞后程度有很大影响。本文采用有限元方法 ,对翼缘有效宽度的主要影响因素进行参数分析 ,其中包括宽跨比、荷载类型、滑移刚度、端横梁约束程度等 ,并拟合出了各种情况下有效宽度的简化计算公式 ,通过与有限元方法及其它计算方法的对比 ,说明了本文公式的准确性     

大跨度空腹夹层板楼盖基于舒适度要求的动力特性分析

针对大跨度空腹夹层板楼盖结构,考虑跨高比、空腹率、表层薄板厚度、边梁宽度等参数的影响,采用子空间迭代法计算其各阶频率和振型,并拟合基频的计算公式.分析结果显示,空腹夹层板结构的振型与实心平板类似,一阶振型表现为半波振型,空腹率和跨高比对基频影响大,边梁宽度和表层薄板厚度对基频影响小,基频与跨高比和空腹率之间近似呈线性关系.分析结论可为工程设计提供参考.     

工字形钢筋混凝土剪力墙有效刚度研究北大核心CSCD

工字形钢筋混凝土剪力墙因具有较高的承载力与刚度,被广泛运用于建筑结构抗震设计之中。有效刚度对于钢筋混凝土剪力墙的抗震性能有着重要影响。利用有限元软件DIANA对拟静力加载下工字形钢筋混凝土剪力墙进行研究,分析了翼缘宽度、轴压比、剪跨比、腹板纵筋强度、翼缘纵筋配筋率对有效刚度的影响。结果表明,工字形钢筋混凝土剪力墙的有效刚度折减系数随着翼缘宽度、腹板纵筋强度的增加而减小,随着轴压比、剪跨比的增大而增大,翼缘纵筋配筋率影响不大。提出了适用于工字形钢筋混凝土剪力墙有效刚度的计算公式,其计算结果贴合试验值,说明该公式准确度较高,可用于计算工字形钢筋混凝土剪力墙的有效刚度。     

非均匀收缩变形对两跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响研究

与钢筋混凝土板两面传递水份的边界条件不同,压型钢板-混凝土组合板只能单面传递水份,由其产生的混凝土非均匀收缩对组合板的受力性能影响较大。现有研究大多针对该收缩变形分布对单跨组合板长期挠度的影响进行分析,针对其对多跨连续组合板长期性能的影响研究较少,且无相应的设计方法。以两跨连续组合板为研究对象,采用随龄期而调整的有效模量法,提出考虑非均匀收缩变形影响的组合板中支座负弯矩、裂缝宽度和跨中挠度的计算方法,并采用已有试验结果验证该方法的可靠性。在此基础上,对比分析不同收缩变形分布模式（非均匀收缩、均匀收缩、不收缩）对两跨连续组合板长期性能的影响差异。研究结果表明：考虑非均匀收缩分布的计算公式,可有效预测钢-混凝土组合板长期支座负弯矩、裂缝宽度及跨中挠度,预测结果/试验结果的均值分别为1.088、1.026和0.927;不考虑收缩变形和考虑均匀收缩变形将显著低估组合板中支座负弯矩、裂缝宽度和跨中挠度,与试验值分别相差50.0%和24.9%、71.3%和58.6%、46.1%和34.5%;非均匀收缩变形由均匀收缩变形及梯度收缩组成,与均匀收缩相比,梯度收缩对组合板长期性能的影响更为显著,设计时不应忽略梯度收缩变形的影响。     

嵌入式装配防火墙的等效多杆斜撑模型研究

以国内某换流站阀厅的新型嵌入式装配式防火墙混合结构为研究对象,建立了有限元精细化实体模型和等效多杆斜撑模型。基于现有的等效单杆斜撑有效宽度计算公式,进行有限元分析模拟与数值拟合,探究适用于该文研究的框架-嵌入式装配防火墙结构体系的等效多杆斜撑模型有效宽度的计算公式,并选取部分影响因素进行探讨。结果表明:建立的等效多杆斜撑模型有效宽度的计算公式是合理的,并适用于不同跨高比、轴压比、墙板块数及墙板厚度。     

现浇混凝土框架梁端截面有效翼缘宽度的试验研究与分析

通过10个现浇混凝土框架节点的低周反复加载试验,研究了现浇楼板对节点受力性能的影响.试验中测量了梁端截面板面钢筋应变的分布规律,分析了梁端截面的有效翼缘宽度,并用DIANA程序对试验节点进行非线性有限元模拟分析,分析与试验结果吻合良好.然后,通过非线性有限元分析研究了层间位移角、板面钢筋材性、梁高、梁跨、板宽、板厚、节点形式等因素对梁端截面有效翼缘宽度的影响.最后,提出了负弯矩作用下梁端截面有效翼缘宽度取值的建议,可供现浇混凝土框架结构抗震设计、鉴定和加固参考.     

全面考虑次内力影响的预应力混凝土框架施工过程研究

以东方体育中心大跨预应力混凝土框架梁为研究背景,通过对3种施工方案的模拟分析,得出不同施工方法对结构开裂弯矩、裂缝宽度、跨中挠度以及结构极限承载力的影响。最后对合理调整预应力混凝土框架结构次内力的施工方法进行探讨。     

斜交混凝土箱梁悬臂板受力研究

大悬臂板结构越来越多地应用于斜交桥梁设计中,但迄今为止相关人员对于斜交悬臂板的研究还很不充分,现存的规范和公式对于其计算都存在一定的缺陷,若设计不当,会造成斜板开裂等工程事故。因此基于有限元分析,利用MIDAS FEA三维有限元程序建立不同斜交角度、不同悬臂坡度、不同长度的悬臂板单元模型,首先分析了现存计算方法的不足,然后分析斜交角度、悬臂坡度和长度等参数对混凝土箱梁跨中和支点悬臂板根部最大弯矩的影响规律,进而由最大弯矩值得岀跨中悬臂板有效分布宽度。在此基础上,应用Matlab软件对得到的数据进行了空间曲面拟合,得出跨中悬臂板有效分布宽度的实用计算公式,可为今后的设计提供参考。     

对组合梁有效板宽的评估

主要分析组合梁的性能,特别是板的有效宽度,可用于简化结构分析和设计。现行设计规范提出的计算有效宽度的公式中,只考虑梁跨长而忽略了其他重要参数的影响。为了说明这些参数的影响,本文对多个三维模型进行数值模拟分析,并且由此提出计算有效宽度的新方法。相比其他基于综合压力的分析方法,此方法更容易应用,并且在简化方法中,它提供的有效宽度数值能更真实地反映梁的实际状态。新方法的应用表明有效宽度主要与实际板宽有关,在大多数情况下,这个数值与规范提议的数值有明显的差别。新方法的有效性通过对比简化的二维模型和最近试验研究的结果以及更复杂的三维数值模拟而得到验证。