型钢混凝土托换梁承载特性数值分析

既有建筑物地下增层时,上部结构的集中荷载会作用在托换梁上,对其承载力提出较高要求,采用内置型钢混凝土托换梁是提高其承载力、减小其截面高度的重要途径。文章利用ANSYS软件建立三维实体单元有限元模型,并结合试验结果分析托换梁的受力机理,通过改变剪跨比、配箍率、混凝土强度和型钢含钢量等参数,研究了内置型钢深受弯钢筋混凝土托换梁的受剪和受扭作用机理。结果表明:托换梁承受上部结构的荷载时处在复杂的弯剪扭受力状态;拱腹附近型钢上翼缘产生最大压应力,而型钢腹板产生最大剪应力;托换梁的斜截面受剪承载力随剪跨比的增大而减小,随托换梁的配箍率、混凝土强度和型钢含钢率的增大而增大;紧贴被托换柱边两侧各设置一道连梁可以分担托换梁较大的扭矩。     

型钢支柱盖挖法施工技术

青岛市李沧区书院路人防工程为青岛市首次采用型钢支柱盖挖法进行施工的地下结构工程,地下2层,全长547m.该工程利用工字型钢作为土方开挖时的支护结构和竖向支撑结构,结构的梁板作为水平支撑,土方开挖是工程总体部署的关键工序.结合工程实际与设计要求,介绍了土方开挖的尺寸,临时支撑的支设,以及遵循＂分层、分区、对称、流水＂的土方开挖顺序.结果显示,土方开挖与地下结构施工同步顺利完成.     

考虑粘结滑移本构模型的托换梁承载特性分析

粘结滑移有限元分析是掌握型钢混凝土托换梁变形特性的关键手段。采用有限元分析软件建立了考虑和不考虑型钢与混凝土粘结滑移两种有限元模型,分析了托换梁荷载-挠度曲线、型钢应变及箍筋应变的变化规律。结果表明：不考虑粘结滑移时,托换梁的极限荷载、跨中挠度与试验值差值百分比范围分别为1.0%～6.8%和11.3%～24.5%,受剪段中部、梁跨中位置的腹板应变和内、外侧箍筋应变与试验值的差值百分比分别为23.1%、46.4%、15.8%和45.8%;考虑粘结滑移后,托换梁的极限荷载、跨中挠度与试验值差值百分比范围分别为0.7%～4.5%和5.7%～18.2%,受剪段中部、梁跨中位置的腹板应变和内、外侧箍筋应变与试验值的差值百分比分别为2.7%、1.3%、11.6%和27.7%;考虑型钢与混凝土粘结滑移的有限元模型可更准确地模拟梁的承载力和变形。     

预应力型钢混凝土梁结构设计与研究

采用预应力技术改善大跨度型钢混凝土梁正常使用性能,从而形成新型的预应力型钢混凝土梁(PSRCB)组合结构。文章基于大跨度框架梁结构设计,对型钢混凝土梁与预应力型钢混凝土梁结构方案进行了对比研究,采用非线性有限元分析考察了预应力型钢混凝土梁的受力机理和结构设计的可靠性。结果表明:大跨度型钢混凝土梁的配筋由正常使用性能(如最大裂缝宽度)控制,采用预应力型钢混凝土梁更加经济合理;预应力型钢混凝土框架梁内置型钢减小了开裂后刚度的变化量,材料强度得到充分发挥;适度增加型钢混凝土梁预应力度可以减小的梁跨中挠度,降低钢筋及型钢受拉应力,改善其正常使用性能。     

桩梁式托换技术有限元分析

地铁施工穿越既有建筑物桩基础时,可采用桩梁式托换技术支撑上部结构和截除下方桩基础。运用ANSYS有限元程序中的“单元生死”技术,可对托换前、托换后和截桩三个托换工况下桩和框架柱的轴力变化以及变形特性进行数值分析。研究结果表明：被动托换是在桩截除时,托换荷载通过托换梁传递到托换桩,托换梁跨中的下挠会引起被托换框架柱轴力减少和邻近框架柱轴力增大;主动托换是在千斤顶的顶升过程中,托换荷载通过托换梁传递到托换桩,顶升过程中被托换处的各层框架柱轴力值增加,而邻近框架柱轴力减少;当顶升至被托换桩轴力为零再进行截桩,可保证截桩前后的托换体系轴力、变形不发生变化。主动托换桩顶沉降差与被动托换相比小得多。     

地下结构梁板替代内支撑在深基坑中的应用

地下主体结构与支护结构相结合的深基坑支护设计,即利用地下结构梁板体系作为水平内支撑体系, 是一种高效节约的新式深基坑支护方案。结合工程条件和水文地质条件,详细论述了地下梁板结构替代水平 内支撑的深基坑支护设计方案。对水平结构与围护结构的连接设计、水平结构与竖向支承结构连接设计、出 土进料口设计等关键施工技术进行了详细说明并论述施工流程,最后分析实地监测数据,得到了地下结构梁 板替代内支撑设计下深基坑的部分变形特征和规律,论证了新型深基坑支护设计与施工的安全性与可行性。     

换撑施工技术在武汉复地深基坑工程中的应用

简述基坑内支撑结构与地下主体结构之间由拆撑工况向换撑工况的转化过程,归纳总结内支撑的卸荷原则以及拆撑时对结构本体的加强措施。以武汉复地深基坑项目为依托,重点阐述了两次换撑时基坑支护结构内力重分布的规律。第一道內支撑拆除后,支护桩悬臂挡土5.2m,为换撑时最不利工况,采用天汉软件计算支护桩位移、弯矩、剪力,得出被动区弹性抗力安全系数最小值为1.87,符合规范要求。第二道内支撑拆除后,在基础底板的四周设置上翻换撑牛腿,以减小支撑点间距控制支护桩变形;每次换撑通过结构现浇板带进行内力转换,地下各层结构与支护桩之间用钢筋焊接连接,留有后浇带和结构开口部位,采用工字钢或槽钢来传递缺失部位的水平力。通过拆、换撑施工技术控制、保证了深基坑换撑施工安全。     

托换梁技术在砖混结构加固改造中的应用

砖混结构由于使用功能的改变,常需要进行墙体拆除,代之以托换梁承担上部荷载。改造过程中常需要解决托换梁的选择,托换梁的设计,上部墙体和圈梁承载力的验算,竖向承重构件和基础的加固设计等问题。结合工程实例介绍托换梁的形式及各自优缺点,分析了钢梁-混凝土柱托换结构的设计方法和思路,包括托换梁的设计,竖向承重构件和基础的加固设计,总结墙体托换施工中的若干技术问题。     

某砖混行政楼大空间托换改造

结合某砖混行政楼改造的工程实例,介绍了砖混结构大空间改造中拆墙换梁的方法,并阐述了托梁拆墙及轻型钢桁架托换梁的施工技术要点,可为类似工程参考.     

型钢高强高性能混凝土梁有限元分析

以梁构件为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,对型钢高强高性能混凝土梁构件进行性能方面的分析研究。结果表明,ANSYS模拟的型钢高强高性能混凝土结构梁与实际试验梁裂缝发展过程基本上是相符合的;型钢高强高性能混凝土梁的受力情况,包括型钢、钢筋的应力应变,混凝土的应力应变情况均与试验梁实际情况一致,说明ANSYS大型软件在模拟梁构件时是可行的。     

部分型钢柱在高层钢筋混凝土结构中的应用

以广东移动通信大厦为例，介绍了在高层钢筋混凝结构中，部分采用型钢混凝土框架梁、型钢框架柱时的设计计算方法，型钢混凝土框架梁、型钢柱与钢筋混凝土梁、柱的连接计算和连接构造。     

预应力型钢混凝土梁受弯性能非线性分析

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,它综合了预应力混凝土结构和型钢混凝土结构的优点。采用非线性有限元模型对预应力型钢混凝土梁受力过程进行分析,通过数值模拟与试验结果的对比,验证该模型的可行性。试验研究和有限元分析结果表明：预应力型钢混凝土梁中预应力技术的采用改善了梁的正常工作性能（如挠度和挠度）,更有利于材料强度的充分发挥,提高了正截面承载力。     

考虑粘结滑移的型钢混凝土结构ANSYS模拟方法研究

介绍了采用ANSYS程序对型钢混凝土(SRC)结构进行非线性有限元数值模拟的实用技术和方法.结合型钢混凝土梁试验试件的数值模拟全过程,对采用ANSYS程序进行型钢混凝土结构数值模拟所涉及到的材料模型定义、几何模型建立、钢筋单元生成、约束条件、粘结滑移模拟、加载控制、计算参数设定以及后处理等问题均进行了全面介绍.重点介绍了型钢混凝土结构ANSYS数值模拟的建模技术和方法,并介绍了采用非线性弹簧单元(Combination39单元)对型钢混凝土结构粘结滑移进行准确模拟的实用方法.文中型钢混凝土梁ANSYS的数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明本文提出的型钢混凝土结构ANSYS数值模拟技术可行,可为型钢混凝土结构的数值模拟技术研究、工程设计和理论研究提供有益的依据和参考.     

基于ABAQUS的梁板叠合构件受剪性能有限元分析

钢筋混凝土宽柱双梁框架结构体系是旧房托换改造的一种新理念,由楼面板开孔浇筑托换梁混凝土,形成了新梁旧板叠合结构。基于有限元软件ABAQUS,对梁板叠合构件受剪承载力进行了数值模拟,研究了素混凝土浇筑孔个数对叠合构件整体性能的影响。模拟中采用三维实体建模,并从单元的选取、接触面的相互作用、材料本构的定义、荷载的施加等方面进行了较为系统地阐述。研究表明,有限元软件ABAQUS是分析叠合梁板构件受力性能的一种行之有效的工具;随着孔洞个数的增加,叠合的梁板趋于一整体,协调变形,共同工作,承载力逐渐增大,梁板叠合构件发生剪压破坏。     

型钢混凝土结构设计规程对比分析(Ⅰ)

首先对日本和欧美等国外有关型钢混凝土结构的设计规程进行了介绍，并结合我国现有的关于型钢混凝土结构的两部规程《钢骨混凝土结构设计规程》（YB9082—97）及《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001／J130-2001）的编制背景和依据，对其进行了详细的比较分析。重点对两部规程中有关型钢混凝土梁的正截面抗弯、斜截面抗剪承载能力的计算理论和计算方法进行了比较。通过型钢混凝土梁承载能力的计算实例，对两部规程的应用方法、计算步骤和计算结果作了比较分析。可为两部型钢混凝土结构设计规程工程应用提供参考。     

银川国际机场T3航站楼结构设计与分析

银川国际机场T3航站楼为复杂、超长、大跨结构,结构形式是以钢筋混凝土框架结构为主的混合结构.为实现建筑造型的需要,屋盖采用钢屋盖,部分梁柱采用型钢混凝土梁、钢管混凝土柱.基于不同力学模型的反应谱分析以及补充时程分析结果,结构工作状态和性能均达到预期性能目标和规范要求;基于超长结构温度收缩效应分析结果,提出了温度收缩效应的控制措施.型钢混凝土梁-钢管混凝土柱连接节点的设计可为同类工程提供借鉴.     

承重砖墙托换体系承载力预计模型研究

根据工程实际进行了托换试件设计,设计中考虑了砖的强度、穿筋的数量、托换梁的高度等影响因素.试验与分析结果表明,托换体系有两种破坏形式,一是沿砖砌体和托换梁混凝土界面发生冲剪滑移破坏,二是沿砖砌体跨中出现劈开破坏.托换试件的抗冲剪承载力随着托换梁的高度、砖砌体的强度的增大而提高,托换试件抗劈开破坏承载力取决于托换梁的截面尺寸、穿筋的配置量和支座与托换梁间的摩擦系数等因素.最后建立了托换体系平面桁架力学模型,为了防止发生冲剪破坏,以劈开破坏的设计承载力的1.5倍作为冲剪破坏的验算荷载,如不能满足则加大托换梁的高度.     

钢筋混凝土框架抽柱托换加固后的抗震性能试验研究

介绍了混凝土框架结构抽柱托换改造后的抗震性能试验研究.试验模型为3个两层两跨1∶3缩尺平面框架,分为未抽柱框架结构试验模型YKJ、预应力转换梁抽柱托换模型YYL和桁架抽柱托换模型HJ.通过对3个缩尺框架结构模型进行低周反复试验,观察各框架的破坏过程,得到各结构的破坏模式以及不同加固方案对结构抗震性能的影响.试验结果表明:低周反复荷载试验下,3个框架试件均属于延性破坏,破坏前有明显预兆;YYL和HJ框架的承载力相比YKJ框架均有不同程度的提高;对比抽柱托换前后的结构滞回曲线、延性、耗能能力等各项指标,可以看出抽柱托换改造后的结构滞回曲线饱满、延性较好、刚度更大.     

型钢混凝土梁受剪承载力的计算及其可靠度分析

目的研究型钢混凝土梁斜截面受剪承载力计算公式的适用性．方法在阐述型钢混凝土梁斜截面受剪承载力计算理论、计算方法和计算公式的基础上，基于工程实例和33根试验梁的试验数据对型钢混凝土梁的斜截面受剪承载力进行了研究；并应用结构可靠度分析的一次二阶矩法。对型钢混凝土梁的斜截面受剪承载力计算公式进行了可靠度分析．结果《型钢规程》的斜截面受剪承载力计算公式的可靠指标为4．647，满足目标可靠指标的要求，而《钢骨规程》的斜截面受剪承载力计算公式的可靠指标为2．100，不满足目标可靠指标的要求．结论使用《型钢规程》的计算公式来设计计算型钢混凝土梁的斜截面受剪承载力是安全可靠的．     

空腹箱形型钢混凝土梁试验研究

对型钢翼缘外伸的空腹箱形型钢混凝土梁进行了竖向荷载作用下的试验研究,变换纵筋配筋率、腰筋配筋率、配箍率等参数,分析空腹箱形型钢混凝土梁的承载能力、破坏形态、箱形型钢与混凝土的共同工作效应。试验研究表明型钢翼缘外伸的空腹箱形型钢混凝土梁的整体性能好,具有较高承载力、良好的延性,外伸翼缘箱形型钢和外包钢筋混凝土梁协同工作能力强,空腹箱形型钢设置可以有效地降低构件的自重,提高结构的经济性能。实际工程应用中,注意型钢外伸翼缘处混凝土的施工质量,保证型钢与混凝土粘结良好。