教学楼楼梯护栏的设计问题探讨

针对校园建筑设施的隐患之一—楼梯栏杆倒塌,造成2002年9月23日内蒙古丰镇二中伤害事故(死21名、伤47名学生)。本文建议对教学楼楼梯护栏进行结构设计,栏杆的设计应考虑突发荷载情况下(如拥挤的人群荷载、地震作用等)把栏杆当成结构受力构件考虑,并提出具体的设计方法即悬臂梁法,强度、刚度及稳定性需满足要求,构造上则要求焊缝满足强度要求。     

可移动式轻钢结构组合房屋新型连接节点分析

基于3D3S钢结构分析软件,针对两层带新型连接节点的可移动式轻钢结构组合房屋及其挑梁部位进行受力分析,研究挑梁在2k N/m2均布面活荷载、7.85k N/m2走廊板自重以及走廊端部栏杆传来的0.7k N荷载作用下的受力性能。分析结果表明,在设计荷载作用下,两层带新型挑梁节点的可移动式轻钢结构组合房屋的挑梁变形能够满足设计规范的要求。由此提出一种新型节点连接方式,带新型挑梁节点轻钢结构挑梁部位受力满足要求。     

水泥厂窑尾塔架防护栏杆的设计优化探讨

防护栏杆作为建筑物的附属构件,虽不影响主体结构的受力性能,却对保障使用者的生命财产安全起着重要的作用。本文以某5000TPD规模窑尾塔架为例,对其主楼层和钢平台、钢梯的防护栏杆选型进行对比;在安全适用的前提下,尝试对标准图集02(03)J401对栏杆构件设计优化。本次设计优化未能取得预期的效果,仅仅统一了栏杆风格,但对任意改变构件大小的行为可以起到警示作用。     

平面凹凸不规则高层结构弱连接楼盖在水平地震作用下的抗震设计方法

一般建筑平面饱满规则时，楼盖设计主要由竖向荷载起控制作用，现行规范缺乏针对楼盖在水平地震作用下的内力计算方法和相应构造设计的规定。但是对于平面凹凸不规则结构的弱连接楼盖，水平地震作用可能会对楼盖配筋设计起到控制作用。通过总结已取得设计经验和研究成果，从弱连接楼盖面内实际受力出发，提出了弱连接楼盖面内受力抗震性能目标的相关建议，初步列出了弱连接楼盖一些基本构造要求，提出一个较为完整的弱连接楼盖的抗震设计方法。结果表明：该方法具有较可靠的理论基础和较清楚的物理概念，且考虑了双向地震等不利因素的影响，可更好满足结构抗震安全性的要求，可以在设计中推广使用。     

缅甸帕克库公铁两用钢桁梁桥静动力试验研究

由于公路荷载与铁路荷载的不同特点以及规范要求的差异,公路、铁路两用桥(以下简称公铁两用桥)的荷载试验与其他桥梁存在差异。为了解帕克库公铁两用桥的基本受力性能,对该桥实施了成桥静动力试验。试验表明,实测结果与理论分析结果一致;桥跨结构在试验荷载作用下处于弹性受力状态,具有良好的强度和刚度,满足设计荷载的使用要求及现行规范要求。试验方法及结果分析可作为其他同类桥梁的参考。     

某桥梁静载试验实例分析

桥梁静载试验是测量桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和应变变化,它是了解桥梁结构实际工作性能(如结构刚度、强度等)最直接有效的办法。通过对某桥梁进行静载试验,可检验该桥梁受力性能和承载能力是否达到设计及规范要求。     

基于静力荷载试验的海印桥承载能力评价研究

对桥梁进行检测是确保桥梁安全性的有效手段。本文对局部维修后的主跨175 m跨径的双塔斜拉桥——海印桥实施静力荷载试验,测试静载工况下的桥梁变形,综合分析桥梁在设计荷载下的工作性能,试验结果表明,测试桥跨主体结构在设计荷载作用下,桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度,其承载能力满足设计和规范要求。     

砖混组合托换梁受力性能和荷载传递方式研究

托换梁受力性能及其荷载传递方式是既有砖混结构改造设计中的一个重要问题,但现行规范对此内容尚不明确。结合实际工程,利用有限元分析软件对托换梁在承重墙体拆除过程中的受力性能进行分析,并对实际结构进行全过程监测。结合有限元分析和监测结果,讨论了托换梁上部墙体的荷载传递方式。结果表明,托换梁的受力特性取决于上下结构相互变形的协调,托换梁与上部墙体形成了墙梁,而托换梁可仅考虑其自重和本层楼盖的恒、活荷载。     

某四跨连续钢箱梁桥荷载试验方法研究

通过有限元分析、静动载试验等方法结合试验结果对某四跨连续钢箱梁桥结构现状受力性能进行了评价。研究表明,静动载试验结果满足规范要求,桥梁结构现状性能满足设计荷载(人群4.5kN/m~2)作用下的使用要求。     

梁柱刚接节点负载下加固的有限元研究

美国北岭地震之后，研究人员认识到栓焊混接的梁柱刚接节点的缺陷以及对受损和设计不够的节点加固的重要性。现有的研究都假定结构加固是在有效支撑作用下进行的，即加固时，结构不承受任何荷载；但实际上，由于支撑设计不足及施工条件等的限制，原有结构还是会承担一定的荷载，而均在负载下进行加固的。通过有限元方法，研究了梁柱刚接节点负载下加固后的受力性能。结果表明，负载下加固的节点的受力情况与非负载下加固的节点有很大的差别，加固前的初始荷载过大会对加固后节点的受力性能带来不利影响，严格限制加固前结构的初始荷载是非常必要的。     

竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系抗震性能研究

为提高传统钢结构体系在住宅产业化应用中的标准化程度、装配化效率以及安全性能，提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系，并对其抗震性能进行了分析与评价。以某高层住宅楼工程为结构方案原型，基于多遇地震作用下弹性层间位移角相同的控制标准，分别按传统组合框架-剪力墙结构体系和按竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系设计了两种结构方案，并建立了相应的有限元模型。采用静力弹塑性推覆方法，对两种体系在设防地震和罕遇地震作用下的变形和受力特征进行了对比分析，通过结构层间变形、关键构件损伤状态以及安全系数等指标对体系抗震性能进行了综合评估。分析结果表明：竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系在地震作用下的侧移模式呈弯曲型，推覆过程中结构塑性铰主要出现在底层柱端，而传统组合框架-剪力墙结构体系侧移模式呈弯剪型，塑性铰主要出现在梁端；选取的两种剪力墙损伤判断标准均可用于准确判断两种结构方案的极限状态；在相同弹性层间位移角控制标准下，竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系设计方案安全系数指标值更高，在地震作用下具备更高安全储备。     

深圳平安金融中心重力荷载作用下长期变形分析与控制

以深圳平安金融中心为工程背景,对其进行重力荷载作用下的长期变形分析。考虑混凝土收缩徐变以及竖向构件含钢率的影响,按设计标高逐层找平、逐层找正施工模拟,研究超高层建筑重力荷载下长期变形规律,分析不均匀的竖向变形对结构安全的影响。进一步提出在施工中给竖向构件适当预留长度以补偿预计的竖向构件变形的设计思路,实现在设定阶段（如建筑投入使用1年）竖向构件达到设计标高,实现楼面平整,以满足建筑正常使用要求,并对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了分析。研究表明,通过对超高层重力荷载作用下的变形分析与控制,可以掌握结构的长期变形规律,得到构件附加内力,控制楼面标高。     

钢结构住宅结构体系优化设计研究

考虑不同抗震设防要求,以用钢量为优化目标,遵循受力合理、安全可靠原则,采用有限元分析和优化设计相结合的方法,对常见的七层钢结构住宅结构体系进行设计。根据设计结果分析比较各种结构体系在不同条件下的安全性能、抗侧向变形性能、抗震性能和用钢量的区别,得到一些有工程应用意义的结论,可供多层钢结构住宅工程设计参考。     

基于剩余使用年限的结构生命周期性能设计方法

基于概率理论结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期内满足设计所预期的结构可靠性,包括安全性、适用性、耐久性。影响结构可靠性的荷载效应(直接或间接作用引起的结构的各种内力)与结构抗力(指结构承受荷载和变形的能力)因受到各种因素的影响,都是随时间或空间而变动的随机函数。在目前的超高层建筑结构的设计过程中,有关是否需要考虑作用及抗力的时变性能以及如何考虑的规定十分笼统。为了更加明确考虑时变性能在结构设计中的影响,在引入剩余使用年限的基础上提出了基于剩余使用年限的结构生命周期性能设计方法。并以一个超高层建筑为例,阐述了其具体应用,为今后工程中基于时变性能的结构设计提供参考。     

隧道结构可靠度设计探析

介绍了隧道整体式衬砌的可靠度设计过程 ,根据承载能力极限状态和正常使用状态的不同要求 ,提出了隧道衬砌结构概率极限状态的设计方法 ,并简述了隧道初期支护极限相对位移和稳定性的判别方法     

基于概率的单自由度体系震后残余变形计算

准确预测结构的震后残余变形,对于结构震后性能控制及建立考虑可修复性的抗震设计方法具有重要意义。通过对不同参数的双线性单自由度（SDOF）体系分别在100条标准地震动输入下弹塑性地震反应的统计分析,研究了模型参数和地震动不确定性对SDOF体系残余变形和最大弹塑性变形的影响;建立了双线性SDOF体系震后残余变形的概率计算模型。结果表明：不同地震动输入下SDOF体系的残余变形与最大弹塑性变形之比（dR/dm）存在明显的离散性,且离散程度与结构的刚度比、自振周期、相对屈服荷载系数及峰值地面加速度相关;dR/dm的统计分布规律服从对数正态分布,基于该分布函数建立的计算模型可对给定超越概率条件和地震水平下SDOF体系的震后残余变形进行预测。通过典型算例分析认为,可以采用所建议的模型进行SDOF体系震后残余变形分析及可修复性评估。     

薄壁闭腔对装配式车站结构力学性能影响研究

国内首例全预制装配式地铁车站采用薄壁闭腔构件代替传统实心构件,实现了装配式构件的轻量化。为了研究闭腔布设形式对装配式结构性能的影响,以装配式地铁车站单环结构为研究对象。分别对实心结构和空心结构在竖向荷载作用下的非线性力学与变形性能开展研究,得到了各结构的破坏形态和荷载-位移曲线,并对结构应力、内力进行对比分析。分析表明:装配式结构整体具有较好的承载与变形能力。实心结构与空心结构具有相似的破坏形态。实心构件内设置闭腔,结构应力分布相对集中,承载能力与刚度降低。但空心构件的截面内力较小,延性性能更好。基于装配式结构绿色环保的设计理念,考虑到极限承载情况下结构的承载能力与变形能力,预制装配式车站选用空心构件且设置双排闭腔更符合要求。研究结论可为装配式地铁车站的深化研究和工程设计提供理论支撑与技术参考。     

混凝土受弯构件抗剪承载力公式应用范围的探讨

通过分析混凝土受弯构件抗剪承载力计算公式的适用范围,发现当梁上作用多种荷载,而集中荷载在支座产生的剪力值与该支座截面总剪力值之比约为75%时,应用公式求解出的配箍量,在75%这个分界点上存在明显跳跃现象。为避免曲线不连续的现象,提出当集中荷载在支座截面产生的剪力值占总剪力值的50%~75%之间时,利用插值法求解配箍量的方法,以供规范修订和工程设计时参考。     

氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法

为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到最大限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.     

阳台栏杆的实用性设计浅析

介绍了阳台栏杆的高度、强度及虚实,从规范性的角度对阳台栏杆的设计要点和注意事项加以分析,并对阳台栏杆设计中的预防噪声、预防雷电及美观等方面加以阐述,通过设计力求达到对阳台栏杆的安全、实用及美观的各项功能要求。