横向预应力混凝土梁抗剪研究

横向预应力混凝土梁是在普通钢筋混凝土梁中施加横向预应力形成的一种新型结构。本文分析了横向预应力混凝土梁斜截面的破坏形态,进而探讨了预应力钢筋混凝土梁斜截面抗剪机理,提出了横向预应力钢筋混凝土的简支梁斜截面具有的抗剪承载力和抗裂强度的设计计算方法。本文的研究表明,横向预应力钢筋混凝土简支梁斜截面承载力及抗裂强度比普通混凝土简支梁斜截面承载力及抗裂强度有明显提高。     

某单跨框架结构抗震加固方案

针对某单跨框架结构抗震承载力和构造不足的问题,进行了几种加固方案的对比,确定增设支撑加固方案。考虑二次受力和不考虑二次受力的竖向荷载作用的内力分析结果表明,两种方法计算内力相差较大,实际工程中采用考虑二次受力是必要的。在分析支撑位置和截面尺寸对结构内力、周期、侧移影响规律基础上,确定了支撑的设计参数。     

2000年一级注册结构工程师专业考试作业题参考答案

题一:钢筋混凝土结构 条件:一矩形截面简支梁,跨度9m,承受均布荷载和两个相等的集中荷载,如图1-1。由内力分析得知梁跨中最大弯矩设计值M=758.55kN·m,全梁各截面剪力V_x设计值如图1-2所示。     

考虑施工过程的框架内力分析

建筑物的结构是在施工过程中逐渐形成的 ,在不同的施工阶段有不同的结构模型 ,结构的内力也是在不同的模型下逐渐产生的。本文通过对一个三层框架结构考虑施工过程的内力分析 ,指出考虑施工过程后的结构实际内力与按建成后整个结构分析的内力有较大差别 ,梁的跨中及中间支座弯距比按整个框架计算的内力大。通过分析得到 ,对于两跨的框架结构 ,如按建成后的框架结构分析内力 ,梁的跨中和边支座截面可按调幅系数为 0 85分析的内力进行设计 ,而中间支座截面按不调幅计算的内力进行截面设计更为合理     

矩形变截面单跨梁的内力计算公式和图表

本文推导了矩形变截面单跨梁的内力计算公式,并制成图表,便于结构计算中应用。     

全面考虑次内力影响的预应力混凝土框架梁承载力计算

为保证预应力混凝土结构正截面承载力的可靠性,推导了全面考虑次内力影响的预应力混凝土框架梁承载力计算公式,并对在特定预应力筋线型下的单层单跨预应力混凝土框架梁的相关算例进行了讨论。得出了梁柱线刚度比是影响次轴力的一项重要指标,当柱梁线刚度比达到18时,对框架梁跨中承载力影响达到5.67%,不考虑次轴力影响是不合理不安全的结论。     

钢筋混凝土双筋梁与单筋梁的经济比较

分析了钢筋混凝土梁设计成双筋梁比单筋梁经济的原理,通过某办公楼矩形截面简支梁配筋计算,得出了相同配筋的梁按双筋梁计算的承载力比单筋梁计算的承载力高的结论,以推广该双筋梁设计方法,从而给工程增加经济效益。     

Q460高强钢焊接工字形截面简支梁整体稳定性能与设计方法研究

为研究Q460高强钢焊接工字形截面简支梁的整体稳定性能,对跨中无侧向支撑的3个双轴对称和6个单轴对称焊接工字形截面简支梁进行了整体弯扭屈曲试验。实测了试件的截面残余应力和初始几何缺陷,并分析其整体弯扭屈曲变形特征和稳定承载力。建立考虑残余应力和初始几何缺陷的有限元模型对简支梁受力进行了模拟,模拟结果与试验结果吻合良好,基于试验验证的有限元模型计算了大量不同截面尺寸和跨度的Q460高强钢焊接工字形截面简支梁的整体稳定承载力。将试验和有限元参数分析结果与GB 50017—2017《钢结构设计标准》、JGJ/T 483—2020《高强钢结构设计标准》、欧洲规范EN 1993-2005和美国规范ANSI/AISC 360-2016的简支梁整体稳定系数公式的计算结果进行比较,结果表明GB 50017—2017和ANSI/AISC 360-2016的计算结果偏于不安全,EN 1993-2005的计算结果过于保守,JGJ/T 483—2020的计算结果偏于安全且最为接近。最后,在JGJ/T 483—2020的简支梁整体稳定系数计算公式基础上引入增大系数,并根据截面高宽比的不同,取用不同的长细比指数对该公式予以修正,修正后的公式更适用于Q460高强钢焊接工字形截面简支梁的设计计算。     

体外预应力混凝土简支梁-索组合单元受力性能研究

基于伸缩斜腹杆施加体外预应力的新加固技术,以三腹杆体外预应力技术加固的简支梁为研究对象,应用积分原理和变形协调原理,建立了加固后简支梁的理论模型,推导了挠度与体外索内力增量关系的表达式以及荷载-挠度关系的表达式;通过数值模拟方法建立ABAQUS有限元模型,研究了索截面面积、索垂度、索初始内力等因素对加固后简支梁结构性能的影响规律;后又做了三组试验,对理论分析和数值模拟的研究结果进行了验证。研究表明:一般地,加固后梁的内力以及截面应力均发生重分布,随着体外索三影响因素(索截面面积、索垂度、索初始内力)设计值的提高,加固后简支梁的刚度、开裂荷载、极限荷载、结构延性均得到改善,比如在试验结果中开裂荷载提高24%~40%、极限荷载提高15%~42%、结构延性提高14%~40%。需要强调的是体外索设计参数的高初始内力、小截面、大垂度各工况下,结构发生脆性破坏的概率会增大,在加固设计时应当避免。理论结果、试验结果与模拟结果仅在弹性阶段吻合,而试验结果与模拟结果始终吻合,表明理论推导的体外索内力增量公式及弹性阶段的承载力公式可靠,能用于工程实践。     

车道荷载作用下简支梁跨中弯矩简便计算方法

简支梁桥是目前结构形式最为简单、受力最为明确的桥型,其在车道活荷载作用下的内力计算比较简单,只需按照相关规范及结合结构力学等相关知识即可计算,但是其集中荷载计算方法需要差值,有时使用起来不是很方便。文章结合相关知识及工程经验总结了简支梁跨中弯矩的简单计算方法,并拟合出只与跨径有关的基本理论公式。公式简单实用,且准确度较高。适用于不同跨径的简支梁桥在车道荷载作用下跨中截面内力值的快速计算,具有较高的实际意义。     

单跨门式钢刚架结构抗火设计实用方法

采用有限元数值分析方法,对门式钢刚架在多参数影响下的抗火性能进行了研究。基于经典结构力学,建立非均匀温度场中单跨门式钢刚架结构的内力方程,以此判断高温下,结构最不利截面几何位置。研究表明,在大空间建筑火灾中,主要是梁跨中截面和梁端截面影响门式钢刚架结构抗火承载力;根据数值分析结果,建立不同温度场非均匀性、荷载比、高跨比和楔率参数条件下门式钢刚架结构临界温度的大数据库,并拟合得到各参数影响下结构的临界温度经验公式,在临界温度法框架下,建议了单跨门式钢刚架结构抗火设计实用方法,为基于计算的门式钢刚架结构在大空间建筑火灾下的抗火性能评估提供了参考。     

单跨无洞框支密肋壁板结构墙梁中托梁内力系数分析

考虑托梁高跨比、墙体高跨比、底部框架柱的截面高度与其长度之比诸因素,采用正交试验设计,通过对单跨无洞框支密肋壁板结构墙梁有限元计算结果的直观分析和方差分析,对其托梁内力的影响因素进行了显著性分析,并在此基础上利用回归分析得到了考虑墙梁组合作用的托梁内力系数。     

单跨带洞框支密肋壁板结构墙梁中托梁内力系数分析

考虑托梁高跨比、墙体高跨比、底部框架柱的截面高度与其长度之比、墙体洞口位置诸因素,采用正交试件设计,对单跨带洞框支密肋壁板结构墙梁中洞口对托梁内力的影响进行了分析,进而通过回归分析得到了单跨带洞框支密肋壁板结构墙梁考虑墙梁组合作用的托梁内力系数.     

侧压竹材集成材简支梁力学性能试验研究

考虑剪跨比、截面高宽比两个因素，设计14个侧压竹材集成材简支梁试件，对其力学性能进行试验研究，采用非接触式激光位移传感器和Vic-3D测试系统进行位移测量。结果表明：侧压竹材集成材梁经历弹性阶段、弹塑性阶段后，突然发生脆性断裂破坏；侧压竹材集成材简支梁试件的抗压弹性模量与抗拉弹性模量相等；试件截面平均应变符合平截面假定；试件中竹材的抗压强度没有得到充分发挥；随着剪跨比的增大，试件的承载力下降较快，而梁截面宽度对承载力的影响较小。     

基于影响线的内支撑系统截面优化设计

当基坑工程施工场地紧张时,基坑内支撑常设置运土车行走路线作为施工栈桥。移动荷载作用下的内支撑系统进行优化设计前必须先确定最大截面内力。以实际基坑工程为背景,利用软件ANSYS的APDL实现影响线的计算,比较各跨关键部位的内力,然后得到最大截面内力及相应出现的位置,以及该最不利位置对应的内力影响线和相应荷载作用位置。对于对称支撑系统,可先分析一跨作用移动荷载时的内力影响线,然后根据对称性确定另一跨移动荷载的作用位置,以及相应两跨均作用移动荷载时对应的最大截面内力。本研究也可供移动荷载下逆作基坑中楼盖结构复核承载力参考。     

轻骨料混凝土在大跨梁结构中应用的效益分析

定量分析了用强度等级相同的轻骨料混凝土替代普通混凝土后,在承载力保持不变,同时挠度也满足规范要求的前提下,不同跨径的矩形截面简支梁在钢材用量、混凝土用量、跨中挠度等方面的变化情况.计算结果表明,轻骨料混凝土应用于大跨梁结构具有明显的经济效益.     

基于预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面的力学模型构件研究

随着建筑设计安全系数的提高,如何经济有效的设计建筑结构又满足安全系数要求成为学者研究的课题。主要是制作了8根混凝土简支梁,采用控制变量的方法针对钢筋纤维的参入量、剪跨比等变量因子进行相关的试验,然后进行相关的数据分析,最后从抗剪切承载力和抗裂强度两个角度建立相应的斜截面受力计算模型。     

预应力混凝土结构设计的综合内力法(二)——正截面极限承载力计算

利用综合内力法原理 ,推导了预应力混凝土结构正截面极限承载力计算公式 ,这些公式采用预应力作用下的综合内力 ,考虑次轴力和次弯矩的影响 ,可用于正截面受弯承载力、偏心受压承载力和偏心受力各类结构的承载力计算。本文公式简捷 ,方便工程应用     

交错桁架结构体系的极限承载力及其影响因素分析

本文基于非线性连续介质力学理论和内力屈服面塑性流动理论,推导出计算交错桁架结构体系极限承载力的二阶弹塑性刚度方程。在该刚度方程的构造中不仅考虑了单元截面上的轴力、剪力、弯矩、扭矩以及结构剪切变形的影响,还考虑了杆端塑性铰处内力之间的相互影响。数值计算表明本文方法具有良好的计算精度。最后,本文还在此基础上就结构高宽比、荷载偏心、柱子截面形式和平面桁架的形式等因素对交错桁架结构极限承载力的影响进行了探讨,结果表明当交错桁架结构体系达到其极限承载力时,杆件的塑性铰主要集中分布在下部楼层,设计时建议适当加大下部楼层的杆件截面,以保证结构具有足够的极限承载力。此外,在偏心荷载作用下,柱子截面形状对结构极限承载力的影响较大,其工形截面的影响要比箱形截面更为显著。     

中欧澳规范受弯构件斜截面承载力计算的比较研究

斜截面承载力计算是混凝土结构设计中的一个重要内容,它将直接影响到配箍量,甚至是工程的可靠性。为此,各国根据自己不同的设计和施工水平制定了不同可靠度水平的设计准则和设计方法。论文在综合阐述了中国、欧盟和澳大利亚三国规范关于斜截面承载力计算方法的基础上,对一简支梁进行了斜截面抗剪计算。结果表明,中国规范无论是在可靠度上,还是在经济性上,都是比较适中的。