井坑支护的分析与设计

井坑支护结构的极限状态、承载能力极限状态和正常使用极限状态,前者表现为任何原因引起的基坑侧壁破坏,后者则主要表现为支护结构的变形影响地下结构施工及周边环境的正常使用。基坑设计的稳定性仅是必要条件,很多场合的主要控制条件是变形。变形控制的基本要求是支护结构在满足强度要求的前提下,还需满足其使用要求,分析了基坑在满足承载力极限状态的条件下,通过对周围建筑物、地下管线或道路等允许变形值的分析,保证基坑设计和施工考虑的变形值在周围环境允许的变形范围内。最后进行设计计算,说明了可行性。     

钢筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态可靠度分析

正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定极限值,控制结构的外观。本文分别从最大裂缝宽度和挠度两方面分析了钢筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态的可靠度,正常使用极限状态下桥梁可靠度的分布范围。     

钢筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态可靠度分析

正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定极限值，控制结构的外观。本文分别从最大裂缝宽度和挠度两方面分析了钢筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态的可靠度，正常使用极限状态下桥梁可靠度的分布范围。     

土工结构安全系数定义及相应计算方法讨论

以地基承载力、土坡稳定等常见土工结构问题为例,讨论土工结构安全系数的两种不同定义,一是极限 荷载与容许荷载之比,一是已有强度参数与保持稳定所需强度参数之比。分析表明,前一定义仅对某些结构适用, 而后一定义原则上可用于各种结构,具体选用要看结构及其所处环境的情况。当两种定义均适用时,允许安全系 数的取值可有较大差别,具体设计时应予注意。此外,还对两种安全系数的计算方法进行了讨论,包括滑移线法、极限平衡法、极限分析法等传统方法以及近年来应用日趋广泛的弹塑性有限元法、有限元极限分析法等,对各类 方法的优缺点及应用时需注意的问题给出自己的看法。     

体育会展中心体育场钢屋盖竖向荷载下的稳定性分析

大多工程设计都是从结构的刚度与强度来控制结构的安全，而对于钢结构来说，稳定却是一个突出的问题。本文通过有限元分析技术对体育会展中心体育场的钢屋盖进行了的竖向荷载下的稳定分析，提出了结构极限竖向荷载下的稳定承载力，供设计参考。     

钢框架结构基于变形可靠度的全概率抗震设计

我国抗震设计规范的抗震设计方法并不是真正意义上的概率极限状态设计,结构可靠度的应用也没有体现出结构的体系可靠度设计水平,因此该文提出了基于变形可靠度验算的二阶段抗震设计方法.该方法采用结构可靠度的数值模拟方法,通过验算小震作用下结构构件承载能力极限状态下的抗震可靠度,验算结构小震作用下正常使用极限状态下和大震作用下侧向...     

建筑隔震橡胶柔性管道抗震性能试验研究

橡胶柔性管道在隔震建筑中逐渐得到应用,其震后能否正常工作会直接影响建筑的使用功能。该文选取竖向安装的橡胶柔性管道作为研究对象,变形位移需求为400 mm,考虑2种公称内径和4种管道设计长度影响,进行了抗震性能试验,对比分析了该类管道的地震损伤演化模式、变形和承载能力特征。试验结果表明：设计长度较小的管道均无法满足预期变形目标,经历管道绷直以及单侧断裂破坏两个关键状态,震后必须更换;对于设计长度符合规范建议的管道,则可以满足变形需求;回归分析获得了管道公称内径和设计长度与其水平变形能力之间的量化关系;管道设计长度相同时,管道公称内径与其破坏时的水平极限荷载呈正相关关系,但大公称内径和小公称内径管道的极限水平荷载之比小于公称内径比。     

钢框架-支撑结构二阶侧移的分析方法

现阶段钢结构直接分析设计法大多基于承载能力极限状态的全过程直接分析,针对侧移刚度较小的多高层钢结构按此方法设计时,验算其整体柱顶侧移大多超过规范限值的要求。因此,若采用一种基于变形性能的直接分析法,首先对结构二阶侧移预判,再按此荷载水平进行承载力极限状态的验算,可得最终结果与传统计算方法一致,从而简化设计步骤和过程。该文介绍了考虑随机初始几何缺陷数值模拟、拟合公式和神经网络预测3种分析钢框架-支撑结构二阶侧移的方法,3种方法均可得到可靠的预测结果。通过以上方法对结构进行二阶侧移预判后,与规范要求的限值进行比较,选择合理的直接分析设计方法,进行有效简便的结构设计。     

基于可靠指标的稳定安全系数探讨

桥梁结构当第一类稳定安全系数取4时,能否保证结构在更可能出现的第二类失稳发生时的可靠指标达到目标可靠指标值得研究。对单层单跨刚架桥分别进行了第一类和第二类稳定计算,以第一类稳定计算得到的临界荷载,取第一类稳定安全系数为4,采用一次可靠度方法编制程序得出可靠指标。进而采用第一类稳定可靠指标计算时的荷载效应和第二类临界荷载来计算第二类可靠指标。根据可靠指标探讨结构稳定安全系数取值的合理性。在此基础上,对两类稳定临界荷载进行了参数分析,研究临界荷载的变化对可靠指标的影响。结果表明:稳定分析应区分失稳状态,第一类稳定安全系数取4,但当结构发生第二类失稳时,有些情况下不足以保证可靠指标达到目标可靠指标。     

局部采用纤维增强混凝土剪力墙压弯性能研究

以提高钢筋混凝土剪力墙压弯性能为目的,将纤维增强混凝土(FRC)应用于剪力墙塑性变形关键部位。通过对6个高轴压比FRC剪力墙抗震性能试验结果的研究,并基于对FRC受力机理和钢套管影响的考虑,提出了与墙体开裂状态、屈服状态、峰值状态和极限状态相应的FRC剪力墙弯矩-曲率计算方法,并对影响其各阶段压弯荷载公式的因素进行了分析。研究表明,该文建议的压弯构件弯矩-曲率计算公式能较为准确地描述剪力墙各阶段的荷载-变形关系,计算值与试验值吻合较好;与普通混凝土剪力墙相比,考虑FRC材料的受拉性能,能提高正常使用状态下剪力墙截面的抵抗弯矩,减小墙体截面变形需求;显著改善承载能力极限状态下墙体的变形能力和损伤容限。     

国内桥梁设计存在的主要问题

现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观,这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。     

钢管混凝土拱肋徐变研究

根据钢管混凝土拱桥的特点,从变形协调条件出发,通过引入混凝土换算弹性模量,推导了钢管混凝土拱肋应力重分布计算公式。根据相似比的原则制作了钢管混凝土拱桥节段模型,在正常使用极限状态下,将试验结果与基于现行规范的计算结果比较分析证明公式正确可行,同时得出由于徐变导致混凝土承担的荷载逐渐转移为钢管承受的量值,混凝土的应力最大变化量达到52.7%,而钢管应力变化达到27.3%。并对荷载水平、含钢率和矢跨比等参数对结构长期力学性能影响规律进行研究。接着跟踪了钢管混凝土拱肋在承载能力极限状态下的徐变发展规律。     

预应力混凝土结构中的次内力

在一些工程条件下，对预应力混凝土结构需综合考虑次内力的影响，即除了通常考虑的次弯矩外，还应计及次轴力，次剪力，本文指出了梁，柱次弯矩，次轴力，次剪力之间存在的关系，基于这种关系，本文认为在承载能力极限状态时应考虑次内力，并推导了考虑次内力情况下正常和和承载能力极限状态正截面承载能力的验算公式。     

风积砂地基装配式基础下压水平力组合荷载试验

根据塔克拉玛干沙漠腹地2 个装配式基础的现场试验,分析了下压与水平力组合荷载作用下风积砂地基装配式基础的变形、结构受力特性以及地基土压力变化规律,并采用Veisc 理论计算了下压与水平力组合荷载作用下风积砂地基的极限承载力。结果表明,在下压水平力组合荷载作用下:1) 风积砂地基装配式基础顶部竖向和水平方向的位移值相差不大。基础顶部竖向沉降主要由支架压缩量和地基沉降量组成,在极限荷载工况时,角钢支架变形量为风积砂地基沉降量的2 倍~3倍,最终是由于地基的水平承载力不足而使得基础丧失承载能力;2) 角钢支架处于压弯受力状态,在破坏荷载时,尚未达到角钢屈服应力,也未出现压曲失稳;3) 风积砂地基装配式基础的承载性能与基础底板混凝土板条的排列方式有关,平行于混凝土板条轴线方向的水平承载能力高;4) 可采用Vesic理论计算风积砂地基装配式基础在倾斜荷载作用下的竖向下压极限承载力。     

基于综合管廊功能极限状态的接口转角限值研究

针对地下综合管廊受邻近工程施工扰动时的功能完整性问题,基于管廊接口附近节段发生刚体转动假定,针对典型综合管廊接口止水失效模式建立了管廊接口转角与细部尺寸的几何关系式,初步探究不同横截面尺寸管廊在正常使用极限状态下接口止水失效所对应的管廊接口转角限值。以廊内管线极限拉伸和压缩应变量为依据,给出管廊内不同直径的管线达到承载能力极限状态时所对应的管廊转角限值。分析结果表明:管廊接口止水失效对应的转角限值与接口密封形式及管廊横截面几何尺寸有关;廊内管线破坏时的管廊接口转角限值主要受管廊横截面宽度和管线直径影响;当管廊横截面宽度小于10 m、廊内管线直径小于公称直径DN500时,管廊接口止水失效对管廊功能完整性能起控制作用;当管廊截面宽度大于10 m且内部管线直径大于DN500管径,廊内管线破坏先于管廊接口止水失效。综合考虑管廊接口止水失效和廊内管线破坏两种失效模式所给出的管廊接口转角限值,可为管廊接口防水及结构安全设计提供参考。     

建设城市地下综合管廊, 转变城市发展方式

针对地下综合管廊受邻近工程施工扰动时的功能完整性问题,基于管廊接口附近节段发生刚体转动假定,针对典型综合管廊接口止水失效模式建立了管廊接口转角与细部尺寸的几何关系式,初步探究不同横截面尺寸管廊在正常使用极限状态下接口止水失效所对应的管廊接口转角限值。以廊内管线极限拉伸和压缩应变量为依据,给出管廊内不同直径的管线达到承载能力极限状态时所对应的管廊转角限值。分析结果表明：管廊接口止水失效对应的转角限值与接口密封形式及管廊横截面几何尺寸有关;廊内管线破坏时的管廊接口转角限值主要受管廊横截面宽度和管线直径影响;当管廊横截面宽度小于10 m、廊内管线直径小于公称直径DN500时,管廊接口止水失效对管廊功能完整性能起控制作用;当管廊截面宽度大于10 m且内部管线直径大于DN500管径,廊内管线破坏先于管廊接口止水失效。综合考虑管廊接口止水失效和廊内管线破坏两种失效模式所给出的管廊接口转角限值,可为管廊接口防水及结构安全设计提供参考。     

桥梁的问题检查与处理措施

介绍了桥梁规模、数量在不断地增加,但在已经运营的线路上,有些桥梁却未达到其使用寿命而过早地发生损坏,设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观,为今后桥梁的结构设计和施工提供有益借鉴。     

钢包回转台与基础共同作用的研究

对钢包回转台各种工况的荷载及地脚螺栓的预紧力和工作应力进行分析。在上部结构和基础共同作用下,钢筋混凝土基础的不同截面和部位处于复杂的应力状态;地脚螺栓承受反复张拉荷载,可导致地脚螺栓的疲劳破坏、界面破坏和松动。按荷载效应的基本组合进行承载能力极限状态分析,按荷载效应的标准组合进行抗拉疲劳分析,采用许用应力设计法进行地脚螺栓的设计。考虑欠荷载系数的影响,对栓杆的变幅疲劳按常幅疲劳验算,通过分析栓杆与混凝土界面的粘聚力和摩擦力,提出按混凝土的局部受压进行锚板及基础混凝土设计。     

强夯动荷载作用方向对黄土边坡稳定性的影响分析

为进一步研究强夯对周边黄土边坡稳定性的影响,采用极限平衡圆弧条分法对强夯作用下的边坡安全系数进行推导计算。结合工程实例,使用TC-4850爆破测振仪对现场监测点进行加速度测试。考虑高程差和测点距离的共同影响,采用MATLAB编程对现场数据进行多元回归分析,求出强夯作用下边坡质点振动加速度解析式。在求得最小安全系数的基础上,研究不同强夯动荷载方向对黄土边坡稳定性的影响。研究结果表明：在相同荷载作用下,强夯动荷载方向与水平轴正方向夹角为0°、45°、60°、270°、315°、330°、360°时,安全系数均小于等于1.00,且随着拟静力系数不断增大,安全系数越来越小。强夯动荷载方向与水平轴正方向夹角为90°、135°、150°、180°、225°、240°时,安全系数均大于1.05。随着拟静力系数不断增大,安全系数也随之增大。该方法简单易行,便于计算,可用于黄土边坡实际工程。     

基于极限平衡理论的钢与混凝土组合框架结构抗震分析

基于极限平衡理论建立一种钢与混凝土组合框架结构罕遇地震作用时简化分析方法。通过理论分析和试验现象,确定组合框架破坏机制;基于极限平衡原理,根据结构在地震作用下达到极限状态时变形和内力分布规律,分别计算框架顶部侧移等于H/50、H/40和极限荷载对应侧移值时组合框架抗震强度,计算结果与国内外十九榀组合框架低周反复荷载试验结果吻合较好,说明此计算方法可有效地预测组合框架结构在罕遇地震下的抗震强度;提出通过对组合框架变形能力和抗震强度同时进行控制,以使结构满足罕遇地震下抗震要求的简化方法。