连接方式对内配格构式角钢圆钢管混凝土构件轴拉性能的影响

通过对9个内配格构式角钢圆钢管混凝土构件进行轴拉试验,研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响,对比分析了外钢管及内部角钢均通直的构件与外钢管法兰连接构件、内部角钢螺栓连接构件、外钢管法兰连接且内部角钢螺栓连接构件的轴拉力学性能的区别。分析了构件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线以及轴拉承载力等试验数据,通过观察破坏后的构件的混凝土的裂缝分布形态,研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响。结果表明:外钢管和内部角钢连接方式对构件的轴拉性能以及轴拉承载力基本没有影响,但是对构件的初始阶段的刚度有影响;法兰的存在会削弱连接区域内的钢管与混凝土之间的摩擦力,并导致连接区域内的混凝土裂缝间距偏大;在外钢管的端部加焊加劲肋对构件的内部角钢骨架的承载力的发挥具有明显的提高作用;基于文献[15]给出的设计公式可以准确且偏于安全的预测该类型构件的轴拉承载力。     

砌块砌体结构温度作用与荷载效应组合研究

针对现有的砌体结构设计规范未涉及温度作用效应的计算与组合问题,通过实测温差与气象资料计算温差的对比,给出了一种通过气象参数计算设计基准期内结构温差的方法。在此基础上结合一小砌块试点建筑给出了设计基准期内的年温差、日温差和组合温差统计参数。考虑了温度作用对承载能力的影响及荷载对顶层层间相对位移的影响:温度作用对砌体结构的抗压承载能力没有影响,但对顶层山墙的弯曲抗拉承载能力起控制作用,需要考虑温度作用与荷载的组合;常见荷载对顶层相对位移的影响可以忽略。提出了按承载能力设计时的温度作用分项系数取值,给出了考虑温度作用和荷载组合的顶层墙体弯曲拉应力计算公式。     

钢筋混凝土轴心受拉构件开裂机理分析

根据钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系，建立了钢筋混凝土轴心受拉构件力学分析的微分方程组，求得了在集中荷载和温度荷载作用下构件应力、位移的计算公式，分析了开裂过程与内部应力及变形间的关系，解释了混凝土构件的开裂机理。     

中国建筑千米级摩天大楼温度效应研究

计算了中国建筑千米级摩天大楼在施工阶段和使用阶段的温度作用效应,考虑日照温差、季节温差、内部空调作用及垂直温度递减影响,给出四种温度作用工况的计算温度值,选用MIDAS/Gen和YJK两种有限元分析软件,分析结构在四种工况下典型位置处的温度变形特点和主要构件的温度内力情况,并比较四种工况下的结构温度效应的规律和大小。分析结果表明,日照作用对结构变形影响最大,内部空调作用影响次之,季节温差及垂直温度递减的影响较小;日照作用使结构向阳部分构件产生较大的拉力,结构加强层附近构件温度内力会明显增加;使用阶段由于内部空调作用的影响,内部与外部的温差会使外围构件产生一定的拉应力。     

内配钢筋钢管混凝土构件轴心受拉性能研究

为研究内配钢筋钢管混凝土构件的轴拉性能,通过对9个试件进行轴拉试验,获得了试件的荷载-位移曲线,荷载-应变曲线和轴拉极限承载力等试验数据。结果表明:钢管混凝土构件在受拉荷载作用下,由于内部混凝土对外钢管环向收缩的约束作用,使其极限承载力相比空钢管提高约10%,内配钢筋在构件达到轴拉极限承载力时屈服。在试验基础上提出了用于分析轴心受拉构件的有限元模型,模型的计算结果与试验结果吻合较好。通过对比国内外相关设计规范规定的内配钢筋钢管混凝土构件的轴拉极限承载力的计算式,提出了该类型构件的轴拉承载力计算式,并将公式计算值与试验值进行了对比。对比结果表明:提出的轴拉承载力计算式与试验结果吻合较好。     

上海中心大厦日照温差效应分析

计算了上海地区施工历时较长的超高层混合结构上海中心大厦在施工阶段的温度作用:季节温差和日照温差,给出温度作用的两种工况和构件计算温度,考虑太阳的照射角度、日照时间及构件之间的遮挡情况,选取合理的日照温差作用范围,选用考虑重力二阶效应的有限元分析软件模型,分析结构在两种工况下代表位置处的整体变形特点和伸臂构件的受力情况,并比较两种工况下的结构效应。结果表明:日照温差作用对结构影响较大,结构在两种工况下竖向位移较大,季节温差作用下水平位移很小,日照温差下水平层间位移角相对较大;日照温差工况下,向阳面位置处相邻竖向构件相差较大,由于竖向构件的差异变形和结构整体弯曲效应,使得伸臂在此工况下的内力较季节温差有很大差别。     

压剪复合作用下镁基盐发泡混凝土墙体力学性能试验研究

对镁基盐发泡混凝土试验墙体进行了压剪复合作用下的力学性能试验,研究了镁基盐发泡混凝土墙体不同轴压比工况下的力学性能,对比分析了三种轴压比和水平荷载组合作用下墙体的变形位移、破坏过程、破坏机理等性能。结果表明:在压剪复合作用下随着轴压比的增大,试验墙体的开裂荷载、开裂位移、极限荷载、极限位移、破坏荷载都相应增大,但破坏位移相对减小,墙体的弹性工作阶段可以得到延长且墙体的局部变形能力更强;在压剪复合作用下试验墙体的裂缝扩展形式为自截面边缘向内部逐渐发展的近似水平裂缝,为典型的正截面弯曲破坏;在压剪复合作用下试验墙体的破坏机理是当墙体内一点处最大拉应力超过材料单向应力状态下的极限拉应力,材料就会发生破坏;在压剪复合作用下试验墙体的变形能力较差,是一种脆性构件且总体应力与其材料强度相比一直处于低应力状态。     

压剪复合作用下镁基盐发泡混凝土墙体力学#br# 性能试验研究

对镁基盐发泡混凝土试验墙体进行了压剪复合作用下的力学性能试验，研究了镁基盐发泡混凝土墙体不同轴压比工况下的力学性能，对比分析了三种轴压比和水平荷载组合作用下墙体的变形位移、破坏过程、破坏机理等性能。结果表明：在压剪复合作用下随着轴压比的增大，试验墙体的开裂荷载、开裂位移、极限荷载、极限位移、破坏荷载都相应增大，但破坏位移相对减小，墙体的弹性工作阶段可以得到延长且墙体的局部变形能力更强；在压剪复合作用下试验墙体的裂缝扩展形式为自截面边缘向内部逐渐发展的近似水平裂缝，为典型的正截面弯曲破坏；在压剪复合作用下试验墙体的破坏机理是当墙体内一点处最大拉应力超过材料单向应力状态下的极限拉应力，材料就会发生破坏；在压剪复合作用下试验墙体的变形能力较差，是一种脆性构件且总体应力与其材料强度相比一直处于低应力状态。     

ANSYS沥青混凝土路面结构力学分析

通过运用ANSYS软件对路面结构进行了数值模拟,在标准轴载作用下,分析了模量参数对路面结构应力及位移的影响。通过分析得出,提高基层模量可以减小最大位移,减小最大应力,有较大的经济效益,但也应考虑基层的抗拉性能。所以基层模量应该在一定的范围内取值。     

温差作用下超高层结构的变形及受力分析

累积效应、季节温差和昼夜温差对超高层建筑竖向构件的变形及关键构件的应力应变影响较大。国瑞·西安金融中心工程施工中,分析主体结构施工完毕后季节温差和昼夜温差对典型结构构件的整体变形及受力情况,为准确了解在温度作用下的结构整体性能和工程设计提供了重要参考。     

高温下叠层橡胶支座的热力学分析

利用ANSYS有限元软件对高温下圆形和矩形叠层橡胶支座的热应力进行了分析,通过对不同温度下叠层橡胶支座位移和应力的对比,获得了叠层橡胶支座位移和热应力的分布规律。分析结果表明,圆形叠层橡胶支座随着温度的提高,位移和热应力增大且成环形分布,由于温度荷载与内聚力同时作用,最大等效应力明显增大出现在中间部位;矩形叠层橡胶支座边缘受热不均匀导致边缘部位位移和等效应力不同,而在内部受热逐渐均匀,位移和等效应力相同。     

基坑开挖卸荷引起的公路桥梁桩基变形受力响应

采用两阶段分析法分析基坑开挖卸荷作用下公路桥梁的受力变形规律,首先基于明德林解析解,利用复合辛普森公式进行数值积分求解得出基坑侧壁卸荷与坑底卸荷同时作用下土体内桩体位置处的水平附加应力; 其次采用Kerr三参数地基模型建立公路桥梁桩基的挠曲微分方程,结合水平附加应力,利用有限差分数值计算方法得到桩基挠曲微分方程的数学解析矩阵表达式。利用所得计算公式对公路桥梁桩基附近有基坑开挖的工况进行计算,并通过与数值模拟计算结果的对比验证所提计算方法的有效性; 最后针对桩基轴向荷载大小、基坑与桩基距离及基坑三维尺寸进行了影响因素分析。结果表明:桩基轴向荷载的变化对桩基水平位移及桩身弯矩影响不明显; 随着桩基与基坑距离的加大,桩基水平位移及最大弯矩逐渐减小,并且在较大距离范围内桩基水平位移及弯矩变化愈发平缓; 开挖深度对桩基水平位移及弯矩的影响远大于开挖长度和开挖宽度,基坑开挖宽度对桩基的影响最小。     

复杂荷载及边界条件下基桩有限杆单元方法研究

基于传统有限杆单元法并假定桩身位移为三次幂函数,结合倾斜偏心荷载下单桩受力微分方程确定的桩身弯矩、剪力与桩身水平位移关系,导得了具有简洁统一形式、计入P-Δ效应的杆单元刚度矩阵,由此得出成层地基中倾斜偏心荷载、桩自重、水平分布荷载、竖向分布荷载和竖向分散集中荷载综合作用下考虑桩身倾斜影响基桩内力位移分析的改进有限杆单元法。利用本文改进有限杆单元Matlab分析程序,结合某具体实例,对不同边界条件下基桩内力及位移进行了计算分析。结果表明:改进有限杆单元方法用于复杂荷载及各种边界条件下基桩计算分析是有效的,且桩顶边界条件对桩身内力位移影响显著,而桩端边界条件对桩身内力位移影响较小。     

风口侧上置置换通风的热舒适性实验研究

以小型办公室为实验模型,采用了5组对比工况进行了实验,并将实验值与模拟值进行了比较,结果二者吻合较好。分析了侧墙上置风口置换通风的热舒适性。结果表明风口侧上置置换通风在各设计工况下,其负荷承担能力要大于传统置换通风,并且不论是吹风感、吹风温度还是室内头脚垂直温差都满足人体热舒适。这也证实风口上置置换通风与传统置换通风一样,可以在室内形成良好的热力分层现象,并且其能很好地满足人体的热舒适性需求,具有置换通风系统的特性。     

火作用下梁行为的基本原理

近年来 ,对钢框架复合结构的抗火试验和理论研究结果表明 :直到结构破坏以前 ,控制结构在火中反应的是由热膨胀和热弯曲引起的应力及位移而不是材料性能的退化。给出了梁在受热膨胀和热弯曲作用时反应的基本原理 ,并在分析单个梁在热作用和周围结构约束共同作用下的反应基础上进行了阐述     

高耸结构在脉动风荷载作用下的有限元分析

以一典型的高耸结构烟囱在脉动风荷载作用下引起的结构动力反应(主要针对内力及位移进行分析)与建筑荷载规范中的常规计算方法底部剪力法进行对比分析,通过对比得出底部剪力法与三维有限元分析方法的差异。     

考虑轴向位移的压弯Π形梁剪力滞分析

在截面纵向位移函数中引入截面轴向位移,以描述压弯作用下Π形梁截面的变形状态。基于能量变分法导出轴向位移、竖向位移和剪力滞位移之间相互耦合的控制微分方程组,求得压弯作用下Π形梁的位移解及其相应的边界条件。结合ANSYS软件,利用实体单元和导出的位移解及其边界条件分别对简支梁和悬臂梁进行分析,验证其有效性和可靠性。结果表明:剪力滞效应使得Π形梁中性轴和形心轴相互分离,截面不再绕形心轴转动;在弯曲作用下,剪力滞使简支梁截面弯曲刚度减小,悬臂梁固定端一侧1/4跨度内截面弯曲刚度减小,悬臂梁自由端一侧3/4跨度内截面弯曲刚度增加;在压弯作用下,轴向压力引起的剪力滞使简支梁梁端附近截面弯曲刚度减小,悬臂梁自由端一侧截面弯曲刚度增加。     

考虑温度影响的球形盐穴弹塑性解析分析

地下盐穴储库在存储运营过程中洞室内的高温是关乎盐穴稳定性的重要因素。将地下盐穴储库的形状简化为球形,考虑温度不均匀变化产生的热应力以及温度对黏聚力的影响,基于Mohr-Coulomb屈服准则、理想弹塑性模型以及非关联的流动法则,得到了存储内压、地应力和温度共同作用下盐穴储库围岩应力及位移的解析解答,与相同假定下有限元模型的结果吻合很好。分析了温度以及温度引起的盐岩黏聚力劣化对盐穴稳定性的影响。结果表明,温度对于盐穴洞室的稳定性有着不可忽略的作用,温度升高促进了塑性区半径和变形的扩展;高温差下盐岩黏聚力劣化对塑性区的影响更加明显。     

受拉焊接空心球节点火灾高温下的性能分析

基于火灾高温下空间网格结构的性能,本文根据欧洲规范了中高温下的钢材特性和国际标准升温曲线(ISO834),对单轴受拉焊接空心球节点高温下的性能进行了数值模拟,分析了空心球的温度场分布规律和极限耐火时间的影响因素。通过分析高温下空心球的应力和位移变化特征,确定了其破坏模式;结果表明钢管根部和赤道处是其高温下受拉承载力的薄弱环节。     

大型地下广场下沉式顶板的温度应力及保温设计

为研究下沉式地下结构顶板在温度变化作用下应力分布规律及保护措施,对某下沉广场顶板在季节温差和不同季节日温差作用下、结构设置和不设置变形缝情况下的应力和变形情况进行了数值模拟。结果表明:温差作用下,无论是否设置变形缝,结构均会在板梁相交处产生超过混凝土极限抗拉强度的拉应力,设置变形缝对温度应力影响不大;顶板受力和位移中,温度作用所占比重在日温差最不利工况中分别为33%和78.9%,季节温差最不利工况中分别为24.2%和98.7%,应采取加强配筋、保温防裂等措施。通过改变结构顶板上表面的温度,得到了结构上表面所配钢筋数目线性递减的规律,建议下沉结构顶板应以上表面温度为5 ℃作为控制基准设置保温层。