桩基承台合理计算方法的探讨

<正> 桩基承台的计算,按照规范(TJ7-74)的规定,应对承台按规范(Tj10-74)进行抗冲切、抗剪和抗弯强度验算。但文献〔2〕并没有提供无腹筋构件抗剪强度的计算公式,抗冲切强度的取值也偏低,且不完善;另外,弯矩计算公式也值得讨论。本文根据国内外有关资料,对上述问题进行探讨,并推荐了相应的计算方法,供参考。     

混凝土结构设计(九)——结构构件的规定

<正> 六、结构构件的规定结构构件的规定包括框架柱的计算长度、深梁设计和叠合式受弯构件设计。(一)框架柱的计算长度在细长压杆的设计中,通常都要考虑轴向力对已产生挠曲变形的压杆中引起的附加弯矩。目前,国内外一般采用近似方法来确定这种附加弯矩,即首先根     

美国ACI钢筋混凝土结构设计方法(八)——板及楼盖设计

<正> 一、单向板楼盖ACI规范中关于单向板(l_2/l_1≥2) 楼盖的计算方法与我国习用的方法相似,但弯矩系数的取值稍有不同,跨度的计算亦有差别。ACI规范规定,当满足下列条件时,可采用近似的弯矩值和剪力值,以设计单向板楼盖中的单向板和连续梁,否则须按弹性理论并考虑最不利荷载位置进行计算(ACI8.3.3条):     

钢筋混凝土偏心受压构件二阶效应计算对比分析

根据钢筋混凝土偏心受压构件的受力状态,推导出了构件截面受压承载力计算时相关参数的计算公式,由此得出了不同配筋率与不同钢筋和混凝土强度比时中国规范GB 50010—2002、美国规范ACI 318-08和欧洲规范EN 1992-1-1:2004的构件截面弯矩-轴力曲线;在此基础上,根据中国混凝土规范中的偏心距增大系数法、美国混凝土规范的弯矩增大系数法和欧洲混凝土规范的基于名义刚度及名义曲率的方法分析考虑二阶效应的承载力,给出了不同长细比时偏心受压构件的弯矩-轴力曲线。分析结果表明:对于混凝土偏心受压构件的二阶效应,中国混凝土规范主要考虑了构件长细比的影响,美国规范考虑了构件端部弯矩、刚度和长细比的影响,欧洲规范考虑了构件长细比、曲率和端部弯矩的影响;对于构件两端偏心距相同的情况,按中国、美国和欧洲混凝土规范计算的承载力均随长细比的增大而降低,美国规范下降最快,欧洲规范次之,中国规范下降最慢。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁抗裂计算方法

关于有粘结预应力FRP筋混凝土梁的抗裂度和裂缝宽度的计算问题,目前我国现行设计规范中尚无相关规定,ACI440.1R—06规范仅给出了非预应力FRP筋混凝土梁的最大裂缝宽度的计算方法。分别应用我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)和ACI318—05规范中适用于普通钢筋混凝土构件的抗裂度公式,计算了国内外30根有粘结预应力FRP筋混凝土梁试件的开裂弯矩。按我国《混凝土结构设计规范》计算的开裂弯矩值与试验结果吻合良好。考虑了FRP筋等效、FRP筋的粘结性能以及环氧涂层钢筋等的影响,对我国《混凝土结构设计规范》中有关受弯构件最大裂缝宽度的计算公式进行了修正。基于提出的修正公式和ACI440.1R—06规范对国内外24根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的试验结果进行计算对比。分析结果表明,文中的计算值与试验结果更为吻合。     

中美规范关于混凝土框架柱挠曲二阶效应的对比分析

对中国规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)与美国规范《美国房屋建筑混凝土结构规范》(ACI318-11)中无侧移框架柱挠曲二阶效应的计算方法进行了对比分析。结果表明,两国规范所得出的弯矩增大系数比较接近,《美国房屋建筑混凝土结构规范》(ACI318-11)由于考虑了框架梁对柱端的约束作用,所计算的弯矩增大系数略小。     

美国ACI钢筋混凝土结构设计方法(一)——材料与荷载

美国ACI钢筋混凝土结构设计规范不仅在美国而且在世界范围内均有广泛影响,许多国家的钢筋混凝土结构规范常引用其中某些公式。因此,学习美国ACI规范设计方法可收到触类旁通的效果。本文着重介绍美国ACI 318-83钢筋混凝土结构设计规范关于基本构件的设计方法,包括基本假定、公式来源和特点以及有关规定,配以计算例题,以便设计人员能尽快地熟悉并掌握这种设计方法。凡与我国设计方法不同之处,则详加叙述,并尽可能与我国新修订的规范以及“74”规范进行比较,以利掌握。——编者     

美国ACI钢筋混凝土结构设计方法(七)——梁的抗扭强度计算

<正> 一、概述ACI规范中,对于受扭构件,根据内力是否有重分布的可能,分为两种类型。一类称为平衡扭转,此类构件在受荷并开裂后,无弯矩重分布的可能,因此需按所给定的全部设计扭矩进行计算。例如,公共汽车站上     

钢筋混凝土板受冲切承载力对比分析

对中国规范GB 50010—2002、美国规范ACI 318-08和欧洲规范EN 1992-1-1:2004中钢筋混凝土柱支撑板在无不平衡弯矩和有不平衡弯矩作用下的受冲切承载力计算方法进行了对比,研究了影响受冲切承载力的因素,并给出了不平衡弯矩作用下等效设计剪力系数的简化计算公式。结果表明:中国和美国规范板受冲切承载力计算体系较为接近,但欧洲规范计算体系与中国、美国规范相比差别较大;无不平衡弯矩作用时混凝土强度、板有效高度、柱边长比、抗冲切钢筋等因素对受冲切承载力影响较大;有不平衡弯矩作用时受冲切承载力计算还取决于不平衡弯矩;推导得到的中国、美国和欧洲规范中柱的等效设计剪力系数公式比较接近,即中国、美国和欧洲规范中的不平衡弯矩系数是接近的。     

美国ACI预应力混凝土结构设计方法(五)——变形与裂缝

<正> ACI规范对于预应力混凝土结构的设计,除受弯和受剪承载力的计算有较详细的规定外,其它受力状态(如受扭、受压等)并未作出特殊的规定。设计时,可根据不同的需要,参照有关资料,进行计算。美国预应力混凝土学会(PCI)建议的一些公式,可作参考之用。ACI规范对于预应力受弯构件的挠度计算仅有非常原则的说明,并未规定详细的计算方法。因此,本讲座参照有关材料,阐明一般采用的一些方法,供设计应用参考。     

关于《钢结构设计规范》(CB 50017-2003)修订的建议

本文建议将修订后的钢结构设计规范划分为两个部分,第一部分是规范的正文,第二部分是与规范正文对应的条文说明。本文建议需建立统一的钢构件和连接的承载力表达式;建立包括单轴对称截面轴心受压构件弯扭屈曲换算长细比在内的、统一的轴心受压构件的柱曲线;建立统一的受弯构件弯扭屈曲临界弯矩的计算方法。最好为框架结构设计单独建立一章。     

关于《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)修订的建议

本文建议将修订后的钢结构设计规范划分为两个部分,第一部分是规范的正文,第二部分是与规范正文对应的条文说明。本文建议需建立统一的钢构件和连接的承载力表达式;建立包括单轴对称截面轴心受压构件弯扭屈曲换算长细比在内的、统一的轴心受压构件的柱曲线;建立统一的受弯构件弯扭屈曲临界弯矩的计算方法。最好为框架结构设计单独建立一章。     

无侧移钢筋混凝土柱荷载-变形特性及非线性二阶效应

准确计算钢筋混凝土细长柱的附加变形,是分析柱承载力和二阶效应的基础。对于无侧移钢筋混凝土柱,由于荷载作用下柱各截面的非线性发展程度不同,各截面的刚度是不同的,为此将柱划分为多个微段,视单个微段为等刚度,建立微段的变形微分方程。根据微段间的变形协调条件得到微段间变形的关系式,解该关系式构成的非线性方程组,可得到规定荷载下柱的变形曲线和附加变形。在此基础上分析了轴力偏心距、柱长细比等对柱承载力和挠曲变形的影响。分析表明：轴力偏心距和长细比越大,柱承载力越小,挠曲变形越大。对按此方法计算的柱两端偏心距相等时附加变形 长细比曲线和柱两端偏心距不等时等效均布弯矩系数 端部弯矩比值曲线进行拟合,给出计算柱附加变形和等效均布弯矩系数的简化计算式,并与已有的试验结果进行了对比。对比表明,柱两端偏心距相等时附加变形简化计算式的计算结果好于我国GB 50010-2010规范公式的计算结果,柱两端偏心距不等时等效均布弯矩系数简化计算式考虑了偏心距的影响,计算结果好于采用我国规范GB 50010-2010和美国规范ACI 318-08的计算结果。     

偏心受压墩柱几何非线性效应优化计算

对于偏心受压长柱,设计计算中需考虑构件侧向挠度引起的二阶弯矩的影响。在公路桥规中规定了用偏心距增大系数来考虑构件的纵向挠曲以及偏压破坏过程中构件的材料非线性影响。而通过长期的工程实际经验,用偏心距增大系数来考虑构件的非线性影响偏于保守。出于经济性的考虑,提出偏心受压墩柱几何非线性影响系数的优化计算方法,使计算结果更加准确。     

钢筋混凝土偏压柱承载力计算中的曲率影响系数

钢筋混凝土偏压柱的承载力计算需通过弯矩增大系数考虑截面弯矩的二阶效应。弯矩增大系数包含两个影响系数,分别是荷载偏心率对截面曲率的影响系数ζ₁和构件长细比对截面曲率的影响系数ζ₂。这两个系数在规范GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》与JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中计算方法不尽相同。通过14根钢筋混凝土偏压柱承载力试验,应用规范方法对试件的承载力进行计算并与试验值比较,结果表明：GB 50010-2010取消了ζ₂,导致计算的试件承载力小于试验值;而JTG D62-2004中ζ₁在不合理之处,特别是当偏心率较小时,计算的承载力偏大而且偏于不安全。在试验研究基础上,进行有限元参数分析,拟合了ζ₁和ζ₂ 计算式。应用收集到的文献试件对其计算精度进行了验证。     

混凝土结构设计(十)——结构构件的规定

<正> (三)、叠合式受弯构件设计近年来,叠合式受弯构件广泛用于工业与民用建筑以及港口码头工程,其截面形式如图101所示。原规范对这类构件的设计规定过于简单,不能满足设计的需要。新规范较为系统地增补了这类构件的设计方法。     

单向偏心受压基础基底合理外形尺寸的直接计算法

<正> 柱下基础是单层厂房和多层建筑中广泛应用的构件。对这种构件,文献〔1〕〔2〕〔3〕曾提出过图表法和直接计算法。这些方法能避免反复试算的麻烦。但是,都不便用公式直接计算,需借助图表和假定边长比。至于直接确定基底合理外形尺寸的问题,至今尚未妥善解决。基底外形可由长边a与短边b (图1)之比值β确定。设计时,不同受力情况的基础,应采用不同的外形系数β。对于轴心受压和小偏心受压基础,从有利于抗弯和抗冲切的目的出发,以采用方形(β=1)为宜。     

方钢管配筋混凝土柱耐火极限影响因素分析及实用计算方法研究

利用方钢管配筋混凝土柱耐火极限的理论计算方法,对标准升温曲线升温及火灾有效荷载作用下,截面尺寸、构件长细比、截面含钢率、材料强度、荷载偏心率以及钢筋配筋率和钢筋强度对方钢管配筋混凝土柱耐火极限的影响进行分析。并在此基础上,提出按规范ISO-834和《建筑构件耐火试验方法》(GB 9978-88)规定的标准升温曲线升温作用下,钢管配筋混凝土柱耐火极限的实用计算方法,计算结果与数值计算和试验结果均吻合较好。     

美国混凝土砌体协会(NCMA)TEK7-1C(2009) 混凝土砌体构件的耐火极限

前言混凝土砌体为不燃体,具有持久的耐火性能,同时又施工经济,因此被广泛地指定为防火墙和防火屏障的构件。在《国际建筑规范》(IBC)[2]~[3]第7章中,对结构性耐火和隔火的材料及构件有具体规定。本TEK文件是在《混凝土和混凝土砌体构件耐火性能的评定》ACI216.1/TMS-0216[1](以下简称《标准》)规定基础上,介绍混凝土砌体构件耐火极限的计算     

美国ANSI/AISC SSPEC-2002《钢结构建筑抗震设计规定》介绍(2)

8　构　件8 1　适用范围　　地震荷载抗力体系中的所有构件应符合《荷载和抗力分项系数设计规范》(LRFD) 〔1〕和本章的规定。8 2　局部屈曲　　地震荷载抗力体系中的所有构件应符合“LRFD规范”第二章 (ChapterB)表B5 .1中λp 限值的规定 ,并满足本节表5对λps 限值的要求。表