新型环梁式圆形煤仓结构的受力特点及优化设计

提出一种新型钢筋混凝土圆形煤仓的结构方案,主要思想是将扶壁柱保留,沿扶壁柱竖向布置上、中、下3道封闭环梁,整个结构形成梁-板整体结构,扶壁柱由于受到环梁的弹性支座式约束,设计截面可比普通悬臂式扶壁柱截面小很多;再加上底部环梁的约束,扶壁柱底部向外的径向位移受到限制,使基础设计内力大为减小,其设计更加容易实现.此方案具有很好的经济性和适用性,并已成功用于电厂煤场实际工程中.     

桩顶水平位移约束下的长桩等代柱法

框架柱基为一柱一桩的基础形式往往难以保证柱子底部为理想刚接.设计人员一般在一柱一桩基础上设置双向拉梁来约束桩顶水平位移,以保证基础的侧向稳定性,但转角位移却不能避免.上部结构计算分析中,仍假定柱底为完全刚接,这样分析的结果必然与实际受力情况有较大出入.本文根据桩受水平荷载作用的m法,推导出弹性长桩在桩顶受水平位移约束条件下的抗弯刚度,将桩等代为一抗弯刚度相同、截面相同的两端刚接的柱子,从而可将桩基与上部结构以及基础梁一起进行共同作用分析,可得出比较符合实际情况的上部结构内力和拉梁内力,以及桩顶荷载.等代柱法概念明确,工程应用很方便,不失为一种考虑上部结构与基础共同作用的良好方法.     

内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土柱-钢梁节点的静力性能

目的通过研究找出两类内置CFRP圆管方钢管高强混凝土柱-钢梁节点在单调荷载作用下的传力机制和破坏模态．方法设计了一栋采用内置CFRP圆管的方钢管混凝土柱的5层框架结构,利用有限元软件ABAQUS建立了三维有限元模型,对两类节点进行了单调荷载作用下的模拟分析．结果外加强环式节点的梁端弯矩主要通过柱角附近的水平环板和柱两侧外伸环板传递给柱壁和核心混凝土,水平环板有效宽度大约为0．5倍的柱宽度．外肋环板式节点的极限位移均大于外加强环式节点,尤其是外肋宽度大于40mm时更为明显．外肋环板式节点的极限承载力也高于外加强环式节点．结论设计节点的破坏主要原因是环板和钢梁翼缘交接位置出现局部屈曲,节点的极限承载力取决于梁的抗弯承载力,变截面位置作为整个节点危险部位,在设计中应进行计算和校核．     

混凝土框架梁板结构温度及收缩作用下的基本约束模型

在混凝土结构温度及收缩作用计算中，结构的约束模型是关键．文章根据位移法推导了单层单跨框架、单层两跨框架、两层单跨框架以及根据变形协调条件推导了单块梁板等基本框架梁板结构的约束模型，并据此提出降低这种结构约束的措施：增加梁截面配筋，加大底层柱层高，采用分体柱，减小梁与板的截面面积比．     

等截面弹性梁的应变模态分析

通过研究弹性结构应变与位移的关系,得到了应变模态与位移模态的关系.借助此关系分析了几种常见约束下等截面弹性梁的应变模态,可以指导梁结构的动态设计.     

柱下独立基础连系梁内力分析与设计

对柱下独立基础连系梁的功能进行了分析.考虑基础的水平位移、地基不均匀沉降和基础转动等情况分析了地基梁的内力,并在此基础上提出了连系梁的设计建议.     

钢管混凝土柱-环扁梁中节点的理论分析

研究了钢管混凝土柱-钢筋混凝土环梁中节点(简称环梁节点)和钢管混凝土柱-钢筋混凝土环扁梁中节点(简称环扁梁节点)的内力传递机理,提出了环梁节点、环扁梁节点静载实验和低周反复荷载实验的节点受力模型,分析了静载实验和低周反复荷载实验节点受力模型的不同点.研究表明,在静载作用下,环梁、环扁梁节点计算截面有剪扭、拉弯和纯弯截面;在低周反复荷载作用下,环梁、环扁梁节点计算截面有剪扭、拉弯和纯扭截面.     

水平及抗弯约束对梁抗爆动力响应的影响分析

边界约束的差异会直接影响结构的抗爆动力响应及承载能力,建立了水平弹性约束和抗弯约束条件下抗爆梁在弹性阶段的数值差分计算方法和塑性阶段的理论解析方法,并计算分析了水平约束刚度、荷载形式以及屈服弯矩动力强化系数对动力响应的影响。计算结果表明,在塑性阶段,水平约束和抗弯约束影响结构的动态响应显著,水平约束使梁截面在变形过程中产生横向压力,抗弯约束直接限制刚体转动,均有效降低了梁位移动力系数,相对提高结构的承载力。相同约束刚度和荷载峰值条件下,平台荷载下结构的位移动力函数均高于三角形荷载下位移动力函数,说明动力荷载的作用时间越长,对结构承载越不利。另外考虑屈服弯矩的动力增强系数时,可提高结构的抗爆潜力。     

柱-环梁法对料仓框架结构地震响应研究

为研究料仓-框架及其等效模型在地震作用下的动力响应,拟结合某石化公司脱气及储存料仓-框架结构项目,将料仓按刚度等效原则,简化为柱-环梁结构.通过改变柱环梁截面尺寸及环梁道数,建立料仓-框架结构与柱环梁-框架结构的有限元模型,进行对比分析,并选取合理的柱环梁-框架模型对原结构进行模拟.在此基础上,进而确定了刚度等效增大系...     

半地下式储煤场结构设计探讨

根据圆形储煤场扶壁柱挡煤墙结构的受力特点进行分析,提出半地下式的挡煤墙结构方案,优化挡煤墙的受力特性,以降低挡煤墙和扶壁柱的工程量,并与全地上式挡煤墙结构方案进行技术经济比较,得出一些有益的结论,供类似工程参考.     

基于不同基础计算模型的巨型贮煤筒仓结构内力分析

采用大型有限元软件ANASYS对汕尾电厂巨型贮煤筒仓结构进行三维有限元计算,其中筒仓基础分别按3种模型进行处理,模型Ⅰ仓壁底部完全固定,不考虑基础;模型Ⅱ考虑仓壁底部承台的作用,承台简支在刚性基础上;模型Ⅲ考虑承台、桩和周围土体共同作用,对比分析不同基础计算模型下仓壁的受力规律.结果表明:模Ⅰ偏于不安全,模型Ⅱ过于保守,而模型Ⅲ给出的仓壁、基础承台和桩基在各种工况下的受力规律比较合理,可以作为设计的依据.     

混凝土桁架在侧煤仓结构优化中的应用

侧煤仓方案成为大机组主流,侧煤仓间横向框架主要有4列柱、3列柱、2列柱布置结构型式,其中以2列柱单跨结构布置的空间及投资最小.单跨布置时,框架跨度大,承受煤斗的荷载大,如何使结构合理经济成为结构方案布置的难点.某百万机组侧煤仓间的煤斗层梁采用混凝土桁架的结构方案,桁架具有受力合理、构造简单、自重较轻、材料节省、承载力高等优点.桁架的缺点是平面外刚度弱,很难通过自身的刚度抵抗水平地震力,结构布置中需采取措施解决桁架平面外刚度弱的问题.百万机组的侧煤仓间设置混凝土桁架比混凝土实腹梁有利于"强柱弱梁"的概念设计,对控制顶层位移、层间相对位移等有一定的优势,混凝土桁架方案比普通混凝土框架结构方案更利于抗震,可为类似工程提供参考.     

箕斗定量装载系统缓冲仓的强度和稳定性分析

缓冲仓是箕斗定量装载系统中的关键部件,物料的不同载荷作用将导致缓冲仓发生破坏。文章根据承载能力极限状态和壳体薄膜理论研究缓冲仓的强度和稳定性条件,通过ANSYS Workbench研究缓冲仓的应力分布状态,利用Linear Bucking模块对缓冲仓进行线性屈曲分析。结果表明:缓冲仓的最大等效应力并不是位于筒仓最底部与环梁相接处,而是距离环梁约1.8 m处,此处引起仓壁应力的急剧变化,产生"象腿"破坏现象;缓冲仓发生结构屈曲破坏主要由径向大变形引起,随着储料载荷的增大,结构在发生屈曲破坏前已出现强度破坏,缓冲仓的主要破坏形式为强度破坏。     

跨地裂缝带云轨桥梁结构变形与力学特征

地裂缝作为西安市典型城市地质灾害,给城市交通建设带来了巨大潜在危害,引起工程界的高度关注。以西安市高新区云轨示范线工程跨地裂缝带为研究背景,基于有限元数值模拟,分析了云轨简支梁桥正交跨越地裂缝带轨道梁、桥墩及桩基础等结构的变形与受力特征。结果表明:地裂缝错动作用导致云轨轨道梁产生竖向沉降差异,跨地裂缝段竖向位移差异和水平位移最大,其水平位移最大约为地裂缝位错量的1/4; 桥墩出现竖向沉降,且向地裂缝带倾斜,其顶部水平位移上盘大于下盘,水平位移最大约为地裂缝位错量的1/3; 地裂缝两侧桥梁桩基础产生以水平位移为主的倾斜变形,土体对下盘桩产生正摩擦力,对上盘桩产生向下的负摩擦力,下盘桩受压,上盘桩受拉。上述研究结果可为桥梁跨地裂缝带工程设计与防灾减灾提供参考和指导。     

煤矿储煤仓非典型状况下基坑变形研究

以煤矿储煤仓基坑工程为对象,结合工程现场实际,模拟储煤仓基坑工程施工过程中可能发生的非正常情况下的施工现象,借助有限元分析方法模拟基坑土体及支护结构在非正常状况下的受力与变形特性.结果表明:钢支撑没有预加轴力对围护桩的受力和变形影响较大;桩体嵌固深度不足对位移影响不明显,但对桩体应力增大明显.     

预应力锚索框架梁边坡支护数值模拟

基于贵阳市小河区某公路滑坡,拟采用预应力锚索框架梁进行治理。通过FLAC-3D软件对这一支护体系进行效果评价,得出位于支挡面上部的结构体系受力较大,其中竖梁所受弯矩要大于横梁,运用时宜加强竖梁的设计。支挡面顶部的滑体位移要大于底部,由于锚索不能承受压力,致使框架梁发生转动,因此设计时宜把底部一排的锚索换成全黏结锚杆。锚固长度为6m时支护效果最佳,增大锚固长度对支护效果没有实质性的提高。     

郑州市某建筑深基坑监测

对郑州市某拟建大楼深基坑支护结构的桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力及周边建筑物沉降变形等进行跟踪监测,分析其变化情况.结果表明:桩顶水平位移随着基坑开挖,总趋势是逐渐增大,其大小受桩顶荷载影响明显,靠近基坑转角处的监测点,其水平位移发展快;在冠梁处的深层水平位移发展得慢,到后期,深层水平位移曲线图发展成"两头小,中间大"的鼓腹状形态;锚索轴力在张拉锁定后短时间内发生较大的预应力损失,锚索轴力有些波动,达到最大值后基本保持恒定;建筑物沉降随着基坑深度的逐渐增加而不断增大,表现出"慢—快—慢,小—大—小"台阶式的变化规律.由监测结果可知,该工程的支护方案效果良好,满足设计和环境的要求.     

软土地区某深基坑变形规律有限元模拟研究

以深圳市某地下车站深基坑工程为依托,运用有限元软件PLAXIS对围护结构的深层水平位移、坑底土体隆起、周围土体沉降和支撑轴力变化进行了研究,得出:1)墙体水平位移呈现出"两头小、中间大"的凸肚子形状;2)在开挖深度较大时,坑底将发生塑性隆起,呈现出"两边大、中间小"的形式,坑外土体沉降呈现出抛物线分布形式;3)开挖卸荷引起的坑外主动土压力主要由临近开挖面的支撑反力来平衡,新支撑的架设会导致各道支撑轴力进行重分布。研究结果可对类似工程的信息化施工提供参考。     

基坑开挖与围挡支护的数值模拟研究

为了研究基坑开挖及围挡支护对周围土体的影响,以某地铁站工程为例,采用有限元软件对基坑开挖及围挡支护过程进行模拟。结果表明:在坑底和边坡区域容易出现应力集中的现象,最大主应力主要集中在坑底和围护结构的两侧;基坑底部和基坑周围的土体有明显的隆起,最大水平位移发生在基坑的上半部分。