某超限建筑工程局部错洞剪力墙的分析与设计

以某一高度超限建筑为工程背景,首先介绍超限高层的超限情况及采取的相应计算和抗震构造措施,重点描述避难层(14F,31F)存在的局部错洞剪力墙。利用盈建科(YJK)及迈达斯(Midas)建立超高层建筑的有限元模型,分析错洞处剪力墙的应力状况。分析表明错洞处剪力墙在相邻楼层的应力分布较复杂,设计时需根据计算结果采取相应的设计措施,重点加强此薄弱部位,为以后错洞剪力墙的设计提供相应的参考借鉴。     

拉压杆模型方法在预应力混凝土锚固区配筋中的应用

拉压杆模型方法(STM)可用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计,并且已经被 FIP、AASHTO 等规范所采纳。但是在国家现行混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)中,并未见到将这种方法应用于预应力混凝土结构设计。在 GB 50010-2002中,关于后张预应力混凝土构件端部锚固区配筋仅是从构造上做出了规定,并不是一种理想的设计方法。在介绍拉压杆模型理论的基础上,给出了能够用于后张预应力混凝土构件端部锚固区配筋设计的拉压杆模型,提出了相应的配筋设计方法,对规范提出合理的修改建议。     

混凝土斜拉桥索塔锚固区预应力设计的拉-压杆模型法

简要论述了拉-压杆模型方法的理论及一般设计过程,推导了基于中国规范的混凝土压杆有效强度计算公式,并给出了预应力及普通钢筋拉杆的强度计算公式.针对混凝土斜拉桥索塔锚固区预应力设计,采用拉-压杆模型方法对箱形断面索塔锚固区进行分析,并建立拉-压杆模型,定量设计出预应力钢束.建立三维实体单元有限元仿真模型对索塔锚固区进行分析,其结果验证了拉-压杆模型的精度和可靠性.     

竖向波形钢板-混凝土组合剪力墙的抗震韧性试验研究

为了克服传统剪力墙的不利受损形态,提升剪力墙的抗震韧性,设计了方钢管混凝土作为边缘约束构件的竖向波形钢板-混凝土组合剪力墙CPCSW,并进行了拟静力试验,在罕遇地震作用下剪力墙层间位移角达到弹塑性层间位移角规范限值时,该剪力墙满足相关规范的抗震要求且克服了剪力墙墙身剪切开裂及墙趾压溃的震害,但边缘约束构件下部拉应力较大...     

一种预测深受弯构件受剪承载力的协调方法

首先对《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)深受弯构件的抗剪设计进行了探讨,指出了其主要不足之处。改进的拉-压杆模型的提出有效地克服了上述问题,其不仅使预应力及非预应力深受弯构件的抗剪设计得到了协调,同时将压杆劈裂破坏、压杆或节点区压溃和拉杆屈服受弯破坏三种主要破坏模式统一了起来。引用文献中39根预应力和71根非预应力深受弯构件的试验数据对改进的拉压杆模型进行了验证,表明其预测结果协调、精确、连续而又偏于安全。     

混凝土结构设计的拉-压杆模型方法——Ⅰ:模型建立

对拉-压杆模型方法进行了理论分析和试验验证.作为定义,拉-压杆模型将构件分为D区和B区.D区是构件中与力或间断处的距离等于构件高度所划定的区域.B区是构件中D区之外的其他区域.传统的混凝土结构设计是建立在平截面假定的理论基础之上,并依据圣维南原理对结构受力进行简化,而拉-压杆模型方法中,由于其应力分布复杂D 区是不符合平截面假定的,因此不能按照传统的设计方法进行配筋.通过对结构的应力描述分析了拉-压杆模型的建立机制,并结合试验验证了拉-压杆模型方法.结果显示,拉-压杆模型方法用于混凝土构件D区的设计是合理和有效的.     

浅谈高宽比超限高层剪力墙结构设计要点

从剪力墙设计的轴压比、剪重比、名义拉应力出发,列举高宽比超限结构规范要求、常用计算方法和构造措施,以某省定高宽比超限工程为例,说明结构设计除应符合现行规范对常规结构的规定外,应采取更有效、更有针对性的措施。     

钢筋混凝土剪力墙剪切刚度计算的斜向腹筋桁架-拱模型

钢筋混凝土剪力墙构件腹板为双向配筋,其剪切刚度的传统计算方法忽略竖向钢筋的作用,低估了剪力墙构件的剪切刚度和受剪承载力。为考虑双向配筋对剪力墙剪切刚度的影响,提出等效斜向腹筋桁架-拱模型,与传统桁架-拱模型不同,模型中桁架作用的腹杆由斜向等效受拉钢筋及斜裂缝间的混凝土斜压杆构成,斜向等效钢筋的方向与裂缝处两个方向钢筋的合力方向一致。采用最小能量原理推导了斜向压杆倾角的理论算式,在已有试验数据的基础上,对压杆角度理论算式进行简化,提出了便于工程应用的简化算式。斜向开裂后剪力墙的有效剪切刚度为斜向腹筋桁架模型剪切刚度与拱模型剪切刚度的叠加,采用该模型分别对现有的剪力墙试件进行计算,并将计算值与实测值进行了比较,结果表明,提出的斜向腹筋桁架-拱模型可以较为准确地计算钢筋混凝土剪力墙构件斜向开裂后的有效剪切刚度。     

预应力锚固区局部承压的模型方法

拉压杆模型方法(STM)可用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构设计,并且已经被FIP、AASHTO等规范所采纳。目前在GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》中,这种方法还未被预应力混凝土结构设计采纳。与AASHTO规范相比,GB 50010-2002关于局部承压验算的规定存在不足之处。在介绍拉压杆模型理论的基础上,给出了能够用于后张预应力混凝土构件端部锚固区局部承压验算的拉压杆模型方法,对规范提出合理的修改建议。     

屈曲约束开斜槽钢板剪力墙简化分析模型及其应用

屈曲约束开斜槽钢板剪力墙是在非加劲薄钢板剪力墙基础上提出的一种兼具承载-耗能双功能、可预制装配的新型耗能减振构件。基于剪力墙的受力机理,本文提出了可用于结构体系分析和设计的简化等效多杆模型,并采用OpenSees软件建立等效多杆的简化模型,通过与拟静力往复试验结果的分析对比剪力墙基本力学性能,验证了等效多杆模型的适用性。将其应用到钢框架中并形成钢框架-新型剪力墙双重抗侧力结构体系,采用本文提出的简化模型,对一30层结构进行了抗震设计和分析。结果表明,屈曲约束开斜槽钢板剪力墙充分发挥了抗侧-耗能的双功能,使结构体系具有优越的抗震能力。     

Experimental verification of continuous deep beams with openings designed using strut-and-tie modelling

This study investigates the applicability and reliability of the strut-and-tie modelling that is recommended by the ACI 318 Building Code (2002) for designing continuous deep beams with openings. Presented herein are experimental results of two full-scale continuous reinforced concrete deep beams with openings subjected to concentrated loads. Each specimen was designed using the ACI 318 (2002) provisions for strut-and-tie models. Both specimens were found to be able to carry loads greater than the factored design load. The failure mechanism of each specimen corresponds well with the designed strut-and-tie models. The experimental results thus illustrate the reliability and conservative nature of strut-and-tie modelling for designing continuous deep beams with openings.     

大开洞混凝土剪力墙宏观计算模型的改进

在原始宏观模型的基础上构建了适用于大开洞混凝土剪力墙的改进宏观计算模型。剪力墙中的框架柱、梁由刚体、轴力弹簧和剪切弹簧构成;墙板由钢筋拉杆和混凝土压杆构成。在改进模型中考虑了原始模型所忽略的洞口附加钢筋以及与其相交的钢筋拉杆和混凝土压杆的影响,使钢筋拉杆、混凝土压杆与附加钢筋在洞边形成拉压杆节点,从而使分析结果更贴近于大开洞剪力墙的实际受力状态。以洞口面积相同但开洞位置不同的两片带框架剪力墙作为分析对象,运用改进宏观计算模型对水平承载力-层间变形角关系、刚度及洞口位置不同所引起的杆件应力分配情况进行研究,并与试验结果进行对比。结果表明,改进模型构筑简便,极限承载力的计算值精度较原始模型大为提高,能够把握开洞剪力墙剪切变形的关键特征。     

某超高层建筑钢模板施工技术

以广州市某超高层建筑为背景,对其钢模板施工技术进行了描述及分析。根据施工现场的实际情况,针对施工过程中的主要难题运用钢模板错层施工的方法对结构的剪力墙进行施工。同时,在钢模板的设计及部分施工细节上采用一定的技巧,增强了工程的适用性及可操作性。施工实践表明,该技术方法既能保证施工质量、满足工期要求,也减小了能耗、节约了施工成本,解决了工程难题。     

交错桁架典型节点设计

为了促进交错桁架体系早日在我国有工程应用,对交错桁架体系节点构造和设计作了研究,给出了节点构造详图和设计建议,这些详图和建议对该体系的设计有一定的参考价值.     

钢板开孔对结构性能的影响及其对策

工程上为了满足某些特定要求,会在一些钢板构件上开孔,如带缝钢板剪力墙、蜂窝钢梁、预制钢板笼混凝土体系等.介绍了3种新型的钢板开孔构件,回顾总结了开孔构件的相关研究成果,着重分析了因开孔造成的应力集中现象和开孔对钢板承载力的影响,并对开孔钢板的补强措施进行探讨,对开孔构件的研究方向进行了展望.     

钢筋混凝土开洞深梁拉压杆模型方法与经验方法试验对比研究

针对不同的洞口尺寸和洞口位置,按拓扑优化中的遗传演化算法构造拉压杆模型和我国规范推荐的经验方法,设计了4组共8个钢筋混凝土开洞深梁试件。通过静载试验对两种方法设计的试件进行对比,结果表明：按拉压杆模型方法设计的试件不仅具有较高的受剪承载力、较充分的裂缝开展和较好的延性,而且有效解决了按经验方法设计的试件纵筋不能充分利用的问题。通过比较实测的受剪承载力和按材料标准值计算的设计受剪承载力,结果表明：拉压杆模型方法可以得到偏于安全的承载力预测值,而经验方法的预测结果偏差较大;开洞深梁的破坏形态,洞口尺寸较小时由“瓶形”斜压杆两侧的斜裂缝开展起控制作用,而洞口尺寸较大时,虽然也由斜裂缝控制破坏,但显现一定的弯曲破坏特征。     

钢筋混凝土结构的拉压杆模型设计方法及现状

钢筋混凝土结构抗剪计算一直是困扰工程界的一大难题，尤其是对于平截面假定不符合的区域(D区)，国内现有计算方法精度较差。国外近二三十年使用的拉压杆模型计算方法是D区最好的设计计算方法，其精度完全能满足工程应用的要求，能用于任何混凝土结构受任意荷载作用。本文简述了拉压杆模型方法的计算步骤及应加以注意的各方面，介绍了其发展的主要几个方向及其计算软件CAST。     

层状碎裂围岩特大断面换装硐室施工性态及稳定性分析

随着煤炭资源的大规模开发,大型设备进入煤矿井下,修筑特大断面硐室已必不可少,随之而来的深部层状碎裂煤岩体所具有的特殊工程地质问题更加突出。棋盘井煤矿井底特大断面换装硐室(跨度9.9 m、高9.45 m)处于硐室密集区的层状碎裂围岩中,可供类比工程很少,施工难度很大。针对其围岩特点,采用三维小模型分析施工顺序、高边墙破坏规律和支护单元的功效,用三维大模型真实再现施工过程,反映围岩空间动态变化情况;优选出最优施工方案及块段施工合理错距;理论分析得出高边墙围岩潜在破坏机制不尽相同,水平应力释放是高边墙产生片帮、剥落的主要原因,并提出承载墙的概念。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

腹部开孔钢筋混凝土简支梁受剪承载力计算

基于29个腹部开圆孔和42个腹部开矩形孔的钢筋混凝土简支梁的试验结果,针对不同受剪破坏形态,提出了腹部开孔的钢筋混凝土简支梁孔侧剪切破坏下的受剪承载力下限值计算公式以及上下弦杆剪切破坏下的受剪承载力计算公式,计算公式中反映了孔洞尺寸、加强腹筋、梁纵筋面积、弦杆高度、剪跨比等参数的影响。通过和国内外共计122个钢筋混凝土开孔简支梁试件试验数据的对比表明,建议公式的计算结果与试验结果吻合较好,且具有适当的安全储备。并给出了建议公式的推荐适用范围,可供实际工程设计参考。     

一般错洞剪力墙弹性力学性能数值模拟

文章利用商用程序ANSYS对一般错洞墙弹性力学性能进行了数值模拟,对其平面内应力进行了分析,并由此对一般错洞剪力墙的设计提出建议。