钢筋混凝土烟囱温度作用效应分析

本文通过对规范[1]温度应力计算公式进行理论分析与数值计算,结合工程实例,发现在规范温度应力计算过程中迎风侧混凝土压应变参数表述不准确,迎风侧钢筋拉应力计算结果不连续;然后基于热-弹性理论对规范温度应力计算公式进行改进,提出建议公式.另外,对烟囱筒壁进行温度应力的弹塑性分析,得出温度应力沿壁厚的分布情况,为建议公式的理论假定提供数值依据,本文研究成果可为今后钢筋混凝土烟囱温度效应的研究提供一定的理论依据和技术参考.     

高速铁路用HRBF500钢筋预应力混凝土梁疲劳性能试验研究

设计制作了2根配置500 MPa细晶粒(HRBF500)钢筋的预应力高强混凝土T形梁,通过实测预应力损失与理论计算比较,得出实测预应力损失大于理论计算值。基于疲劳荷载的试验,绘出HRBF500钢筋应力、钢绞线应力及梁跨中挠度曲线,分析配有细晶粒钢筋的预应力混凝土梁的疲劳性能。结果表明,在一定幅度的疲劳荷载(等幅)作用下,配有HRBF500钢筋的预应力高强混凝土梁,其钢筋、预应力钢绞线及跨中挠度均满足使用阶段规范的限值,即在HRBF500钢筋拉应力大于150 MPa条件下,经过250万次疲劳荷载作用后仍满足设计要求。     

长扁圆形烟囱应力分析

分析了长扁圆形烟囱宽面迎风时风压和平台荷载对烟囱受力的影响,运用ANSYS和ABAQUS软件进行了仿真计算,计算中考虑了几何非线性的影响,并考虑最不利受力情形,计算了烟囱沿高度方向应力、环向应力、位移,详细比较了两软件计算的竖向拉应力、环向拉应力的变化规律,发现计算结果比较接近,相互验证了计算的正确性.应力计算结果可供长扁圆形烟囱配筋计算时参考.     

盾构隧道管片钢筋力学行为初探

钢筋混凝土管片是盾构隧道最基本的结构单元,钢筋作为管片的主要组成部分,其力学行为影响管片配筋形式及配筋量,从而影响盾构区间隧道的造价。本文以广州地铁使用的管片为研究对象,利用大型通用有限元软件ADINA,计算了单块管片在施工阶段受到千斤顶顶力作用时的钢筋应力;同时,将整环管片在正常使用阶段受到的土压力、水压力及周围土层的弹性抗力抽象为7种荷载,计算了整环管片模型下管片钢筋的应力。计算结果表明,管片的制作和安装精度明显影响了管片在施工状态时的钢筋应力,存在制作或施工误差的管片,其钢筋应力为无误差管片的2.3～4.7倍,但两种情况的钢筋应力均处于较低的水平;在正常使用阶段,考虑接头的整环模型管片钢筋的最大拉应力为73.3 MPa,最大压应力为67.7 MPa,分别相当于钢筋强度设计值的24.4%和22.6%。施工阶段管片钢筋应力水平与正常使用阶段钢筋应力水平并无明显区别。为进一步了解管片配筋的力学行为,还需要研究管片及其配筋在长期荷载作用下的力学行为,在保证隧道耐久性的前提下,合理的使用钢筋。     

长扁圆形烟囱表面压力分布数值分析与试验研究

现有荷载规范中没有涉及横截面为长扁圆形的烟囱风荷载问题,通过商用软件Fluent求解Realizable形式的时均k-ε湍流模型,得到了长扁圆形烟囱宽面迎风、窄面迎风时表面压力。研究了多种风向角时烟囱的基底弯矩、底部最大正应力,研究发现风向角改变时烟囱底部最大正应力值也变化。其结果与风洞试验结论一致,可供修订风荷载规范时参考。     

施工期钻井井壁钢筋应力实测研究

介绍了温家庄铁矿副井钻井井壁施工期间钢筋应力的实测方案,分析了钻井井壁钢筋应力的变化规律,结果表明：施工期钻井井壁钢筋以受压为主,环向钢筋压应力大于竖向钢筋,钢筋应力变化阶段与施工工序相对应。漂浮下沉阶段钢筋应力呈现“双线性”特点,实测与理论计算应力相吻合;增加配重水阶段环向钢筋压应力减小而竖向钢筋压应力增加;首次注浆阶段钢筋压应力显著减小,个别钢筋出现拉应力;后 3 次注浆阶段钢筋压应力先增加后部分恢复,环向钢筋应力变化大于竖向钢筋;抽排配重水阶段环向钢筋压应力显著增加,竖向钢筋应力变化不大;二次补注浆阶段钢筋压应力先增加后恢复,但恢复幅度较前述注浆有所减小。施工完成后钢筋最大应力达到屈服应力的 41% 。     

最大等效钢筋直径控制钢筋混凝土构件的裂缝宽度

对最新修订的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》裂缝宽度验算公式进行变换,首先提出用一新的正截面承载力计算中的纵向受拉钢筋配筋率、钢筋应力和钢筋直径的关系曲线代替常用的按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率、钢筋应力和钢筋直径的关系曲线;接着给出了结构设计时参考图表和应该注意的内容;最后提出钢筋混凝土受弯构件不需作裂缝宽度验算的最大钢筋直径的统一调整公式。在设计配筋时,只需计算出钢筋应力查表或根据调整公式就可以判定所选钢筋是否满足规范对裂缝宽度限值的要求。     

岭澳核电站核岛厂房DYWIDAG钢筋施工

在岭澳核电站核岛厂房受动力荷载作用的部位及某些关键部位，使用了大量DYWIDAG(迪威达)高强度钢筋。预埋在混凝土中的DYWIDAG高强度钢筋分张拉和非张拉两种。非后张拉预应力钢筋用于要求钢材有较高屈服强度的场合；部分后张拉DYWIDAG钢筋，是为充分利用高强度材料，在混凝土构件受拉区产生预压应力，以推迟裂缝出现，减小裂缝的宽度。     

分离式拼缝混凝土叠合板受力性能研究

为研究采用马镫钢筋作为抗剪拉结钢筋的分离式拼缝混凝土叠合板的受力性能,通过3块简支板的静力加载试验,对其在不同马镫钢筋布置下的荷载-挠度曲线、承载能力、变形性能进行了研究,并分析了其裂缝成因、拼缝处受力机理,推导了其开裂荷载的计算式。结果表明:规范分离式拼缝叠合板的荷载-挠度曲线发展趋势为三折线形,其开裂荷载计算与普通叠合板计算有所区别; 试件拼缝处易产生沿着叠合面的撕裂破坏,其附加钢筋容易发生局部滑移或者锚固失效; 试件屈服荷载受附加钢筋的黏结滑移影响有一定的降低,其极限承载力取决于拼缝处现浇混凝土与预制板的拉结强度; 试件拼缝处裂缝数目与宽度和马镫钢筋有关,合理改变马镫钢筋布置能够有效减少裂缝数目及宽度; 试件屈服前变形呈现整体弯曲,屈服后变形主要集中在拼缝处,最终试件均出现了混凝土压碎现象,其破坏形态呈现二折线形; 根据相关规范,针对附加钢筋滑移问题可通过锚固弯钩、加长钢筋长度、抬高钢筋位置等措施进行改进。     

高温下钢筋灌浆套筒连接件的连接性能研究

基于设定的升温曲线并结合顺序耦合法,采用有限元分析软件ABAQUS对高温下钢筋套筒灌浆连接件的连接性能进行数值模拟研究,提出受火温度对构件应力场分布和轴向抗拉荷载的影响规律。研究表明:在轴向拉伸荷载作用下,钢筋套筒灌浆连接构件中的钢筋应力值沿轴向方向由承载端向非承载端逐渐降低,最不利位置出现在钢筋承载端的第一个钢筋肋处;套筒的应力值沿轴向方向由套筒端部向中部逐渐增大,最不利位置出现在套筒与灌浆料接触的第一个套筒肋处;灌浆料的应力分布较为均匀。随着受火温度的升高,套筒内部的灌浆料将从三向受压状态逐渐转化为两向受压状态,钢筋套筒灌浆连接构件的轴向抗拉荷载随之降低。     

L型混凝土薄壁构件在设计中的运用

设计中常见的梯间梁问题的一种解决方法。明确了薄壁构件在实际受力中同普通的矩形梁的区别。进行了薄壁构件受弯、剪、扭应力状态的分析 ,和构件在受竖向荷载下的控制因素的计算 ,并由此导出了构件的内力的计算方法和构件的配筋方法     

钢筋混凝土梁纯弯段植筋试验研究

植筋技术目前相关的计算公式和技术规程仍然是建立在单向拉拔试验结果的基础上,单向拉拔试验中植筋的受力不能充分反映实际工程中植筋的真实受力状态。本文设计制作了8根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁,全部试验梁承受静力荷载至破坏。文中给出了相关的试验结果,并按普通钢筋混凝土适筋梁正截面平衡条件进行计算,求出钢筋混凝土植筋受弯构件的极限承载力,并将试验结果与之进行比较。对植筋技术在结构加固和建筑改建中的应用提出了若干建议。     

植筋搭接混凝土梁静力及疲劳受弯试验研究

为研究植筋锚固在混凝土构件受拉区的受力性能,进行了5根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁受弯试验。其中3根试验梁先静力加载至60%设计荷载,卸载后再加载至破坏,2根试验梁承受2×106次疲劳荷载后再静力加载至破坏。静力试验结果表明,植筋搭接梁在加载再卸载后有较大的残余变形,反映了植筋胶及粘结界面的弹塑性特性。不同搭接长度的植筋搭接梁其抗弯刚度差异不大,但其开裂荷载和极限承载力却有较大差异。将植筋搭接梁的试验结果与块体试件植筋锚固单向拉拔试验的结果比较表明,在相同植筋条件下,梁式试件破坏时钢筋的应力远小于块体试件单向拉拔试件破坏时钢筋的应力。在梁底部纵筋搭接区范围有较多的交叉斜裂缝。这些现象表明基材的应力状态及植筋的混凝土保护层厚度对粘结锚固性能有很大影响。疲劳试验结果表明,在疲劳加载的早期裂缝就基本出齐,从5×105次至2×106次加载过程中裂缝发展不大,也没有新的裂缝产生。在本文的试验条件下,疲劳加载对梁的抗     

钢-混凝土混合结构考虑温度荷载的有限元分析

分析了钢-混凝土混合结构在温度荷载作用下的实际工作状态,推导了混合节点中混凝土柱与钢梁中的自约束应力和外约束应力计算公式,采用三维有限元数值可视化模拟,研究了三种温度荷载工况下节点的应力分布状态。研究结果表明,由于节点构造的影响使得钢梁与混凝土柱中的温度应力无法释放,在节点区域出现了较大的应力集中现象。工程设计中应充分考虑温度应力对混合节点的不利影响,采取对混凝土柱端附加钢板箍进行加强或将钢梁底板上的锚固螺栓孔开成长圆孔的方法消除温度应力,防止混凝土柱开裂。     

核废料地质贮存介质黏土岩的三维各向异性热-水-力耦合数值模拟

为了解黏土岩在放射性废料长期贮存中的热-水-力耦合过程,结合MontTerri核废料贮存地下岩石试验工程中黏土岩各种物理量的各向异性特点,应用多孔介质力学耦合理论研究了该黏土岩在加热和冷却全过程中由于热荷载引起的耦合效应场。研究过程考虑温度升高引起的孔隙水黏滞性改变对渗透系数的影响。研究结果表明,岩体力学参数、水力学参数和热传导参数的各向异性特性是影响岩体的温度场、孔隙压力场和应力场分布的最主要因素。各向异性耦合模型与各向同性耦合模型的数值模拟对比研究结果表明：各向异性模型数值结果能更加客观地反映该地下岩石试验工程中黏土岩在受热状态下的热-水-力耦合效应;同时,也表明岩体在加热过程中一直处于受压状态,而在冷却过程中局部会出现拉应力,从而有可能导致拉裂缝的产生。     

Y形桥墩顶结构分析与配筋

Y形桥墩顶外形特别,应力状况复杂。介绍了通过空间有限元计算的计算模型及计算结果,分析了Y形墩主拉应力分布状况,并根据主拉应力云图,对墩顶进行了配筋计算。     

C形平面构筑物温度效应有限元分析

大型混凝土风洞结构体系温度效应明显,结构支座、剪力墙设计难度较大。利用有限元分析法分析平面C形复杂风洞结构体系在温度作用下风洞结构支座的布置形式。根据支座3种不同的连接形式,对比3种不同的支座设置方案;通过结构固定端剪力墙剪力和关键支座剪力的比较,以及结构体系关键部位的位移的比较,确定结构布置的最优方案。分析在采用最优结构布置方案时风洞筒体在温度作用下板单元温度应力分布情况。     

HDPE土工膜端部张拉力的大规模实测数据分析

 垃圾填埋场边土工膜主要受到温度应力和垃圾压缩引起的张拉力的作用，为评价垃圾填埋场防渗系统中高密度聚乙烯(HDPE)土工膜的温度应力和垃圾填埋压缩引起的端部张拉力，以短纤维无纺布、HDPE土工膜组成防渗系统，进行大规模现场试验。试验结果表明：伴随环境温度的下降，HDPE土工膜中产生温度应力，当填埋高度较小时作用在HDPE土工膜端部的张拉力主要为温度应力；随着填埋高度的增加，压缩引起的HDPE土工膜端部张拉力增大。用有限元算法对压缩引起的端部张拉力进行分析，并采用温度与HDPE土工膜张拉力的关系对温度应力进行分析。计算结果与实测结果的对比情况表明，考虑填埋压缩引起的张拉力的应力松弛后计算结果更加接近实测结果。     

基于降强法数值计算的复杂岩质边坡动力稳定性安全评价分析

分析复杂岩质边坡在地震荷载作用下的动力稳定性的特点,提出基于降低材料强度算法的动力稳定性分析方法。先将软弱结构面抗剪强度指标降低,进行静力计算,在此基础上,再进行动力稳定分析,综合评估边坡的动力稳定性与降强倍数的关系,将边坡处于临界稳定状态下的降强倍数定义为动力稳定安全系数。借助数值计算程序,将上述方法应用于国内某拱坝坝轴线左岸岩质边坡的动力稳定性分析,取得满意的成果。     

某立交主桥加固前非线性分析

以某立交桥为依托工程,对连续梁牛腿进行开裂及加固研究,通过模型试验的方法,结合空间有限元仿真计算分析来较为精确的得到连续梁牛腿开裂及加固前的受力情况,结果表明：结构在车载作用下,顺桥向,下牛腿结构上最大拉应力为3.25 MPa,出现在交接位置上,上牛腿结构上最大拉应力为2.17 MPa,出现在交接位置上。