某综合楼现浇坡屋盖结构工程事故分析与加固补强

分析了某底框综合楼坡屋盖产生裂缝的原因：补偿收缩砼的配筋设计不妥；计算模型与实际受力不符；构造措施不当；结构体系空间温度变形；构件刚度不足；施工缝设置和处理不当；分布筋间距过大；板钢筋位置不当；砼水灰比过大；模板、支撑不善；砼初凝受振；施工养护不当．因此，必须对结构设计和施工进行全面的控制，提高砼的密实性，控制砼内部裂缝的产生．根据不同裂逢分布情况，采用在贯穿裂缝部位局部补强加固和在坡屋盖板上做整体式现浇叠合板补强相结合的方案，达到了设计的效果。     

圆孔型蜂窝钢梁补强前后受力性能分析

蜂窝钢梁由于腹板的开孔削弱,使得剪力的作用效果越来越明显,严重降低了蜂窝钢梁的强度和刚度.现提出补强措施：在支座处添加大盖板,并利用ABAQUS有限元分析软件,对圆孔形蜂窝钢梁补强前后进行了有限元分析,将两种情况下的受力性能能进行了对比分析,得出结论.分析结果显示在支座处添加大盖板这种补强措施是非常有效的.为以后的设计提供了依据与合理化的建议.     

空心板桥损伤铰缝模拟界面单元法研究

针对既有铰缝损伤模型难以直接利用现场实桥裂缝常规检测信息的问题,提出一种将界面单元和工程中铰缝处横向开裂宽度和竖向错动检测数据相融合的铰缝损伤模拟新方法。基于试验曲线,通过理论解析获得了切向刚度与铰缝开裂和错动位移的变化规律,揭示了破坏过程中切向与法向的交互作用,给出了损伤状态下切向刚度与铰缝开裂大小的关系曲线,拟合建立了法向位移和切向位移与切向刚度的数值方程,据此可获得不同强度和粒径尺寸混凝土铰缝的刚度参数上限值,结合工程案例进行了仿真测试。结果表明:切向刚度随着裂缝宽度而递减,工作范围在0～0.4 mm;当裂缝宽度处于0～2 mm时,耦联刚度值不应忽略,并给出了与铰接板和刚接板相等效的界面单元切向刚度参数值。所做工作有助于促进界面单元在铰缝损伤模拟方面的实用化进程。     

大跨度空间结构施工过程力学行为的研究

传统的结构设计一般只考虑结构在建成后运营期间受力状态是否满足要求,而未考虑施工过程中结构的受力特性,但施工状态与设计状态下的结构有很大差异。为了解决这一问题,应用非线性时变有限元方法来考虑施工过程中结构的时变效应,通过对一算例进行施工过程分析,全过程跟踪分析各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,最后为大跨度结构的设计和施工提出指导性的建议。     

某地下广场柱头损伤后静载及结构抗震分析

某地下广场部分钢筋混凝土柱柱头损伤.为了避免不恰当改造对结构性能的负面影响,对其进行了结构静力分析和抗震研究.分析了在设计静载和地震荷载作用下损伤柱对结构性能的影响,提出加固方案的重点要放在增强结构的竖向刚度上,而水平方向适当处理即可,分析结果为结构的补强加固提供了理论依据和改造参考.     

基于动力特性分析的刚架拱桥损伤检测及仿真模拟

桥梁结构的模态特性能直接反应桥梁各部分的质量、刚度分布特性。以某市二桥为例,通过桥梁现场模态试验,建立混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析桥梁模态特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。结果表明：成桥理想状态模型结构横向刚度较大,直至第7阶振型才出现横向振动,而桥梁运营过程中横向连接的损伤直接导致了该桥在模态试验中横向振型的密集及阶次提前发生。因此,该桥的加固设计需重点考虑横梁连接的补强问题。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析,探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象,提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标,给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析，探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象，提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标，给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

高速旋转接头芯轴的静力学与模态分析

静力学与模态分析的结果能反馈结构的设计和参数是否合理.利用有限元软件Ansys WorkBench对三维建模后的旋转接头芯轴结构进行静力学和模态分析.计算求得芯轴在静力状态下的等效应变、应力、位移和在模态分析下的低阶固有频率,并得到其应力、应变、位移、固有频率下的云图,使芯轴在设计的时候可以加强易磨损处的刚度和避开共振频率,对旋转接头芯轴的结构设计以及参数优化有一定的指导意义.     

铁路梁桥先简支后连续框架墩结点力学性能分析

框架墩为超静定结构,对墩梁刚度比、边界条件和温度荷载等非常敏感,框架墩横梁和墩柱固结处的强度是设计的主要控制因素.采用桥梁有限元设计软件Midas,建立结构精确模型,研究了框架墩横梁和墩柱固结处结构在不同工况下的应力状态,分析了基础刚度、墩梁刚度比、温度作用、沉降等因素作用下有限元的应力状态及影响,研究表明:框架墩固结处弯矩随墩梁刚度比的增大而减小,固结处的受力对边界条件和温度的变化非常敏感.该研究结果可为框架墩模型的准确模拟和结构的安全设计提供重要依据.     

Improved methods for decreasing stresses of concrete slab of large-span through tied-arch composite bridge

Mechanical behavior of concrete slab of large-span through tied-arch composite bridge was investigated by finite element analysis (FEA). Improved methods to decrease concrete stresses were discussed based on comparisons of different deck schemes, construction sequences and measures, and ratios of reinforcement. The results show that the mechanical behavior of concrete slab gets worse with the increase of composite regions between steel beams and concrete slab. The deck scheme with the minimum composite region is recommended on condition that both strength and stiffness of the bridge meet design demands under service loads. Adopting in-situ-place construction method, concrete is suggested to be cast after removing the full-supported frameworks under the bridge. Thus, the axial tensile force of concrete slab caused by the first stage dead load is eliminated. Preloading the bridge before concrete casting and removing the load after the concrete reaching its design strength, the stresses of concrete slab caused by the second stage dead load and live load are further reduced or even eliminated. At last, with a high ratio of reinforcement more than 3%, the concrete stresses decrease obviously.     

底板横向裂缝对箱梁强度及刚度影响模拟分析

预应力混凝土连续箱梁一些部位经常出现不同程度的开裂损伤等问题,它已直接影响到桥梁的使用性、耐久性及安全性.为了准确掌握开裂情况下梁体强度及刚度的变化规律,为既有桥梁安全性能评定、修复加固提供依据.为此,以某一预应力混凝土连续刚构桥为例,分别以箱梁底板裂缝开展宽度、高度、条数为参数,模拟分析了各参数变化对梁体应力及挠度的影响程度.分析结果表明,箱梁结构性能随着裂缝宽度的增大、高度的上升、条数的增加而逐渐下降.在裂缝特征参数中,裂缝宽度变化对梁体强度及刚度的影响程度最大,裂缝高度及条数对其影响相对较小,其中后两者对梁体的影响程度基本相当.     

崇东双曲拱桥加固技术研究

目的提出崇东双曲拱桥加固设计方案.方法通过现场调查,检测试验,有限元软件建模内力计算从而掌握桥梁结构的实际工作状态,并对该桥病害进行分析,提出了加固整治该桥的方案.即主跨、边跨拱肋拱顶腹缘粘贴碳纤维布,主跨拱肋侧缘粘钢和主拱圈拱脚附近拱背上缘2个边腹孔内现浇10 cm厚混凝土层,拱上立柱粘钢,腹拱套拱和重新进行桥面铺装等.结果加固后崇东大桥正常使用极限状态,承载能力极限状态均满足规范要求.结论经过加固以后崇东双曲拱桥,提高主拱圈及全桥承载能力,桥跨结构表现出较大的刚度和强度.其承载能力和工作性能满足加固设计的荷载标准和使用要求.     

部分预应力混凝土组合连续梁桥

本文提出了一种新桥型——部分预应力混凝土组合连续梁桥的设计原理与施工方法。此桥型为预应力筋与普通钢筋混合配筋结构,它具有桥型新,结构合理,施工方便,节省预应力钢材和使用效果好的优点,目前已按此桥型设计和新建了三座桥梁,它是适用于中等跨径梁式体系的较好桥型。     

CFRP-EMD加固灌浆套筒连接装配式桥墩振动台试验

为研究受力筋灌浆套筒连接装配式混凝土桥墩的抗震加固方法,以受力筋灌浆套筒连接装配式混凝土桥墩和灌浆套筒-预应力筋连接装配式混凝土桥墩为研究对象,设计制作了两个1/6缩尺模型,并依据二者的震害特点提出了一种采用碳纤维复合材料-外置金属耗能装置(简称CFRP-EMD)的组合加固方法。选取近断层地震波作为输入,开展了单、双向激励下模型桥墩的振动台试验,从试验现象、基本动力特性、地震响应规律等方面分析了CFRP-EMD对两类装配式混凝土桥墩的加固效果。结果表明：地震作用下两类试件的主要震损包括墩身开裂、墩底接缝开合、接缝混凝土剥落压碎等;附加预应力筋连接可提高构件刚度和自复位能力,降低墩身和接缝的损伤速率和损伤程度;采用CFRP-EMD组合加固能够显著提高震损装配式构件的刚度、抗震变形能力和耗能能力;CFRP-EMD加固后灌浆套筒-预应力筋连接装配式混凝土桥墩的塑性变形更加合理。提出的组合加固设计方法和实施原则可用于装配式混凝土桥墩抗震加固中。     

汶川地震中房屋震害分析与震损房屋抗震加固

为了获得2008年汶川8级强震后相关地区房屋结构震损水平,提出合理的震损房屋抗震加固方法,进行了震损调查与分析．发现震区钢筋混凝土结构房屋主要震损形式为柱压溃、节点失效、强梁弱柱、围护墙及隔墙破坏等;砖砌体结构房屋及底部框架-抗震墙房屋主要震损形式为砖砌体墙的剪切破坏．基于震害分析,提出着重强化震损部位和易损部位抗力水平和着力强化房屋整体牢固性的震损房屋抗震加固思路,完成了震区200余栋震损房屋抗震加固设计与施工．     

纤维增强混凝土梁柱节点受剪承载力计算模型

普通混凝土梁柱节点由于节点区配箍率大、钢筋拥挤而施工不便.纤维增强混凝土材料（FRC）开裂后具有较强的桥接能力因而抗拉性能较好,可以替代部分或全部箍筋.基于前人对钢筋混凝土梁柱节点抗力机制的研究,提出了节点核心区采用FRC材料节点的计算模型,即斜压杆机制和软化桁架机制承担的水平剪力按一定比例组合的计算模型.将该计算模型节点受剪承载力计算值与试验值进行比较,结果表明：对低轴压比的试件,稍有保守,对高轴压比的试件,二者吻合较好.基于该计算模型的节点受剪承载力计算方法既可以进行节点核心区受剪承载力计算,还可以分别验算节点核心区FRC抗压强度和水平配箍率是否满足设计要求,具有较好的实用性.     

戴河大桥整体稳定性研究

基于有限元理论,考虑结构的几何非线性和材料非线性,以戴河大桥为例,建立了下承式钢管混凝土拱桥的计算模型,运用ANSYS软件对该桥的拱肋施工过程和全桥建成后整体的稳定性进行了研究,分析结果表明:戴河大桥整体稳定安全系数相对于同类钢管混凝土拱桥较大;戴河大桥的面内刚度大于面外刚度,且材料非线性对稳定性的影响显著.这些结论对类似桥梁的设计和施工具有较好的参考价值.     

斜筋配置对单排配筋低矮墙抗震性能影响试验

在低配筋量的单排配筋混凝土低矮剪力墙中配置斜向钢筋,可限制基底施工缝处水平剪切滑移和墙体斜裂缝开展,提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力.为探求带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙的优化配筋设计方法,进行了5个不同配筋设计的剪力墙模型低周反复荷载试验,对比分析了各模型的破坏特征、滞回性能、承载与变形能力、刚度退化规律、耗能能力及钢筋应变发展规律.试验结果表明:对于单排配筋混凝土低矮剪力墙,斜筋可有效控制其剪切变形,使其抗震性能优于不带斜筋的剪力墙;合理配置斜筋,可明显提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力,获得性价比较高的抗震墙.