方钢管混凝土短柱的火灾后剩余承载力研究

与钢结构和钢筋混凝土结构相比,钢管混凝土结构具有较好的灾后可修复性。为研究方钢管 混凝土轴压短柱的火灾后残余力学性能,采用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ中的完全耦合热—力分析模块,建立 了火灾后方钢管混凝土轴压短柱的有限元计算模型。通过有限元计算结果与试验结果的比较分析,验 证了有限元计算模型的准确性。对火灾全过程中方钢管混凝土轴压短柱的荷载—变形关系、钢管和核 心混凝土的截面应力分布以及两者之间的相互作用进行了机理分析。最后通过影响参数分析,明确了 升温时间、防火保护层厚度和截面尺寸是影响方钢管混凝土轴压短柱剩余承载力的主要参数,提出了方 钢管混凝土轴压短柱剩余承载力的简化计算公式。     

混凝土板温度场的解析计算方法

温度应力控制是大型混凝土板工程中极为重要的防裂措施,而温度场的分析计算则是温控防裂的首要工作。由于混凝土板易受外界气温、日照辐射和地基温度等边界条件影响,精确求解混凝土板温度场是很困难的。针对混凝土板温度场的计算问题,本文给出了两个温度场计算公式和一种计算水管冷却的新方法,这些公式可用来计算混凝土板的最高温度、水管冷却和保温效果等。通过解析计算和有限元计算结果对比显示,将这些公式用于计算实际混凝土板块时具有较高的精度。     

混凝土板温度场的解析计算方法

温度应力控制是大型混凝土板工程中极为重要的防裂措施,而温度场的分析计算则是温控防裂的首要工作.由于混凝土板易受外界气温、日照辐射和地基温度等边界条件影响,精确求解混凝土板温度场是很困难的.针对混凝土板温度场的计算问题,本文给出了两个温度场计算公式和一种计算水管冷却的新方法,这些公式可用来计算混凝土板的最高温度、水管冷却...     

纵缝对某泄槽温度场及温度应力的影响分析

该文对某溢洪道泄槽两种工况下的温度场和温度应力进行了三维有限元仿真计算,通过分析底板分缝和未分缝两种情况下泄槽的温度场和温度应力,研究了纵缝对泄槽温度场与温度应力的影响,总结了分缝和未分缝泄槽温度场与温度应力的分布规律,提出了避免产生表面裂缝的保护措施,为泄槽工程施工提供依据.     

泸定水电站厂房钢管混凝土排架柱结构受火性能研究

针对泸定水电站厂房新型钢管混凝土组合结构的特点.建立了其整体三维有限元分析模型,研究钢管混凝土排架柱在遭遇火灾作用过程中温度场及应力场变化规律,并对其刚度和强度进行了分析.研究方法和研究成果可为设计提供参考.     

三河口碾压混凝土大坝浇筑温度有限元分析

浇筑温度对施工期坝体混凝土的温度场和温度应力有直接影响,采用ANSYS有限元软件建立坝体混凝土三维有限元计算模型,结合三河口大坝工程浇筑进度计划,进行4—10月高温时段不同浇筑温度下坝体混凝土温度场分析,拟定了高温时段混凝土合理的浇筑温度及相应的通水冷却措施,并对该浇筑方案下坝体混凝土进行了温度场和温度应力分析,验证了浇筑温度及冷却方案的合理性。结果显示:拟定的混凝土浇筑温度及通水冷却措施能使施工期坝体混凝土的最高温度及温度应力满足相应的设计要求,坝体内部混凝土的温度应力水平总体不高,在大坝坝体的尖角处、上下游表面、孔口部位、长间歇部位出现了较大的温度应力,浇筑完成后应当采取适当的保护和降温措施。     

U形和矩形渡槽温度应力对比分析

目前国内对渡槽结构的温度应力分析较少,大部分温度分析借鉴于箱形梁桥的温度应力分析方法,但二者有较大的不同.结合U形和矩形渡槽的实际模型,采用三维有限元方法仿真分析了渡槽运行期温度场和应力场.结果表明:U形渡槽和矩形渡槽温度应力大体相当,U形渡槽最大应力产生在横截面方向,矩形渡槽最大应力产生在竖直向,冬季工况比夏季工况危险,应防止渡槽开裂.     

矩形钢管混凝土柱在水电站厂房中的应用

水电站地面厂房主排架柱一般采用钢筋混凝土框排架结构,施工速度缓慢.通过计算分析和试验论证,洪家渡水电站主厂房排架柱在全国首次采用矩形钢管混凝土柱,承担2×250 t双小车桥式起重机荷载,达到优化结构、快速施工、缩短建设工期的目的.本文从结构布置、计算、节点设计、施工、试验论证、推广应用等方面,详细介绍矩形钢管混凝土柱的...     

老混凝土坝防渗加固施工中温度应力仿真分析

运用大型通用有限元分析软件ANSYS对某老混凝土重力坝防渗加固形成防渗心墙施工中的温度场及温度应力进行全过程的仿真分析.计算中考虑了水温、气温、坝体材料分区、坝体切槽、浇筑层尺寸以及混凝土发热率等因素的影响.得出了施工过程中温度场及温度应力的变化规律,新浇混凝土对坝体整体湿度场影响较小,但浇筑坝内的温度和应力都有一定变化,新老混凝土接触处应力发生较大变化,开挖、浇筑施工中温度作用不显著改变坝体整体应力状态,但温度荷载却为产生坝体应力的主要因素.     

混凝土早期温度场及应力场的有限元分析

水化热及温度变化已经成为引起素混凝土与钢筋混凝土约束应力和开裂的主导原因,基于有限元理论对混凝土早期温度场及应力场的有限元分析,并给出了实际混凝土结构早期应力场的计算结果。     

冬季运行期矩形渡槽温度应力分布规律研究

为研究冬季降温运行期矩形渡槽的温度应力分布变化规律,根据热传导理论及水工渡槽的温度边界条件,建立了北方地区某简支封闭矩形渡槽的有限元模型,并对冬季运行期温度应力分布规律进行分析研究。结果显示:渡槽在冬季降温运行时,沿板壁厚度方向的温度梯度外大内小,内外温差为二次曲线分布;温度应力总体呈现外拉内压的分布状态,各板壁的内外表面在不同时刻出现最大压应力和拉应力,同时板壁最大压应力较最大拉应力具有一定的滞后性;板壁及棱角部位的横向与竖向最大拉应力值超出混凝土抗拉强度设计值。可见在设计矩形渡槽时,必须重视环境温度作用对结构的影响,通过配置温度钢筋、施加横向预应力、棱角部位设置倒角和增加表面保温等措施来减小温度应力,增强结构的安全性和耐久性。     

十字形钢筋混凝土轴心受压柱三维非线性数值模拟分析

异形柱以其明显优势在我国得到广泛应用。为了研究十字形钢筋混凝土轴心受压柱的性能,以拟静力试验为基础,采用有限元分析方法建立有限元模型,选取Mander约束本构模型,对轴心受压情况下的十字形钢筋混凝土柱进行力学性能分析,讨论了箍筋间距、混凝土强度、配筋率等因素对十字形钢筋混凝土柱力学性能的影响。结果表明箍筋间距、混凝土强度和配筋率对十字形钢筋混凝土柱受力性能的影响都较大。     

基于MARC软件的钢骨高强混凝土L形截面柱抗剪承载力研究

通过对矩形钢骨高强混凝土柱的抗剪承载力试验数据的MARC软件模拟,验证了软件模拟的可靠性。从而利用MARC软件进行钢骨高强混凝土L形截面柱在不同轴压力系数、剪跨比、配钢率下的数值模拟试验,得出了影响钢骨高强混凝土L形柱抗剪承载力因素的变化规律,提出了钢骨混凝土L形截面柱抗剪承载力计算公式。     

钢纤维混凝土结构温度应力特性

通过早期水化热及外界温度影响下的钢纤维混凝土模型试验,得出钢纤维混凝土比普通混凝土具有更好的热传导性,可以减小钢纤维混凝土内部的温度梯度,进而降低表面应力的结论。在试验的基础上进一步通过有限元数值模拟,计算钢纤维混凝土在不同热导率下的温度及温度应力,给出了钢纤维混凝土热导率与温度梯度和温度应力之变化关系。数值计算结果表明,钢纤维混凝土热导率变大,结构内部温差变小,温度应力减小,验证了模型试验所得的结论,表明了钢纤维混凝土的实际抗裂作用。     

不同表面处理混凝土短柱的徐变试验

通过对轴心受压素混凝土柱、表面涂胶混凝土柱和CFRP约束混凝土柱受力变形性能的长期观测,研究了不同表面处理混凝土轴心受压短柱在长期荷载作用下的徐变发展规律。结果表明:其他条件相同时,CFRP约束混凝土柱的徐变与涂胶混凝土柱的相近,均较素混凝土柱小约20%。CFRP约束混凝土柱的徐变减小,主要是粘贴CFRP布时的胶层所致而非核心混凝土的约束效应。采用ACI209R(92)和CEB-FIP(MC90)两种徐变模型进行理论计算,并提出了基于ACI209R(92)模型的CFRP约束混凝土徐变修正计算式,试验数据与理论预测模型吻合良好。     

基于分布式光纤的混凝土表面温度梯度监测试验及反馈研究

高温季节浇筑混凝土时,受太阳辐射及昼夜温差的影响,混凝土浇筑仓表层温度日变幅较大,形成非线性温度梯度,由此引起的拉应力超过相应龄期混凝土的抗拉强度即产生表面裂缝。基于分布式光纤测温系统具有线测温和实时在线监测的优势,采用分布式光纤对混凝土浇筑仓表层温度进行实时在线监测,确定日变化环境气温和太阳辐射对表层混凝土的影响范围,并建立有限元模型进行温度场及徐变应力场反馈分析。研究表明,对于层厚3 m的浇筑块,表层50 cm区域的混凝土受日变化环境气温和太阳辐射影响较大。     

芳纶纤维布加固小偏压混凝土柱试验研究

对芳纶纤维布(AFRP)横向约束的混凝土矩形小偏心受压柱进行了静载性能的试验研究,测得了小偏心受压柱加固后的极限承载力、混凝土的荷载—应变曲线、AFRP的荷载—应变曲线,研究了AFRP环向约束钢筋混凝土柱对延性的提高作用,分析了在纤维布用量相同时,条带宽度、间距对加固效果的影响。在此基础上,提出了相应的分析方法和计算公式,试验结果与计算值吻合良好。     

大型矩形渡槽全程动态跟踪分析

采用大型有限元软件ANSYS,以双洎河矩形渡槽为研究对象,对其整体结构在施工期与运营期的应力、位移情况进行了分析,得出了槽身混凝土材料在不同受力阶段的力学行为变化规律,为今后类似渡槽的设计和施工提供了理论依据。     

基于分布式光纤的混凝土低温入仓监测试验及分析

高温季节浇筑混凝土时,气温和太阳辐射对已浇筑仓的表层混凝土温度影响大.采用分布式光纤对已浇筑仓混凝土受新浇筑混凝土的冷击过程进行实时在线监测,并建立有限元模型进行温度场及徐变应力场的反馈分析.分析表明,高温季节浇筑低温混凝土,在浇筑仓表面养护效果差的情况下,将导致下层混凝土表面温度在短时间内降低10℃以上.