圆形截面钢管钢筋混凝土构件承载力的计算

对8个圆形截面钢管钢筋混凝土构件进行了轴心受压和偏心受压试验,采用有限元法和纤维模型法对构件承载力进行了计算,提出了圆形截面钢管钢筋混凝土构件承载力的简化计算方法。研究表明,圆形截面钢管钢筋混凝土具有与钢管混凝土和钢筋混凝土相同的特点,按有限元法计算的构件承载力偏小,而按纤维模型法计算的构件承载力与试验结果符合较好。圆形截面钢管钢筋混凝土构件的承载力可通过将钢管视为普通钢筋,将混凝土视为钢管约束混凝土的双层钢筋约束混凝土构件,采用圆形截面钢筋混凝土构件承载力的计算方法进行简化计算。按简化方法计算的圆形截面钢管钢筋混凝土构件的承载力也与试验结果符合较好。     

高宽比对生态复合墙体破坏模式的影响

生态复合墙体是生态复合墙结构的主要受力构件,其破坏模式不单一。高宽比是影响墙体破坏模式的重要因素之一。在不同高宽比生态复合墙体试验研究的基础上,介绍了墙体破坏机理及破坏模式,对比分析了不同高宽比墙体破坏模式及原因,建立非线性有限元模型,对不同高宽比墙体破坏模式进行分析。结果表明:生态复合墙体破坏模式本质上由复合墙板及边框柱的相对强弱决定,对于填充加气混凝土砌块生态复合墙体,当墙体高宽比<1.5时,墙体发生合理的剪切型破坏;对于填充秸秆泥坯砖生态复合墙体,当墙体高宽比<1.7时,墙体发生剪切型破坏。研究结果对于生态复合墙体的抗震优化设计具有一定的参考意义。更多还原     

美国水工混凝土规范压弯构件正截面承载力计算

针对ACI 318M-14《混凝土结构设计规范》和EM 1110-2-2104《水工钢筋混凝土结构强度设计规范》中压弯构件正截面承载力计算问题,根据规范的原则假定,提出截面在单侧配筋或双侧配筋条件下按受拉/受压控制的计算方法,编制相应计算程序并进行实例计算.结果表明:该计算方法可应用于压弯/纯弯构件正截面承载力计算,提...     

型钢混凝土十字形异形柱正截面承载力计算方法

为研究型钢混凝土十字型异形柱承载力计算方法,根据已完成的低周反复荷载试验及有限元分析,并考虑箍筋约束作用编制截面弯矩-曲率关系计算程序,对试件正截面承载力进行计算,并分析不同参数对型钢混凝土十字异形柱正截面承载力的影响。结果表明：计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。随着混凝土强度、配钢率、型钢屈服强度的增大,正截面承载力增大;随着配箍特征值的增大,正截面承载力增大,但增大幅度较小;不同轴压力、荷载角对正截面承载力的影响规律不同。型钢混凝土十字型异形柱与混凝土十字型异形柱相比,正截面承载力有较大提高。分析方法和计算程序有效、稳定、精确,能较为准确地预测型钢混凝土十字型异形柱正截面承载力。     

基于ABAQUS的方钢管约束混凝土纯弯性能研究

采用非线性有限元计算软件对方钢管约束混凝土纯弯构件进行了模拟分析,通过已有试验对有限元模拟结果进行了有效性验证。基于此,对方钢管约束混凝土进行了变参数分析,主要分析了混凝土抗压标准强度、钢材屈服强度以及钢管截面尺寸对抗弯承载力的影响,最后基于现有钢管混凝土纯弯理论,探讨了方钢管约束混凝土纯弯构件抗弯承载力的实用计算方法。     

带初始材性缺陷梁加固后力学模型研究

既有混凝土结构难免存在带有初始材性缺陷的 ＲＣ构件,其加固可行性及力学行为与正常混凝土构件不同,当前缺乏针对性研究成果。为此,采用玄武岩纤维（ＢＦＲＰ）布加固了 2根混凝土材性不符合设计要求的 ＲＣ梁,另有 1根未加固梁作为对比梁,共计测试了 3根梁。通过试验加载观察缺陷梁在加固前后的受力特征、破坏模式和极限抗弯承载力,分析相应的力学模型,最后根据极限状态下的破坏模式,采用“系杆 －拱”模型推导出缺陷梁加固后极限承载力计算公式。结果表明:随着外荷载和破坏程度的增加,加固梁由正截面抗弯模型进化到“梳状拱”受力模型,再变为极限状态下的“系杆 －拱”模型;梁底 ＢＦＲＰ布加固结合梁端 Ｕ型锚固措施可以有效提高缺陷梁的抗弯刚度、屈服荷载和极限承载力;提出的承载力计算公式计算值和试验值吻合良好且适中保守。     

型钢混凝土边框柱密肋复合墙体抗剪承载力非线性有限元分析

在试验研究的基础上,利用非线性有限元方法分析了型钢混凝土边框柱密肋复合墙体在水平竖向荷载作用下的抗剪承载力特性和破坏机理。根据各种不同因素情况的非线性有限元结果提出了配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力计算公式,公式计算结果与有限元计算结果相比,具有较好的精度。     

钢筋混凝土环形及圆形截面受弯构件正截面承载力简易算法

<正>一、问题的提出由于圆形及环形截面钢筋混凝土受弯构件是建筑工程中应用较广泛的承载构件之一,因此,研究圆形及环形截面钢筋混凝土受弯构件承载力计算具有重要意义。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)给出了沿周边均匀配置纵向钢筋(不少于6根)的圆形及环形截面钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式,即为:     

圆形钢筋混凝土截面大偏压构件正截面承载力的简算法

圆形截面大偏压构件正截面承载力的计算为超越方程,无法通过解析法求解.目前的试算法及图表法计算过程较繁,不便实际应用.文章采用优化拟合的方法,通过对公式中的超越方程及三角方程进行代数方程替代,解决了其承载力的解析计算问题,简化了有关解算工作,便于实际工程应用.     

钢筋混凝土墙板加固石砌体结构抗震性能研究

由于不规范的建造方式和海洋气候的影响,平潭岛上现存大量存在较大抗震安全隐患的石头厝。为提升该地区受损石砌墙体的抗震性能,基于钢筋混凝土墙板的加固方式,通过建立 18个石砌墙体的有限元模型,分析了混凝土板厚度、配筋率、混凝土强度、竖向压力等因素对石砌墙体极限承载力、刚度退化和位移延性的影响。结果显示:钢筋混凝土板墙可有效改善石砌体墙的抗震性能。在一定范围内增加混凝土厚度可提高承载力,但过厚则会降低延性。适当增加配筋率能有效提高构件延性。随着混凝土强度提高,构件极限承载力略有下降且脆性越明显,设计时不建议采用高强度混凝土。对于竖向压力越大的石砌体墙,钢筋混凝土板加固后承载能力提高更明显,但相应的延性会有所降低。     

CFRP约束钢管混凝土核心柱承载力简化分析

为了推导CFRP环向约束钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式,对该类构件的受力机理和破坏特征进行了理论分析。基于极限平衡原理和极限分析的基本假设,得到CFRP环向约束构件的承载力计算公式。为了验证理论公式的有效性,利用试验数据进行对比,结果表明:计算结果与试验结果吻合较好;极限承载力主要取决于由CFRP和钢管产生的约束效应。研究结论可为CFRP约束钢管混凝土结构的实践应用提供参考。     

Dadinkowa水电站厂房蜗壳外围薄壁混凝土受力分析

针对国内对水轮机蜗壳外围薄壁混凝土结构研究较少、设计经验欠缺的问题,以尼日利亚Dadinkowa水电站厂房续建项目为典型案例,对水电站蜗壳外围薄壁混凝土结构进行设计分析。建立三维有限元模型,分析蜗壳外围混凝土在正常运行工况和检修工况下的应力,提取内力进行配筋计算;建立蜗壳0°断面的平面有限元模型,分析蜗壳顶部及基坑里衬附近混凝土应力,提取弯矩和轴力进行正截面和斜截面承载力计算。结果表明,基坑里衬附近混凝土尺寸较小,最薄处仅约21 cm,压应力峰值位于内侧,为5.67 MPa,未超过C25混凝土抗压强度;拉应力峰值位于外侧,为1.55MPa,最大拉应力范围较小。从而,混凝土尺寸能够满足斜截面抗剪承载力要求,无需另外设置抗剪钢筋。为保障结构安全,采用一期混凝土凿毛4 cm、配合植筋φ16@1×1 m的措施,基坑里衬采用双层双向配筋和C30混凝土,蜗壳及引水钢管顶部设置弯起φ32@15 cm钢筋提高斜截面承载力。设计经验可为同类工程设计提供参考。     

竖向预应力锚索抗滑桩力学计算方法研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的新结构。针对其结构的力学计算方法问题,建立计算模型和数值模型,探讨梯形抗滑桩的结构计算方法及内力和变形特征,并分析竖向预应力抗滑桩主要力学参数的影响规律。通过偏心距计算和绕曲线近似微分计算方法,推导出承载力设计验算及桩体结构受力和变形的计算公式。结果表明:外荷载以抛物线计算模型更符合工程实际情况。当参数条件一定时,承载力大小与外荷载的集中力和滑动面距离成反比,位移和转角大小与配筋强度成正比;桩身布置的竖向预应力增强了桩身结构抗弯性能并抑制了抗滑桩变形;量化对比分析了公式和模型计算变形效果,竖向预应力锚索结构分别优于竖向预应力锚索与钢筋共同结构的16.2%和14.2%,并分析得出了计算公式比模型变形算法值略大,其两种设计结构的算法偏差率分别为5.7%和7.5%。研究成果为同类工程提供理论参考。     

纤维混凝土在水工建筑工程中的应用(上)

概述改性混凝土垢发展情况，介绍纤维混凝土在国内外水工建筑物上的应用实例，提出钢纤维增强钢筋混凝土水工建筑结构强度计算方法。包括受弯构件正截面强度，斜截面抗剪强度的计算；重点介绍了网状钢纤维增强混凝土（FOC）在水工建筑物上的应用，包括在渡槽，闸门，小型拦河坝，轻型岸型等工程上的应用实例，T新梁正斜截面的强度计算，板材承载力计算的方法。     

基于锈蚀的钢筋混凝土偏心受压板抗力变化规律的初步研究

针对水闸结构受力的典型构件板在运用过程中常存在的钢筋锈蚀问题,采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论,建立了考虑钢筋与混凝土黏结滑移力变化的分离式模型,基于通用有限元程序ANSYS11.0平台,根据工程中的典型偏心距e=85 mm,研究了板承载能力极限状态时的抗力与钢筋锈蚀率的关系,初步形成了基于钢筋锈蚀的板抗力计算公式,对水闸安全鉴定、除险加固工作具有一定的参考价值.     

轴压作用下带剪力键的钢管桩桩芯混凝土受力研究

在码头和桥梁结构中常在钢管桩的顶部设置剪力键,能够提高钢管桩与上部结构连接桩芯混凝土的承载力以及结构整体性。由于带剪力键的桩芯混凝土受力机制较复杂,国内外学者对其理论研究还不够完善。本文以带单个剪力键的钢管桩桩芯混凝土为研究对象,首先基于变形协调原理推导出了弹性范围内桩芯混凝土在轴压作用下的位移和应力公式,然后利用Gebman试验报告中的试验数据与理论计算值进行对比,验证了理论推导公式的合理性。最后将ABAQUS有限元建模得到数模值与理论计算值对比,结果表明:计算值与数模值变化趋势基本一致;理论推导公式更适用于1.0 m以内的小直径钢管桩;桩芯混凝土与剪力键接触位置上部0～0.1 m范围区域为应力敏感区,该区域应力变化显著且应力集中现象明显。     

压剪共同作用下混凝土的损伤演化研究

利用动静力三轴仪进行不同加载速率不同法向压力下混凝土的抗剪试验,基于Najar能量法的改进,提出一种新的损伤变量计算方法,以此分析法向压力和加载速率对混凝土压剪受力状态下损伤演化的影响;并结合Weibull模型上升段和过镇海模型下降段,构建了压剪损伤模型。研究结果表明:根据提出的计算损伤变量方法的得到结果与混凝土实际受载情况较符合;混凝土压剪受力状态下损伤演化可分为3个阶段:①线弹性阶段;②损伤加速变化阶段;③损伤收敛阶段。法向压力对混凝土的损伤演化有显著的影响,法向压力的增大减缓了混凝土的损伤发展速度;混凝土损伤的发展随着加载速率的增加有滞后的趋势。     

大体积非杆系混凝土承载板的配筋

以实际工程为背景,采用模拟施工法和叠合梁法计算大体积非杆系混凝土承载板的应力,讨论两种方法所得结果的区别及不同弹性模量随时间变化的计算公式对计算结果的影响,再按应力图形法进行承载力配筋,并采用钢筋混凝土有限元法进行裂缝验算。计算结果表明:采用模拟施工法计算时,不同弹性模量随时间变化的计算公式对最大主拉应力与关键截面的主拉应力影响不大;虽然模拟施工法得到的拉应力最大值大于叠合梁法,但两者所得应力分布规律相同,关键截面的主拉应力和承载力所需的配筋量相近;按应力图形法所配钢筋能满足裂缝宽度的要求;大体积非杆系混凝土承载板的配筋设计可采用简单的叠合梁法计算应力分布,按应力图形法配筋,除特别重要的结构外一般可不用钢筋混凝土有限元法进行裂缝宽度计算。     

纤维混凝土在水工建筑工程中的应用(下)

概述改性混凝土的发展情况,介绍纤维混凝土在国内外水工建筑物上的应用实例,提出钢纤维增强钢筋混凝土水工建筑结构强度计算方法,包括受弯构件正截面强度、斜截面抗剪强度的计算;重点介绍网状钢纤维增强混凝土（FOC）在水工建筑物上的应用,包括在渡槽、闸门、小型拦河坝、轻型岸壁等工程上的应用实例,T形梁正斜截面的强度计算,板材承载力计算的方法。