美国砌体规范的容许应力与强度设计方法——抗剪构件设计

美国砌体结构建筑规范(ACI 530~02/ASCE 5-02/TMS 402-02),2002年规范修订版在容许应力设计原理的基础上,首次给出了砌体结构强度设计准则规定。就该砌体规范的容许应力法和强度设计法进行比较介绍,目的在于了解美国砌体结构建筑规范,为我国砌体结构设计规范的编制提供参考。     

美国砌体规范的容许应力与强度设计方法——梁的抗弯设计

美国《砌体结构建筑规范》(ACI 530-02/ASCE 5-02/TMS 402-02),2002年规范修订版在容许应力设计原理的基础上,首次给出了砌体结构强度设计准则规定。就该砌体规范的容许应力法和强度设计法进行比较介绍,目的在于了解美国砌体结构建筑规范,为我国砌体结构设计规范的编制提供参考。     

中美规范核电厂混凝土安全壳设计方法和安全度对比分析

对中国规范NB/T 20303—2014与美国规范ACI 359-13混凝土安全壳的设计方法和安全度进行了对比分析。分析表明:中国规范NB/T 20303—2014与美国规范ACI 359-13考虑的设计工况、荷载组合及荷载系数基本是相同的;中国规范NB/T 20303—2014要求验算安全壳结构施加预应力前、整体性试验和正常运行三种工况下混凝土应力的容许值,按极限状态方法计算需要的钢筋面积;美国规范ACI 359-13分别验算使用荷载组合和乘系数荷载组合下混凝土的容许正应力和容许剪应力及钢筋的容许应力和容许应变;中国规范NB/T 20012—2010钢筋混凝土径向抗剪的安全度比美国规范ACI 359-13保守,预应力混凝土抗剪的安全度与美国规范ACI 359-13的接近,外周抗剪的安全度比美国规范ACI 359-13的低,切向抗剪和抗扭切的安全度与美国规范ACI 359-13的接近。     

无筋砌体墙抗剪承载力计算方法的比较

收集了106片低周反复荷载作用下无筋砌体墙的抗剪试验数据,将抗剪强度试验结果与砌体结构设计规范(GB50003-2001)和建筑抗震设计规范(GB50011-2001)理论计算结果相比较,并分析了砌体的通缝抗剪强度、正应力、高宽比对无筋砌体墙抗剪强度的影响。结果表明:两种规范计算的抗剪强度大致相同,并且都具有相当的安全度。其中,用建筑抗震设计规范计算砖砌体结构的安全度略大于砌体结构设计规范公式,而用砌体结构设计规范公式计算砌块砌体结构的安全度高于建筑抗震设计规范公式.两公式均没有合理考虑高宽比对砌体抗剪强度的影响,根据收集的试验结果分别回归出了砖砌体和砌块砌体的高宽比影响系数。     

低强度砂浆砌体抗震加固设计分析

通过低强度砂浆砌体的抗震加固工程实例,依据现行加固规范《砌体结构加固设计规范》(GB 50702—2011)、《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116—2009)和北京市地方标准《建筑抗震加固技术规程》(DB 11/689—2016)相关规定及试验研究结果,分析了低强度砂浆砌体加固,提出钢筋网水泥砂浆面层加固法比钢筋混凝土面层加固法具有更好的适宜性及经济性;同时结合相关试验及规范,计算分析了水平钢筋、新增混凝土强度和原砌体砂浆强度变化对钢筋混凝土面层加固砌体抗剪承载力与原砌体抗剪承载力比值的影响,对钢筋混凝土面层加固设计计算、构造措施提出了控制抗剪承载力增强系数和加强接触面粘结力的构造要求。低强度砂浆砌体结构加固应优先选择钢筋网水泥砂浆面层加固法;采用钢筋混凝土面层加固法时,墙体抗震承载力增强系数的合理取值范围应补充试验研究。     

建筑结构专业材料力学课程强度设计方法改进的探讨

材料力学课程是建筑结构专业的专业基础课,也是学生最早接触到杆件强度设计的一门课程。章分析了建筑结构专业材料力学课程中容许应力法和结构设计中概率极限状态设计法的不协调,并进行了改进探讨。     

建筑结构螺栓群的极限荷载分析

由塑性材料制成的建筑结构,按容许应力法设计结构是不够经济合理的,按极限荷载的方法设计结构更为经济合理,且能反映整个结构的强度储备。因安全系数K是从整体建筑结构所能承受的荷载来考虑的,故能较正确地反映结构强度设计时的综合因素。     

中国与欧美不锈钢焊接连接设计方法对比分析

针对不锈钢焊接连接,对比了欧洲规范BS EN1993-1-4∶2006、美国不锈钢结构设计指南和美国规范SEI/ASCE 8-02及中国规范的适用范围、设计方法,研究了各规范对不锈钢对接焊缝、角焊缝连接设计的基本规定和设计计算方法。分析结果表明,中国规范的焊缝强度取值与欧洲规范BS EN1993-1-4∶2006相近,美国规范SEI/ASCE 8-02对于侧面角焊缝或斜向角焊缝比中国规范和欧洲规范BS EN1993-1-4的安全储备更高。中国规范对于焊接连接设计的规定总体是合理的。     

不锈钢结构螺栓连接节点设计方法比较

根据欧洲规范EN 1993-1-4:2006、美国规范ASCE/SEI 8-02、澳大利亚和新西兰规范AS/NZS 4673:2001、日本不锈钢建筑结构设计标准以及中国规范GB 50017-2003对不锈钢结构螺栓连接的设计进行了对比分析,包括连接板的净截面承载力和承压承载力以及螺栓连接的受剪、受拉承载力和剪力拉力联合作用承载力,并对算例计算结果进行了比较.结果表明:欧洲规范设计计算结果较为详尽,日本不锈钢建筑结构设计标准设计规定较为全面,中国规范GB 50017-2003不适合直接用来计算不锈钢结构螺栓连接,需要进行系统的研究.     

基于极限状态法的桥上无缝线路设计研究

依据Q/CR 9310—2018铁路轨道设计规范(极限状态法),以高速铁路大跨桥作为研究对象,同时采用极限状态法和容许应力法进行桥上无缝线路设计研究并进行对比分析。结果表明:一般普通桥上无缝线路设计,承载能力极限状态设计进行的钢轨强度检算、断缝值检算等检算与容许应力法检算结果基本一致;正常使用极限状态设计进行的轨道横向稳定性检算与容许应力法检算结果基本一致。     

混凝土砌块砌体配筋与设计相关问题的说明——对2005年第六期《建筑砌块与砌块建筑》中“多层混凝土砌块建筑的配筋设计”一文所提问题的解释

在《建筑砌块与砌块建筑》(6/2005)的“多层混凝土砌块砌体建筑的配筋设计”一文(以下简称“文章”)中,作者就砌块砌体的配筋设计计算问题,指出《砌体结构设计规范》GB50003-2001(以下简称《规范》)中,对砌块砌体配筋量计算存在一些相互矛盾之处。作为《规范》当时的组织制定者     

不锈钢焊接工字形截面短柱轴压局部稳定性能试验研究

对奥氏体型S30408和双相型S22253两种牌号的15个不锈钢焊接工字形截面短柱开展轴压局部稳定试验研究,考察截面组成板件的局部稳定性能和截面承载力,得出了试件截面的应力-应变关系曲线。研究结果表明：厚实截面的试件承载力高于其截面屈服荷载,试件截面应力-应变关系曲线表现出典型的非线性特性和应变硬化特征;而宽肢薄壁截面的组成板件发生过早的局部屈曲,使得试件承载力不能达到截面的屈服荷载,需要对截面强度进行折减。基于得出的试验结果和现有的其他试验数据,对现有设计方法,包括欧洲规范EN 1993-1-4和美国规范SEI/ASCE 8-02中的有效宽度法以及直接强度法计算得出的截面承载力进行评估,表明根据欧洲规范EN 1993-1-4和直接强度法计算得到的截面承载力偏于保守,而美国规范SEI/ASCE 8-02对宽厚比较大的截面承载力计算偏于不安全,而且计算离散性较大。     

论砌体强度设计值的调整系数

在工程实际或是在教学当中,砌体强度设计值是否调整、怎么调整一直存在比较大的争议.文章根据最新实施的砌体结构设计规范（GB50003-2011）并结合相关工作经验,对砌体强度设计值的调整系数进行探讨与总结,并通过简单的案例进行详细的阐述,对结构工程师进行砌体结构设计、国家注册结构工程师考试具有一定的参考价值.     

房屋建筑砌体结构消能减振抗震加固设计

文中结合厦门市湖里区高林安置房一期工程,研究了房屋建筑砌体结构的消能减振抗震加固方案,根据建筑项目抗震基本数据,计算砌体墙的抗剪强度,分析砌体墙的变形参数,结合砌体结构的设防标准,分配不同楼层的剪力强度,对设计参数进行验算,满足房屋建筑砌体结构消能减振抗震加固设计要求。     

低层砖砌体住宅建筑简化设计方法

历次地震震害中,农村低层砌体结构住宅破坏十分严重,其主要原因是没有按照规范进行设计和施工。结合我国现行规范,对低层砖砌体住宅房屋(≤3层)偏保守地进行了静力和抗震分析计算,得到了砌体墙最低材料强度等级、最小墙体厚度、最大墙体间距、最小墙体水平截面净面积率等指标。提出了满足一定材料和构造要求的免于计算的简易设计方法,可使农村具备初级建筑知识技术人员能够建造符合规范要求的住宅建筑,从而能提高农村低层砌体住宅房屋的质量。     

各国规范不锈钢受弯构件设计方法比较分析

目前,不锈钢材料已经在建筑结构中得到了广泛的应用,国外已经有多本不锈钢结构设计规范,但中国尚没有类似规范.本文根据欧洲规范EN 1993-1-4、美国规范SEI/ASCE 8-02、澳大利亚和新西兰规范AS/NZS 4673对简支不锈钢梁的设计过程进行对比,包括截面抗弯承载能力验算、稳定承载能力验算、抗剪承载能力验算、挠度验算等,给出了相关实例计算并对设计结果进行了比较.结果表明,欧洲规范3对于不锈钢梁的设计过程的规定较为详细,通过欧洲规范进行设计所得的结果更加保守.     

当前砌体结构抗震设计的利弊探讨及解决办法

根据现行建筑抗震设计规范和砌体结构设计规范,并结合自身设计的实践经验,针对砌体结构抗震性能存在的问题,提出了确保多层砌体结构抗震设计质量的具体措施,以供参考借鉴。     

媒体重头文章概览

<正>《土木建筑与环境工程》05/2012混凝土空心砌块砌体抗震抗剪强度本文针对现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中关于混凝土空心砌块砌体抗震抗剪设计强度取值上存在的问题,在砌体剪压破坏区理论的基础上,结合中国已有58片混凝土砌块砌体墙的剪压试验结果,提出了具有下降段的剪压     

混凝土空心砌块砌体抗震抗剪强度

针对现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)和《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)中关于混凝土空心砌块砌体抗震抗剪设计强度取值上存在的问题,在砌体剪压破坏区理论的基础上,结合中国已有58片混凝土砌块砌体墙的剪压试验结果,提出了具有下降段的剪压复合作用下混凝土空心砌块砌体抗震抗剪强度平均值曲线公式,并推导出具有可靠度保证的混凝土砌块砌体抗震抗剪强度设计值公式。与现行规范相比,提出的抗震抗剪强度设计值公式不仅解决了现行规范间的不统一,而且较好的实现了剪压复合作用下混凝土空心砌块砌体剪摩、剪压和斜压3类破坏形态的模拟,避免了现行规范中混凝土砌块砌体抗震抗剪设计强度取值的不合理和不安全,可运用于高层配筋砌块砌体结构设计。     

钢筋混凝土构件疲劳设计研究

对比分析了国内外混凝土结构设计规范中关于疲劳设计的规定后发现：美国混凝土协会ACI 215R—74《疲劳荷载下混凝土结构设计规定》、日本土木工程学会JSCE 2007《混凝土结构设计规范》、我国GB 50010—2010《混凝土结构设计规范（2015年版）》均采用容许应力法进行钢筋混凝土构件疲劳设计;美国公路运输协会AASHTO LRFDUS—2017《高速公路桥梁设计规范》和欧洲CEB-FIP(2010)《混凝土结构规范》则采用疲劳极限状态设计方法,考虑荷载和抗力系数,以结构使用寿命不超过失效寿命为原则进行钢筋混凝土构件疲劳设计。在总结各国规范基础上,提出了钢筋混凝土构件的疲劳设计基本步骤,并进行了算例分析。