基于STM理论钢纤维混凝土深受弯构件裂缝宽度试验研究

通过7根钢纤维混凝土深受弯构件的弯曲性能试验,分析了钢纤维掺量及配筋率对深受弯构件跨中截面混凝土应变、纵筋应变、破坏形态及裂缝宽度的影响。基于STM理论量化钢纤维、钢筋以及混凝土三者在受力过程中的组合作用,提出了适用于钢纤维混凝土深梁最大裂缝宽度的理论计算式,并与实测结果进行比对分析。研究结果表明:较普通深受弯构件而言,钢纤维混凝土深受弯梁的开裂荷载增幅11%~20%,极限荷载提高10%~16%,提高配筋率,开裂荷载提高约22%,极限荷载提高20%~31%;提高配筋率或钢纤维掺量,均可使试件破坏模式由正截面破坏向斜截面破坏转变;钢纤维掺加50、78 kg/m^3后,裂缝宽度可减少13%~29%;试件配筋率提高0.142%,裂缝宽度减少33%;推导出的理论计算式计算得到的最大裂缝宽度与实测值吻合。     

预应力混凝土内部锚固区计算

给出了应用于后张预应力混凝土构件内部锚固区配筋设计的拉压杆模型,提出配筋设计方法并进行了试验验证,结果证明STM方法应用于预应力混凝土内部锚固区的配筋计算和局部承压验算是有效的。     

混凝土斜拉桥索塔锚固区预应力设计的拉-压杆模型法

简要论述了拉-压杆模型方法的理论及一般设计过程,推导了基于中国规范的混凝土压杆有效强度计算公式,并给出了预应力及普通钢筋拉杆的强度计算公式.针对混凝土斜拉桥索塔锚固区预应力设计,采用拉-压杆模型方法对箱形断面索塔锚固区进行分析,并建立拉-压杆模型,定量设计出预应力钢束.建立三维实体单元有限元仿真模型对索塔锚固区进行分析,其结果验证了拉-压杆模型的精度和可靠性.     

混凝土结构设计的拉-压杆模型方法-Ⅱ:设计

介绍了对拉-压杆模型的设计方法及过程.拉-压杆模型受力过程简单,它以桁架结构作为计算体系且满足塑性下限定理,因此,是一种安全合理的混凝土设计模型,但我国目前对拉-压杆模型还缺乏理论研究和试验.     

钢筋混凝土牛腿结构拉压杆模型及配筋设计

美国混凝土结构规范(ACI 318-08)将拉压杆模型设计方法作为规范性附录,用于指导混凝土结构D区的设计。首先介绍拉压杆模型构成,分析按中国规范（GB 50010-2010）的设计参数（荷载、混凝土强度、钢筋强度）设计时,压杆、拉杆及节点区内力的计算,提供了设计步骤。按照中国规范参数,对牛腿结构进行拉压杆模型设计,对比分析了按建议方法进行设计时与按ACI 318-08规范设计时安全度的差别。算例分析表明,按建议的拉压杆方法进行牛腿结构设计,力学概念清晰,计算简便,与中国规范规定设计方法的安全度水平相当,可用于钢筋混凝土牛腿结构的设计。     

浅谈结构应力紊乱区设计方法

从实际工程出发,针对混凝土桥梁结构中应力紊乱区的特点,重点分析拉压杆模型方法和弹性应力配筋法在桥梁混凝土结构配筋设计中的运用,总结2种设计方法的特点和适应性。通过2个工程实例验证2种设计方法的可行性,并对混凝土桥梁结构中应力紊乱区的配筋设计提出建议。     

国内外预应力混凝土锚固区设计规范对比分析

针对目前我国预应力混凝土锚下开裂现象,在对国内外预应力混凝土锚固区设计规范进行对比分析的基础上,以具体试验为例,分别采用不同规范进行了锚下极限承载力计算,并进行对比统计分析,得到了一些有意义的结论。     

拉-压杆模型在混凝土结构教学中的应用

本文介绍了拉-压杆模型的特点及其在混凝土结构教学中的应用,阐明力学模型及力学分析在混凝土结构设计中的重要性。     

拉压杆模型方法在预应力混凝土锚固区配筋中的应用

拉压杆模型方法(STM)可用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计,并且已经被 FIP、AASHTO 等规范所采纳。但是在国家现行混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)中,并未见到将这种方法应用于预应力混凝土结构设计。在 GB 50010-2002中,关于后张预应力混凝土构件端部锚固区配筋仅是从构造上做出了规定,并不是一种理想的设计方法。在介绍拉压杆模型理论的基础上,给出了能够用于后张预应力混凝土构件端部锚固区配筋设计的拉压杆模型,提出了相应的配筋设计方法,对规范提出合理的修改建议。     

预应力混凝土端锚锚固区配筋方案研究

为了解决预应力混凝土构件端锚锚固区的配筋问题,依据圣维南原理,本文介绍了一种新的预应力混凝土端锚锚固区配筋方案,称为拉压杆模型方法(SIM),并通过试验验证了这种配筋方法的科学性.     

预应力混凝土内部锚固区拉压杆模型的修正

针对国际预应力协会(FIP)给出的预应力混凝土内部锚固区拉压杆模型的缺陷和不足,基于有限元分析和拉压杆模型基本理论,提出一种修正FIP模型的方法,适用于各种构件尺寸比(b/h)的情况。通过有限元分析,得出构件的内力比F/P与尺寸比b/h曲线。并对FIP模型的应用局限性和模型修正的方法进行讨论。与FIP模型相比,修正后模型中拉杆的内力大小和相对锚具的位置均做出调整,并且按修正后的模型设计配筋,可节约近30%的内部锚固区普通钢筋用量。     

超长地下室混凝土结构设计实践

结合无锡市某住宅小区地下室设计,介绍了超长地下室混凝土结构裂缝产生的机理,合理选取伸缩缝间距,给出有效的抗裂措施,实现超长地下室混凝土结构裂缝控制的有效设计,为今后类似的工程提供参考。     

基于单纯形加速理论混凝土瞬态温度场热学参数的动态反演研究

基于单纯形加速理论,对混凝土瞬态温度场热学参数进行了反演研究。基于Bayes理论,推导了混凝土瞬态温度场热学参数的动态误差函数。利用单纯形加速理论优化动态误差函数,研究了热学参数的反演方法,编制了相应的计算程序。从理论推导和典型算例分析可知,利用单纯形加速理论反演混凝土瞬态温度场热学参数时,只需利用若干点温度观测值即可同时进行多个热学参数的反演分析,且无需计算误差函数对待估参数的偏导数,大大提高了计算效率。计算结果表明,单纯形加速理论用于温度场热学参数的动态反演是适合的,具有良好的计算精度和数值稳定性。     

统一平面应变滑移线场理论

本文提出了一种基于双剪统一强度理论的统一平面应变滑移线场理论.本理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,是一种完全意义上的统一理论.各种基于其他强度理论,如Tresea,Mises和Mohr-Coulomb等的平面应变正交或非正交滑移线场理论均是本理论的特例,并且可以通过不同的加权参数b而构成一系列新的理论.本文讨论了基于刚塑性的Prandtl-Reuss假设的平面应变滑移线场理论的应用范围,证明了该假设可以由Mises屈服条件和相关联流动法则推导得出.本文还通过引入中间主应力系数m,首次提出了另外一条比刚塑性Prandtl-Reuss假设更宽的假设来反映体积可以(或不可以)压缩的材料的中间主应力,该中间主应力即是z方向的主应力.我们通过试验和弹塑性有限单元方法验证了本统一理论的正确性.本理论可以很容易地应用到众多工业领域如金属塑性成型、地基承载力预测、边坡稳定性预测等.由于双剪统一强度理论的通用性和优越性已被逐渐认识,因此,平面应变统一滑移线场理论可以应用于各种工程材料,尤其对在土木工程中广泛应用的、具有强烈中间主应力依赖性的岩土类材料,本理论会更显示出其优越性.     

工字型预应力混凝土围护桩受力性能探索

预应力混凝土围护桩用于基坑围护有其独特的优越性,但是此桩作为临时性的大变形构件,本身的受力性能与普通的受弯、受剪构件有所区别,本文将对此桩适用的理论模型、挠度和裂缝的约束、异号时变弯矩对抗剪性能的影响等问题进行探索研究。     

混凝土垫层及水平结构混凝土收缩对围护墙变形影响的实测分析

 基于实测数据,对上海中心大厦裙房逆作超大深基坑工程的围护墙变形规律进行分析。分析结果表明,在垫层混凝土浇筑完成至梁板结构混凝土浇筑完成期间,围护墙侧移增量很小,垫层对围护墙变形具有明显的约束效应;在此期间,因作为垫层支撑点的圆形地墙受偏载作用引起较大的变形,导致测点P04墙体侧移增量较大;结合现场施工条件,对混凝土垫层约束效应的发挥进行说明。在混凝土结构养护期间,超长水平支撑梁板结构或大底板的混凝土收缩,引起围护墙侧移增量较大;且在大底板混凝土养护期间,西侧测点P23的围护墙侧移增量大于最后一次土方开挖所引起的墙体侧移增量;而短跨水平梁板结构混凝土收缩对围护墙变形影响可忽略。结合上述规律,给出相应的施工措施,以便减小基坑变形。     

钢拱结构设计理论与我国钢拱结构技术规程

钢拱结构在竖向荷载作用下拱脚产生水平推力,将外荷载产生的弯矩转化为轴向压力,具有较高的结构承载效率。作为承受压力和弯矩为主的构件,钢拱结构的稳定性能成为研究和设计中的主要问题。钢拱结构稳定问题的复杂性导致其稳定承载力设计理论的研究和应用严重滞后于工程实践。目前国内外均无较完善的设计规范或相关规程,我国正在编制的JGJ《铜拱结构技术规程》将在大量研究成果基础上补充这方面的内容。     

钢筋混凝土扩展基础设计方法的改进建议

针对《建筑地基基础设计规范》(GB 5 0 0 0 7- 2 0 0 2 )和《混凝土结构设计规范》(GB 5 0 0 10 - 2 0 0 2 )中涉及钢筋混凝土扩展基础的抗力计算、配筋和构造要求等需要协调统一的几个问题作了讨论 ,并提出了改进建议。     

型钢混凝土组合结构梁柱节点深化设计研究

结合兵器科技信息大厦工程实例,详细介绍了型钢混凝土组合结构梁柱节点的深化设计方法,包括梁钢筋在遇到柱型钢时的三种解决方法,即绕过柱型钢、穿过柱型钢腹板和与柱型钢翼缘板焊接连接,以及柱的主筋和箍筋在遇到梁型钢时的解决方法。     

港区道路堆场水泥混凝土铺面结构设计方法

本文根据港区道路堆场水泥混凝土铺面的荷载特点和使用要求,采用win-bler地基上Reissner厚板模型计算铺面结构的荷载应力,并同时考虑了铺面结构层内的温度应力影响,板间接缝传荷效应,荷载的动态效应,混凝土抗弯拉强度的后期增长效应,以及结构参数不定性的影响,建立了以疲劳损坏和一次性极限破坏为损坏标准的港区水泥混凝土铺面结构的设计方法.