水工混凝土结构设计规范应力图形法配筋计算的比较

介绍了水工混凝土结构设计规范中应力图形法的演变过程,对比分析了4种规范配筋计算公式的差异,以承载板、泄洪深孔、升船机上闸首等实际工程为例计算配筋量。计算结果表明:应将SL 191—2008中允许混凝土承担的拉力不宜超过总拉力的30%修正为15%;SL 191—2008修正后,SDJ20—1978计算的配筋量最大,SL 191—2008居中,DL/T5057—2009最小;当承载板、泄洪深孔和升船机上闸首结构按平面问题计算时,DL/T5057—2009和DL/T 5057—1996计算的配筋量相近,最大仅相差4.1%;计算应力场未考虑温度作用时,通常混凝土承担的拉力取零,通过增加配筋量限制裂缝宽度。     

钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算中美规范对比

从计算方法的基本假定、适筋和超筋破坏的界限、材料强度设计取值、配筋设计方法以及算例等方面,对中国GB50010-2010《混凝土结构设计规范》和美国ACI318M-2014《结构设计规范》进行了正截面受弯承载力计算深入的对比。通过算例分析,美国规范进行结构设计的内力设计值、配筋面积比中国规范大,相同建筑材料、荷载条件下,美国规范计算配筋比中国规范计算配筋大约5.5%～9.2%。     

透水理论在阿尔塔什水电站发电洞混凝土衬砌设计中的应用

通过建立透水衬砌理论数值计算模型,以体积力的形式将内水压力施加于整个模型,分析混凝土衬砌和围岩的变形情况,根据衬砌应力按照规范进行限裂配筋。利用这种方法可以较好地反映内水外渗后衬砌和围岩的实际受力应力应变情况。将这种计算方法应用于阿尔塔什水电站发电洞混凝土衬砌设计中,结果表明:发电洞混凝土衬砌配筋量要远小于面力配筋量,并从而得出了一些有意义的结论,可为这类隧洞设计提供借鉴思路。     

中美水工钢筋混凝土结构设计规范配筋计算对比

比较材料强度、设计状况分项系数的确定方法,对比水工钢筋混凝土结构的计算公式差异。算例结果表明:按美国规范进行水工钢筋混凝土结构配筋计算,内力、配筋结果均比中国规范的计算值偏大,构造要求比中国规范严格。     

两个混凝土结构设计规范的设计比较

目前水利系统的水利水电工程的推荐性标准为<水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96)>(以下简称新规范),但<水工钢筋混凝土结构设计规范(SDJ20-78)>(以下简称老规范)仍可继续执行.两个混凝土结构设计规范在钢筋用量上有什么差别?以清江隔河岩电站厂房发电机层以上楼面结构为例进行了设计比较.分别采用新、老规范对多种类型的结构50多个断面进行了比较计算,并进行了模拟配筋比较其用钢量,还对新、老规范配筋变化较大的厂房安装场结构,比较了活荷载与恒荷载的不同比例对新、老规范钢筋用量的影响.     

滹沱河倒虹吸配筋计算对“96规范”的商榷

结合滹沱河倒虹吸工程设计,分别按照"78规范"和"96规范"进行了结构内力计算和配筋计算.通过对两个版本规范计算结果的比较,发现"96规范"中据以计算裂缝开展宽度的经验公式存在不合理性,建议进行必要的修正.     

西藏果多水电站进水口大型牛腿结构设计研究

西藏果多水电站进水口顶部因结构特点及门机布置、运行需求,需在两侧端部向上游各悬挑7.35 m的大型牛腿。对于该类型大体积牛腿,按照现行规范进行结构配筋计算,计算所得配筋很小,不满足最小配筋率;但若按最小配筋率选筋,则往往配筋量较大、布置密集,影响混凝土的浇筑施工和振捣密实,而西藏高寒地区对于混凝土施工质量控制要求严格。结合果多水电站工程,采用多种方法对大体积混凝土进行配筋计算,并运用有限元法进行配筋验算和结构论证,得到较为合理、经济的配筋结果。在满足结构功能需求的前提下,建议尽可能减小牛腿结构尺寸,另外在设计过程应尽可能避免该类型大体积悬挑结构的出现。     

基于Excel与AutoCAD的钢筋混凝土截面配筋设计

普通配筋程序不易实现自动绘图,并且当设计规范变化时,程序又不易修改.提出了Excel与AutoCAD相结合的配筋方法,可以根据输入的计算条件在Excel中实现配筋参数自动选择和自动配筋计算,在AutoCAD自动生成图形.该方法准确性高,直观快捷,容易适应规范的变化.     

基于BIM技术的螺山泵站主泵房三维配筋设计

螺山泵站主泵房采用三维设计软件进行三维建模,利用软件自带的插件将建好的三维模型导入有限元软件中进行有限元网格划分及计算分析。根据有限元应力结果计算得出三维配筋的配筋量,并在《水工三维配筋软件》中进行钢筋的三维布置和二维自动出图。此三维配筋流程大大提高了设计效率,减轻了设计人员的劳动强度,适合在水利水电行业中推广应用。     

水闸底板结构计算中混凝土弹性模量的取值

采用弹性地基梁法对闸底板进行结构内力计算,对其混凝土弹模的取值有不同的认识。近期,对四女寺枢纽南(1958年建)进洪闸、节制闸进行了加固设计工作,在复核其闸底板应力配筋时,发现与现今配筋计算相比,配筋量不足。分析其原因,在排除计算荷载等因素影响外,主要是在弹性地基梁法的计算中柔度系数不同造成的。从公式t=10E0Eh(L/h)3看,混凝土的弹性模量Eh取值是影响柔度系数t值主要原因之一,原闸底板结构计算取混凝土标准弹模的2/3倍,致使地基梁刚度降低,应力配筋减小。但《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SDJ20-78)(以下简称《78规范》)没有…     

混凝土截面配筋计算及绘图自动化

为实现混凝土截面配筋计算中配筋参数的自动选择,以及配筋图在AutoCAD中自动生成,提出了Excel与AutoCAD相连接的方法。该方法可以根据输入的计算条件在Excel中实现配筋参数选择和配筋计算自动化,并在AutoCAD自动生成图形,准确性高,易适应规范的变化,易为广大工程设计人员所把握。     

妙隘水库导流隧洞衬砌结构有限元分析及配筋计算

SAP2000在结构分析计算中应用越来越广泛,以妙隘水库导流隧洞为例,采用SAP2000建立结构有限元模型,分析计算施工期、运行期等不同荷载工况下衬砌的内力,并对衬砌受力特点进行分析研究,按照SL 191—2008《水工混凝土结构设计规范》进行配筋计算,对导流隧洞衬砌结构计算、配筋等具有一定的参考意义。     

围岩变形模量对调压井衬砌结构内力及配筋的影响

采用三维非线性有限元法分析了复杂地质条件下的姜射坝阻抗式调压井结构特性。给出了基于有限元计算应力进行配筋的计算原理和计算方法,研究了围岩变形模量以及横撑断面尺寸变化对调压井结构特性和配筋量的影响。     

基于CAD/CAE有限元计算软件的某引水隧洞钢筋混凝土结构分析

利用CAD/CAE有限元计算软件，建立了某水库工程引水隧洞的三维模型，依据《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）中非杆件体系钢筋混凝土的配筋计算原则，分析各部分结构的受力情况及工作状态。同时根据有限元计算的截面应力图形，利用该软件的三维配筋模块，按弹性受拉应力图形为引水隧洞受拉部位进行配筋计算。对结果进行对比分析表明：使用CAD/CAE有限元计算软件进行快速建模和三维配筋，能够较真实地模拟结构的实际受力状态，明确应力分布区域，实现结构应力及配筋计算；其计算结果可靠，过程简单明了，避免了用结构力学法计算时出现内力显著集中的缺点，能够有效地为实际工程设计、施工提供帮助。     

花瓶墩受力实用分析方法对比

为深入研究花瓶墩实用设计方法,分别采用撑杆-系杆体系法、拉-压杆模型法对某实体花瓶墩进行了受力分析,并结合线弹性有限元法对比2种方法的计算结果;在此基础上,对花瓶进行了墩配筋设计,并采用弹塑性有限元法验证了配筋设计的合理性。研究结果表明:简化计算方法与有限元模型所得结果相比均偏安全,2012规范中的拉-压杆模型方法所得结果与有限元结果的差值最小,在进行初步设计及配筋时,可作为简化计算依据。     

水工钢筋混凝土结构构件某些配筋计算的简化及其改进

水工钢筋混凝土结构构件配筋设计中,某些配筋计算步骤多、繁复、甚或用试算法求解,工作量较大.因此,为加快设计速度、减少计算工作量,寻求其简捷计算及备制一些必要的计算用表,是有其实际意义的.近几年来,作者结合现行规范,对水工钢筋混凝土结构中的一些问题进行了论     

引水隧洞永久衬砌计算研究

引水隧洞的永久衬砌设计对引水隧洞安全、工程经济影响较大。目前引水隧洞衬砌计算多采用ANSYS平面有限元法,但存在一定弊端,不便模拟外水压力工况,而且计算得到的结果不能直接用于配筋设计。以厄瓜多尔德尔西水电站引水隧洞为例,系统介绍美国规范中的引水隧洞永久衬砌的设计计算方法,此方法能够简便的模拟引水隧洞衬砌各种受力工况,并且得到的内力值可直接用于配筋计算,计算结果准确可靠,便于设计人员应用计算。可为国外需要依据美国规范进行设计的工程提供参考借鉴。     

圆截面支护桩不均匀配筋计算方法

该文根据支护桩受力特点,介绍如何运用规范公式进行支护桩不均匀配筋计算。计算示例表明:与均匀配筋相比,不均匀配筋的圆截面支护桩可以节约钢筋用量,降低工程投资。此方法基于规范公式,可供工程技术人员参考。     

中美规范钢筋混凝土受弯构件配筋对比

以钢筋混凝土受弯构件正截面承载力为例,从设计表达式、荷载组合、材料强度指标、计算假定、最小配筋率等方面,对以《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等为主的中国结构设计规范和以ACI 318等为主的美国结构设计规范进行对比与分析,总结两国规范的差异。通过算例分析,比较在相同的荷载、截面尺寸、材料的条件下,按中、美两国规范计算梁内力和配筋的差异。算例结果表明,按美国规范计算的内力设计值大于中国规范;在内力较小时,按美国规范计算的配筋面积大于中国规范,在内力较大时反之。     

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。