简支墙梁工作特性和计算方法的实验研究和有限元分析

本文绘出18个墙梁实验研究结果,讨论了墙梁组合结构的受力特性和破坏形态。通过有限元计算进一步分析了墙梁界面应力状态和托梁内力变化规律。给出了强度计算公式和设计建议。供修订砌体结构设计规范参考和在设计中试用。     

带构造柱墙的高厚比验算探讨

由于抗震设计的要求,许多砌体墙设有构造柱,其允许高厚比限值发生变化,验算法需进行修正。根据压杆稳定理论,分析了带构造柱墙和不橐橥主墙允许高厚比限值的差异,并对现行砌体结构设计规范中各类墙体考虑构造影响后的允许高厚比限值进行了计算比较,指出当构造柱间距在一定范围内时,墙体的允许高厚比限值可提高１０％￣２０％,可供砌体结构规范修订参考。     

预应力混凝土构件的优化设计

提出了预应力混凝土梁优化设计的一套方法。考虑到预应力混凝土梁施工方法及受力特点,选择对造价较敏感的梁高和钢筋用量为设计变量,以造价为目标,由规范对预应力混凝土梁设计时的要求,包括强度、应力、变形、裂缝为约束条件,用适合于预应力梁的ＳＵＭＴ方法进行优化设计。经过实例分析,本方法具有收敛快精度高的特点。     

非承重砌体墙抗震性能试验及有限元分析

在采用ANSYS进行砌体结构非线性有限元分析方面,目前还缺乏可以借鉴的普遍性的研究结论．应用ANSYS对非承重砌体墙进行了非线性有限元分析,并与试验做比较,论证了ANSYS对于砌体结构分析的适用性．并在此基础上,通过改变砌体墙的材料强度和构造措施等有关参数的分类计算,对其抗震承载力和变形能力进行了相应的比较．     

砌体墙转动变形现象及其对抗震性能的影响研究综述

为了解砌体墙破坏过程中的转动现象及转动变形对砌体墙抗震性能的影响,对普通砌体墙、设置构造柱砌体墙、加固砌体墙等在试验过程中的转动现象进行提炼,综述不同试件设计、受力条件、加固方式等因素下转动变形对砌体墙破坏模式的影响,探讨转动变形对砌体墙抗震性能的影响规律。结果表明：在砌体墙受力过程中,转动现象普遍存在,甚至出现转动变形控制的破坏现象;转动变形降低了砌体墙承载力及等效抗侧刚度,发生转动破坏时砌体墙变形能力有所提高。目前,有关砌体墙抗震试验方面的文献资料普遍缺乏关于转动现象的描述,但这并不代表没有出现转动变形,建议后续相关研究中对砌体墙转动变形现象及其对抗震性能的影响予以重视。     

双钢筋混凝土梁的试验研究分析

本文根据对“双钢筋混凝土”小梁的试验资料的分析,提出了在普通钢筋混凝土受弯构件中采用经过构造处理后形成的“梯格状钢筋网”即“双钢筋”的可行性。阐述了双钢筋构件的强度、裂缝及变形的特点。并分别用新、(TJ_(10)—85)老(TJ_(10)—74)“钢筋混凝土结构设计规范”的计算结果与“双钢筋混凝土楼板和梁设计与施工暂行规定”的建议公式计算结果进行了对比和验证。     

钢筋混凝土楼板设计中常见的问题及分析

对钢筋混凝土楼板设计中常见的问题进行了分析，指出楼板是组成楼(屋)盖的重要承重构件之一，它将楼面、屋面的荷载传给其周围的梁、墙、柱等构件，同时也作为梁等的水平支撑，在进行现浇钢筋混凝土板的设计时要明确板的受力机理问题。只有正确运用内力计算方法，正确理解和运用规范相应的构造要求，才能保证现浇钢筋混凝土板的设计质量。     

配高强箍筋的T形截面混凝土梁的斜裂缝宽度试验研究

对12根高强钢筋作箍筋的T形截面钢筋混凝土简支梁进行了试验研究。分析了混凝土强度、配箍率和加载方式对斜裂缝宽度的影响,建立了计算配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度的实用公式。研究结果表明,混凝土强度大于等于C40时,配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度可以满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)正常使用极限状态验算中裂缝宽度限值的要求。     

勾缝加固砖砌体墙的抗压性能试验

为研究勾缝加固方法对砌体墙抗压性能的影响及加固效果,根据不同勾缝深度和加固砂浆强度,设计12个勾缝加固砌体构件和3个未加固构件,并对其进行了轴压试验,分析了勾缝深度和加固砂浆强度对加固砌体墙的开裂荷载、破坏荷载、应力-应变曲线和弹性模量的影响.试验及分析结果表明,相比未加固构件,勾缝加固构件的破坏形态和破坏过程相似,但其开裂荷载降低,而破坏荷载和弹性模量提高,提高的幅度与勾缝深度、加固砂浆强度有关,最大达到30%.根据试验数据和理论分析,基于砌体结构设计规范中的公式,提出了考虑勾缝深度和加固砂浆强度影响的勾缝加固砌体墙的抗压强度、应力-应变曲线和弹性模量的计算公式,且公式的计算结果与试验结果吻合较好.因此,勾缝方法可以用于砌体墙的加固,特别是近现代历史建筑.     

带构造柱墙的高厚比验算探讨

由于抗震设计的要求,许多砌体墙设有构造柱,其允许高厚比限值发生变化,验算法需进行修正．根据压杆稳定理论,分析了带构造柱墙和不带构造柱墙允许高厚比限值的差异,并对现行砌体结构设计规范中各类墙体考虑构造柱影响后的允许高厚比限值进行了计算比较,指出当构造柱间距在一定范围内时,墙体的允许高厚比限值可提高１０％ ～２０％ ．可供砌体结构规范修订参考．     

二次衬砌台车荷载计算及数值模拟

为保证隧道衬砌模板台车的施工安全,以某高速公路分岔式长隧道为例,根据给出衬砌台车的尺寸,对隧道二次衬砌台车模板系统进行了设计,计算了其纵肋和环向肋内力和变形,并基于ANSYS分析软件,计算了台车门型结构内力和变形.结果表明,模板系统、台车结构的强度与刚度均满足设计要求.根据计算结果,建议浇筑二次衬砌混凝土时应注意对称浇...     

基于ABAQUS的隧道二衬台车模板的数值模拟

针对贵州羊胆山隧道的二衬台车在浇筑混凝土过程中模板的内力和位移是否满足现行规范要求的问题,应用数值模拟软件ABAQUS进行了模拟计算,并到现场进行了实际测量,将实测侧压力值施加到模型上,得出内力及位移结果.计算及实测结果表明,模板弧度变化最大的位置受到的压力也最大;连接板与肋板、台车结构与连杆相连接处是结构最为薄弱的地方,故在各连接处应确保足够强度;连接处的肋板对限制模板变形起到了重要作用.     

肋环型逐层双环索穹顶初始预应力快速计算法

通过将空间立体结构简化为平面桁架结构,并根据节点受力平衡关系与各索杆平面等效力的关系,分别推导了新型肋环型逐层双环索穹顶结构在不设和设有内拉环时的索杆初始预应力分布的计算公式.利用ANSYS软件建立非线性有限元模型对公式进行了验证,计算结果表明：新型结构快速计算法所得的结果与结构非线性模拟结果吻合良好.因没有考虑模型在施加初始预应力后产生的微小变形,仅在结构顶部索杆内力有微小偏差,说明无须借助结构分析软件进行繁琐的计算,仅利用快速计算法即可完成新型结构初始预应力的设计,且其计算精度满足结构设计的一般精度要求．     

细杆拱桥面板现浇支架施工计算

结合淠河公路桥工程实例,介绍拱桥施工过程中的钢管支架设计及计算过程。计算结果显示,桥梁面板支架施工过程中的强度、刚度及稳定性均满足临时结构设计及施工要求。     

大跨度高支模楼板部分扣件式钢管支撑体系的设计与施工

结合吉林省延吉市某高层建筑框剪结构工程,对大跨度高支模扣件式钢管支撑架体系的设计与施工进行了探讨.通过对工程中采用的支撑架体系的强度及稳定性验算分析,给出了大跨度高支模扣件式钢管支撑体系的设计计算方法和施工工艺关键控制点以及施工技术措施.经实践验证,本文方案能够有效克服质量通病,满足工程验收规范与质量评定标准的要求,可供类似工程借鉴.     

人民日报社综合楼钢结构安装施工模拟与变形控制

为了有效控制施工过程中的钢结构变形,提高安装精度以及确保受力安全,结合人民日报综合办公楼的钢结构安装,通过有限元软件对不同的安装工况中的结构变形以及应力发展情况进行模拟,在此基础之上确定了安装方案并提出了安装建议.在安装过程中通过结构安装的复核计算和监测,确保了安装过程中的结构安全、结构位移,并采用变形预调的方法,对结构安装变形进行了有效控制,提高了安装精度.结果表明:通过对施工过程采用变形预调,可提高安装精度,确保结构成形后的实际状态满足设计要求,使结构受力更合理.     

承台大体积混凝土水化热分析及温控措施

大体积混凝土会产生大量的水化热导致结构裂缝的出现,对结构的耐久性和承载力产生不利影响,因此需要采取控制措施,减少混凝土内部的梯度温度,控制大体积混凝土结构在施工过程中裂缝的产生。论文采取混凝土内部布置管冷的措施来降低承台大体积混凝土结构在施工过程中产生的水化热,控制混凝土温度裂缝。利用Midas/Civil有限元软件的水化热计算模块进行水阳江特大桥承台大体积混凝土结构的数值模拟,通过无管冷和有管冷的对比分析,确定布置管冷的必要性。研究进水温度、水流量等参数对承台大体积混凝土结构的水化热影响,确定管冷合理的参数取值。分析浇注温度对承台施工过程中温度效应的影响,确定合适的浇筑温度。通过优化分析得到浇筑温度为15℃、进水温度10℃和管冷水流量为2 m~3/h时,其冷却的效果较好并满足规范要求。通过合理的管冷布置和必要的温控措施,能够有效地降低施工中内部温度并且符合工程的实际要求。     

某越江隧道超深联络通道冻结工程的数值模拟分析

武汉地铁二号线越江隧道3#联络通道和排水泵房并建,采用水平冻结法和矿山法施工。3#联络通道位于长江下,最大埋深达50 m,地压达0.4 MPa,施工难度大,风险高。为保证施工安全,应用ANSYS数值模拟软件,对3#联络通道冻结设计加固方案形成的帷幕进行可靠性验算。结果表明：冻结壁的强度和刚度以及变形都满足设计要求,为冻结设计和施工提供了定量依据。     

人工冻结支护结构模型分析

人工冻结法是利用冻土强度远大于融土这一特性,进行地下工程施工场地维护的一种方法.将这一方法用于深基础坑壁支护具有广阔的应用前景.文中类比地下连续墙和钢板桩模型,提出了采用等值梁法、悬臂梁法和薄板理论计算模式来计算人工冻结挡土墙厚度的设计原则,为今后更好地推广应用人工冻结技术找到了理论依据,也为地下工程施工开辟了思路．     

锁环式快开盲板机构设计与强度分析

设计了一款锁环式快开盲板机构,并进行静强度校核分析,确保结构的强度与刚度满足使用要求。同时针对快开机构部分的结构特点,对锁环进行两接触对的接触进行分析,校核结构在接触面上的接触应力是否超出许用应力。然后对设计产品进行压力实验,验证结构设计满足使用要求。基于Matlab GUI设计平台研发的产品设计计算软件,为产品详细化设计计算提供理论计算工具,大大缩短了系列化产品研发设计周期。