墙体对梁端约束的试验研究与有限元分析

多层混合结构房屋承重纵墙计算模式中关于砌体对梁端的约束作用这一问题一直未能得到较好的解决。针对此问题,制作了一榀两层单跨混合结构模型,进行了墙体对梁端约束作用的试验研究,考察了构件的破坏过程和破坏特征,分析了梁端约束弯矩和转角、跨中挠度和弯矩随荷载的变化规律,并与按现行规范计算结果进行了比较;同时采用有限元分析软件对梁端约束情况进行了非线性分析,并将分析结果与试验数据进行了比较,此外,探讨了梁端插入墙体长度以及墙体应力等因素对梁端约束的影响。试验研究和有限元分析结果表明:多层混合结构房屋梁端存在约束力矩,并随荷载的增加呈抛物线变化,反映了框架性质,多层混合结构房屋不能简单地按铰接简图计算内力,现有规范计算公式误差也较大;梁端约束力矩与梁的刚度、砌体的刚度、梁端插入墙体的长度、墙体上部荷载、梁上荷载、梁与墙体连接处的节点构造等因素有关。     

过梁梁端有效支撑长度正确取值

本通过对梁端支撑处砌体受力状态的分析，阐明了过梁梁端有效支撑长度的正确值方法，并对《砌体结构设计规范》提出了建议。     

梁端砌体的卸荷与约束作用

本文分析了有上部荷载时梁端砌体局部受压工作性能,根据试验和分析研究提出了考虑墙体内拱卸荷作用的梁端局压强度计算方法。同时讨论了上部墙体对梁端的约束作用及其对局压承载力的影响。     

浅谈砖混结构设计中梁垫的作用

提出了在砖混结构设计中，其上部结构梁端支承处砌体局部受压常被忽视的问题，即梁端、梁下垫块的设置问题。阐述了梁垫对砌体还起着一个压应力图形完整系数式影响系数的作用，对不同材料的砌体还提出相对应的限值要求。因此应加强学习梁端局部受压方面的规范，以提高设计质量。     

悬臂梁支座处砌体局部受压计算

梁端支座处的应力图形状态和最大应力值与梁的支承方式,支座长度、砌体和梁的刚度、荷载性质及大小有关。本文拟运用弹性理论来解决悬臂梁端砌体的应力分布问题,并求出最大应力值不超过砌体局部抗压强度。同时为了计算方便,保持砌体边缘最大应力值不变,近似地用直线图形代替曲线应力图形并运用砌体当量层概念和应力影响线方法以求最大应力值和确定垫块尺寸。     

改善混凝土横孔空心砌块砌体局部受压性能的研究

针对混凝土横孔空心砌块砌体的局压强度提高系数普遍较小,且部分局压位置破坏形态具有一定脆性等问题,提出加垫梁的措施和现浇钢筋混凝土带措施,来改善砌体的局部受压性能。在试验室通过对5组加垫梁措施和现浇带措施的横孔空心砌块砌体中部均匀局部受压试验,得到横孔混凝土空心砌块砌体在均匀局部荷载作用下的破坏形态、横竖向变形规律、初裂荷载、破坏荷载及局压工作机理等。试验结果表明:加垫梁的措施能大大提高砌体局压承载力;现浇带对开裂荷载有所提高,一般在局部承压位置以下一、二皮砌块位置设置现浇带,能较好改善局部承压性能。     

锚固装置对配筋胶合木梁受弯性能影响

为改善配筋胶合木梁受弯试验中试验梁两端发生局压破坏的情况,提出了一种新型的梁端锚固装置方式,通过开槽配筋胶合木梁与"L"形锚固装置开槽配筋胶合木梁的受弯性能试验,对比分析了各组试验梁的破坏形态、荷载—挠度曲线及梁端截面应变等试验数据,结果表明试验梁端局压问题得到了有效改善。     

砌体结构设计计算中的几个问题

针对砌体结构设计计算中的砌体强度设计值调整系数、过梁梁端有效支承长度以及带壁柱墙高厚比问题进行了讨论，供相关专业技术人员参考。     

注册结构工程师砌体结构考试中的几个难点问题

针对砌体结构受压构件承载力计算中房屋墙、柱的计算高度与计算简图 ,配筋砌体的砌体强度调整系数 ,梁端有效支承长度 ,梁端砌体局部抗压强度提高系数的合理取值等进行讨论 ,供注册结构工程师资格考试应试者及设计人员参考     

支承于砌体上的梁端有效支承长度计算

应用弹性地基梁理论,提出了考虑砌体局部受压特点的支承于砌体上的梁端有效支承长度计算模式;同时,利用平截面假定,得到有效支承长度的简化计算模式.根据已有试验结果,建立了有效支承长度计算公式,该公式避免了现行砌体结构设计规范中相应公式的不足,并能考虑上部荷载的影响,且计算结果与试验结果吻合较好.     

梁端砌体局部受压承载力计算

在分析砌体结构设计规范(GB50003)关于砌体局部受压承载力计算公式的基础上,指出计算公式存在的不足,提出考虑砌体偏心受压特点的应力一应变关系,并利用平截面假定和平衡关系,导出梁端底面压应力图形的完整系数,并建立了梁端砌体局部受压承载力计算公式,该式具有计算简单、概念清楚、适用范围广等优点,计算结果与试验结果吻合较好,且优于现行规范公式。     

砌体局部受压有限元分析

采用有限元方法,分析了典型砌体局部受压时主应力和Mises应力分别沿截面宽度和深度的变化规律。结果表明,最大主拉应力位置与已有试验结果大致吻合;应力云图可清晰地反映砌体局压时的应力扩散作用,主要应力扩散范围约为一倍的局压范围的边长;最大Mises应力值可反映不同局压位置对局压强度的影响,研究成果有助于进一步了解砌体局压的受力机理,为下一步修订规范提供参考。     

竖向荷载作用下局部框架应力的有限元分析

为探讨竖向荷载作用下多层砌体结构房屋中局部框架的受力机理与性能,结合工程实例,采用有限元软件ANSYS建立局部框架计算模型和进行有限元分析,比较了施工方式对局部框架受力性能的影响,给出了竖向荷载作用下带局部框架多层砌体结构的应力分布规律。研究表明,按砌体结构施工方式建造的带局部框架多层砌体结构在竖向荷载作用下存在组合拱作用,支座处偏开洞则会削弱这种组合作用。     

配筋砌块砌体柱偏压承载力试验研究与分析

对10个配筋砌块砌体柱进行了偏心荷载作用下的承载力试验研究,了解了该类柱子的受力与变形性能、破坏过程与形态等特征,考察了偏心距、芯柱纵向钢筋等因素对承载力的影响,并对截面应变和芯柱钢筋应力进行了加载全过程记录。借助钢筋混凝土结构的分析方法,推导了配筋砌块砌体柱在偏心荷载作用下的承载力公式,该方法在形式上与普通混凝土偏心受压构件保持了一致性,但在纵向弯曲对承载力的影响上又借鉴了砌体结构的表达式,试验结果证明这一方法是得当的。     

钢板-砖砌体组合墙梁的试验研究与分析

钢板-砖砌体组合结构在既有砖混房屋中进行大空间改造时,组合托梁上部的墙体存在拱效应,使得托梁与上部墙体之间共同工作.为了研究此类组合墙梁的工作机理、破坏形态、承载力、控制截面的应变分布以及变形,对5根钢板-砖砌体组合墙梁进行了集中荷载作用下的试验研究与分析,并考虑了上部墙体高跨比、组合托梁高跨比和钢板厚度的参数影响.主要的研究结果表明钢板-砖砌体组合墙梁的破坏始于加载点与支座连线部分的砌体;钢板沿截面高度的应变分布符合平截面假定;上部墙体的高跨比直接影响墙体的破坏形态、钢板发生空鼓时的荷载和构件的极限荷载;合理的墙体高度有利于组合作用的形成,并且过高的墙体反而会降低极限荷载.最后给出了上部墙体高跨比的合理取值范围,同时建议钢板-砖砌体组合托梁的抗弯刚度相对上部墙体平面内刚度的系数应至少大于79.     

无筋砖墙的受剪性能分析

利用ALGORFEA计算程序 ,分析了竖向压应力和水平力共同作用下无筋砖墙的应力。基于文中提出的平面受力砌体的破坏准则 ,对墙体裂缝分布进行了描述 ,并提出了不同高宽比砖墙的水平开裂荷载的计算公式。最后建立了墙体抗剪承载力计算公式 ,其计算结果与试验值吻合较好。所提出的方法可供砌体结构设计和研究参考     

Assessment of the load-carrying capacity of multi-span masonry arch bridges using fibre beam elements

An approach that makes use of non-linear beam elements with fibre cross-section has been used for modelling the ultimate behaviour of multi-span masonry arch bridges. The proposed approach proves able to take into account the interaction among the spans and the non-linear material behaviour with low computational effort. In order to validate the use of the model for the assessment of masonry arch bridges, the load-carrying capacity for typical multi-span railway bridges has been evaluated and the results compared to experimental results and to currently used limit analysis methods. It is shown that, by parity of constitutive assumption, the method provides the same results as limit analysis, both in terms of maximum load prediction and hinges position at collapse; however, taking the effective ductility capacity into account, a strong reduction in load-carrying capacity with respect to classical limit analysis was found, depending on rise-to-span arch ratio, piers slenderness and backfill height. The approach is then applied to a seven span viaduct of the Italian railway network, for which the effective mechanical properties of masonry were identified through an experimental campaign on brickwork samples according to the effective material properties surveyed on site.     

“增梁固柱法”在砖木结构加固工程中的应用

重庆市渝中区石板坡片区排危及环境改造一期工程为砖木结构,业主要求在不拆除原梁柱的条件下,对该工程进行加固。经过论证,决定采用“增梁固柱法”即用[20a槽钢更换了原有木梁(承重梁),在承重轴线上设置联系梁[12.6,形成组合砌体,从而改变原有梁柱受力。该工程改造竣工已投入使用一年,实践证明这一方法在特定条件下的旧房改造中,安全、经济,值得借鉴。