基于弹性二阶分析的排架柱计算长度

在筛选出影响排架柱截面设计的最不利荷载组合的基础上，完成了系列单层单跨排架考虑二阶效应的弹性有限元分析，得到排架柱包括二阶效应在内的真实内力，最后再由弹性二阶分析结果求得排架柱的偏心距增大系数η·通过选取合适的η-l0关系，得到与η相配套的排架柱计算长度。     

塑性应变极限状态下I形和矩形管截面变形分析

通常在钢结构弹塑性设计中会假设大多数受压横截面中具有"全塑性铰"。基于平衡条件提出的用于计算塑性极限状态下结构内力的公式,不能计算出这种极限状态下各种内力组合下结构的整体变形。针对矩形管截面和双轴对称I形截面的弹塑性分析提出一个简单模型。该模型考虑了横截面塑性应变极限状态下的结构整体变形(轴向变形和弯曲曲率)与相应内力(轴力和弯矩)的关系。利用这个模型可以对横截面延性进行真实的评估。     

钢筋混凝土单层厂房等高铰结排架的塑性分析

<正> 钢筋混凝土结构的截面强度计算,早已采用符合截面实际破坏状况的塑性法,但超静定钢筋混凝土结构的内力分析,除梁、板外,国内、外至今仍普遍地采用弹性法,这不仅与截面的强度计算有矛盾,更重要的是不能正确地反映结构的内力在受荷过程中的实际分布状况;当结构的设计内力是由多种荷载的组合所控制时(如厂房铰结排架),则不能充分发挥结构的潜力,浪费材料。本文在分析等高厂房铰结排架按弹性计算的基础上,考虑因塑性变形而产生的内力重分配,试图用弯矩调幅法对其进行塑性分析。按本     

交错桁架结构体系的极限承载力及其影响因素分析

本文基于非线性连续介质力学理论和内力屈服面塑性流动理论,推导出计算交错桁架结构体系极限承载力的二阶弹塑性刚度方程。在该刚度方程的构造中不仅考虑了单元截面上的轴力、剪力、弯矩、扭矩以及结构剪切变形的影响,还考虑了杆端塑性铰处内力之间的相互影响。数值计算表明本文方法具有良好的计算精度。最后,本文还在此基础上就结构高宽比、荷载偏心、柱子截面形式和平面桁架的形式等因素对交错桁架结构极限承载力的影响进行了探讨,结果表明当交错桁架结构体系达到其极限承载力时,杆件的塑性铰主要集中分布在下部楼层,设计时建议适当加大下部楼层的杆件截面,以保证结构具有足够的极限承载力。此外,在偏心荷载作用下,柱子截面形状对结构极限承载力的影响较大,其工形截面的影响要比箱形截面更为显著。     

轻骨料混凝土受压构件偏心距增大系数的计算

针对轻骨料混凝土设计规范中偏心距增大系数η计算公式在应用方面有待于完善的总题,采用过程理论分析并考虑二阶弯矩的影响,得出了在不同端弯矩下圆形截面偏压构件控制截面处截面曲率(P)、侧向挠度f与相应的η值.通过与试验验结果的对比,认为采用全过程理论分析计算η合理可行,可为结构设计提供依据.     

两跨预应力混凝土框架内力重分布试验研究及分析

基于两榀接近足尺的后张有粘结预应力混凝土框架的试验,对多跨预应力框架的内力重分布进行了研究,重点考虑了框架的连续性和轴压比的影响。研究结果表明,我国现行规范基本能满足预应力框架弯矩调幅的设计需要,但当控制截面相对受压区高度较大时,框架连续性对弯矩调幅影响较大。第一塑性铰的转动能力对结构弯矩调幅起主要作用,次弯矩越大,该截面总弯矩调幅越大。其他塑性铰截面以次弯矩调幅为主,结构往往不能实现完全内力重分布。另一方面,随轴压比增大,梁柱上弯矩分配虽略有变化,但对整榀框架的极限承载能力和总的弯矩调幅能力影响不大。     

考虑二阶效应的火灾后等肢L形型钢混凝土异形柱偏心距增大系数的研究

为了研究考虑二阶效应的火灾后等肢L形型钢混凝土异形柱的偏心距增大系数,在8根受火1 h后的等肢L形型钢混凝土异形柱常温静力加载试验的基础上,测其侧向变形曲线,计算出偏心距增大系数η1,然后将L形截面按照等形心轴惯性矩的原则等效成矩形截面并与异形柱的η2进行比较。为火灾后异形柱偏心距增大系数的计算提供参考和依据。研究表明:通过比较,除DL5的偏心距增大系数相差较大以外,其余计算出的偏心距增大系数比较接近,相差均在10%以内;DL5—DL8异形截面柱的偏心距增大系数要小于矩形截面柱的偏心距增大系数,最大值为10.47%出现在DL5的Y肢方向,表明对于受火后的异形柱来说,双向偏心受压的加载方式更为不利。     

内置灌浆圆钢管桁架预应力混凝土连续梁受力性能试验研究和理论分析

为探索内置灌浆圆钢管桁架预应力混凝土连续梁的塑性内力重分布规律,进行了3根无粘结内置灌浆圆钢管桁架预应力混凝土连续梁的受力性能试验和6根模拟梁的非线性数值模拟分析,论述了这类梁设计用和检测评价用的两类承载能力极限状态及试验梁塑性内力重分布情况。试验结果表明,内置灌浆圆钢管桁架预应力混凝土连续梁正截面承载力极限状态应以任一跨出现荷载开始减小,位移急剧增大为标志;这类连续梁塑性内力重分布及弯矩调幅过程集中体现在中支座塑性铰形成的转动过程中;采用条带分层法进行截面的M-非线性分析,基于试验结果和数值分析结果,分别建立了使用阶段和两类承载能力极限状态下无粘结预应力筋应力增量的计算公式,获得了两类承载能力极限状态下中支座两侧的塑性铰区长度实测值,并拟合得到相应等效塑性铰区长度的计算公式,建立了两类承载能力极限状态下的以中支座与跨中控制截面综合配筋指标β_o,i、β_o,m为自变量和以中支座控制截面相对塑性转角θ_p为自变量的内力重分布系数Δ的计算公式。     

对钢筋混凝土偏压杆件偏心距增大系数中截面曲率修正系数的讨论

在分析小偏心受压状态下钢筋混凝土偏心受压构件由二阶效应引起的弯矩增大规律的基础上, 讨论了用于偏心距增大系数极限曲率表达式的反映小偏心受压状态下截面极限曲率变化规律的截面曲率修正系数的各种表达方案的物理含义及其优缺点, 为国家标准《混凝土结构设计规范》的修订提供决策依据。     

单调水平荷载作用下钢筋混凝土柱受弯性能尺寸效应试验研究

为了研究钢筋混凝土柱的受弯性能尺寸效应,对6个钢筋混凝土柱试件进行不同轴压比下的单调水平加载试验。试件的轴压比和截面尺寸不同,剪跨比和配筋率保持一致。分析名义极限弯矩、延性、中和轴高度和塑性铰长度等受弯性能随截面尺寸的变化规律。结果表明：名义极限弯矩、峰值荷载时混凝土压应变、延性、中和轴高度和塑性铰长度都表现出明显的尺寸效应,随截面尺寸的增大而减小;轴压比越高,名义极限弯矩和峰值荷载时混凝土压应变尺寸效应越明显;轴压比较低时,位移延性系数的尺寸效应更明显。在试验基础上,提出考虑截面尺寸影响系数的钢筋混凝土柱受弯承载力计算式,使大小尺寸试件计算结果的安全储备系数趋于一致。     

冷拔低碳钢丝混凝土偏心受压柱纵向弯曲的计算

<正> 本文以柱极限承载力时的截面曲率为主要参变量,提出冷拔低碳钢丝混凝土柱偏心距增大系数的计算公式。83根柱的实验表明,本文公式较现行规范(TJ10-74) 的公式和“规范修订组”建议公式能更好地接近实验结果。关于偏心距增大系数η,规范(TJ10-     

钢筋混凝土弯曲破坏试验柱的截面尺寸效应研究

为了探讨弯曲破坏框架柱的截面尺寸效应,根据收集的218根钢筋混凝土弯曲破坏试验柱抗震性能的试验结果,首先定量分析和探讨了截面尺寸对钢筋混凝土弯曲破坏试验柱的受弯承载力、屈服、峰值和极限水平承载力、延性、极限位移角、各刚度及塑性转动能力的变化规律,然后在理论分析和在试验结果分析的基础上,推导了考虑截面尺寸效应的钢筋混凝土柱正截面大偏心受压破坏的受弯承载力计算公式。分析表明:轴压比在中高值(0.7～1.0)时,名义屈服剪力和名义极限剪力存在截面尺寸效应;当轴压比大于0.7时,试验柱的试验柱的名义弯矩存在截面尺寸效应;当轴压比在0.7～1.0时,截面尺寸效应对试验柱的延性有降低现象;当轴压比大于1时,截面尺寸效应对试验柱最大刚度与弹性刚度比值和试验柱强化刚度与弹性刚度比值有降低现象;当轴压比大于0.7时,截面尺寸效应对试验柱塑性铰转角有降低现象;轴压比在中高值(0.7～1.0)时,试件的安全储备系数减小,表现出明显的尺寸效应。而矩形截面试验柱当轴压比小于1时,截面尺寸效应对试件安全储备系数有降低现象。最后推导出的钢筋混凝土柱正截面大偏心受压破坏受弯承载力计算规范修正公式符合Bazan尺寸效应理论。     

三角形变截面缀条柱的弹塑性分析

本文对三角形变截面缀条柱,考虑空间受力状态,初弯曲、结构的几何非线性和材料非线性影响,用矩阵位移法计算在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩作用下的结构内力、变形和整体稳定。 用本文的方法对两端铰支、三角形截面偏心受压缀条柱的试验模型进行了计算,理论计算与试验结果比较符合。     

预应力平板结构的内力重分布和裂缝控制

采用等代框架法设计无粘结预应力混凝土平板结构存在不足之处。通过对无梁楼盖弯矩形态的分析,提出为了控制其裂缝宽度,正常使用极限状态应以弹性弯矩作为设计依据,而对于承载能力极限状态所对应的内力,可在控制使用荷载裂缝宽度前提下适当考虑内力重分布。通过计算分析总结内力重分布的调幅幅值,并对调幅后的弯矩分布进行了讨论。最后,给出了相应的设计建议。     

考虑二阶效应的火灾后不等肢L形型钢混凝土异形柱偏心距增大系数的研究

为了研究考虑二阶效应的火灾后不等肢L形型钢混凝土异形柱的偏心距增大系数,选取4种偏心距,按照两种加载角度,对受火1 h后的8根不等肢L形型钢混凝土异形柱进行了常温下的静力加载试验。由于型钢混凝土异形柱含钢量较高,将L形截面按照等形心轴惯性矩的原则等效成矩形截面,计算出偏心距增大系数η矩,并与异形柱的偏心距增大系数η异进行了对比分析,比较两种计算方法,为火灾后异形柱偏心距增大系数的计算提供参考和依据。研究表明:1不等肢L形型钢混凝土异形柱在X、Y两方向抗侧刚度不同导致两方向柱中挠度不同;2矩形柱与异形柱偏心距增大系数η的差值与矩形柱η的比值均在10%以内,计算结果比较接近,其中比值绝对值最大为9.901 8%,出现在BL6的Y方向,其余比值均在5%以内。     

矩形钢管混凝土柱挠曲二阶效应的分析研究与设计计算

收集了近年来的两批矩形钢管混凝土柱的试验资料,其中,柱两端所作用压力的偏心距有多种不同的组合,挠曲变形有单曲率及双曲率。根据其数据,进行了挠曲二阶效应的分析研究。矩形钢管混凝土柱在偏心压力作用下会出现塑性变形并开裂,在二阶效应分析中须考虑其对柱截面弯曲刚度的影响。将柱视为等效弹性体,对于承载力极限状态设计阶段,利用理论公式并采用调整后的柱截面弯曲刚度,提出了计算方法,计算结果与试验数据吻合良好。将此方法应用于矩形钢管混凝土柱的设计,考虑二阶效应影响,求得弯矩增大系数。     

二级注册结构工程师考试作业题参考答案

题1.钢筋混凝土结构 某钢筋混凝土柱,截面尺寸b×h=300mm×500mm,柱子计算长度l_0=4500mm,纵向普通钢筋合力点至截面近边缘的距离a_1=a′,=35mm;混凝土强度等级为C25,受力主筋采用Ⅱ级钢:柱截面为对称配筋。每边各3Φ18。在某荷载效应组合状态下,该柱为大偏心受压,轴向力对截面重心的偏心距e_0=200mm。试求该柱在这一荷载效应组合状态下所能承担的设计弯矩M和设计轴力N,并画出该柱正截面受压的承载力图。 注:对于偏心受压构件的截面曲率修正系数ζ_1,允许按近似     

预应力混凝土结构设计的综合内力法(二)——正截面极限承载力计算

利用综合内力法原理 ,推导了预应力混凝土结构正截面极限承载力计算公式 ,这些公式采用预应力作用下的综合内力 ,考虑次轴力和次弯矩的影响 ,可用于正截面受弯承载力、偏心受压承载力和偏心受力各类结构的承载力计算。本文公式简捷 ,方便工程应用     

混凝土刚架拱梁与索梁预应力计算方法分析

钢筋混凝土刚架拱梁与索梁结构由普通钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土两种构件组成,将预应力作为等效荷载作用进行结构内力分析与构件截面设计时,需要计算主弯矩、次弯矩和综合弯矩。通过七个正截面内力计算简图推证:只需计算一个综合弯矩,再计入预压轴力对截面的作用,即可建立适合预应力复杂结构在承载能力极限状态下的截面计算公式,及正常使用极限状态下的钢筋应力增量计算公式。因预应力作用与外荷载对结构构件作用的方向相反,使构件控制截面上的内力绝对值变小,使结构可以承担更大荷载。     

考虑现浇楼板的柱端弯矩增大系数可靠指标分析

本文分析了考虑梁侧楼板有效翼缘宽度范围内板配筋的框架柱端弯矩增大系数可靠指标关系,表明考虑梁侧现浇楼板配筋,抗震规范给出的柱端弯矩增大系数难以实现梁铰屈服机制,柱端出现塑性铰难以避免。分析表明,柱端弯矩增大系数取值达到2.0以上,才能满足建筑结构安全等级为二级时延性破坏的可靠指标β基准值。