预应力型钢混凝土柱偏心受拉性能试验研究

为研究预应力型钢混凝土构件在偏心受拉作用下的受力性能,以预应力筋根数、预应力度、纵筋配筋率、型钢配钢量和偏心距为主要设计参数,对15个偏心受拉柱进行了单调加载试验。试验中观察了预应力型钢混凝土柱在偏心受拉作用下的受力过程和破坏形态,得到荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、承载力、侧向变形以及裂缝发展情况等。研究结果表明:增加柱中预应力筋根数与型钢配钢量,提高预应力度、纵筋配筋率,减小偏心距等可使预应力型钢混凝土柱偏心受拉承载能力提高,且偏心距是影响预应力型钢混凝土柱偏心受拉承载能力的主要因素。通过施加预应力筋,可以有效控制裂缝的产生与扩展。根据理论与试验结果分析,给出了预应力型钢混凝土偏心受拉构件的承载力算式,计算值与试验值吻合较好。     

型钢混凝土构件轴心及偏心受拉性能试验研究

为探究型钢混凝土构件受拉性能,结合结构大厅现有500t压力机,自行研发一套拉压转换装置。对12根型钢混凝土受拉构件进行单调加载试验研究。通过改变型钢腹板厚度、型钢翼缘厚度、配钢率、偏心距以及配筋率等主要参数。对试件的承载力、侧向位移、裂缝的情况进行了参数影响分析。试验结果表明,偏心受拉试件偏心距越大,试件屈服荷载及极限荷载下降情况越明显,且侧向位移及破坏裂缝宽度越大;在轴心受拉试件中,型钢配钢率及腹板、翼缘厚度对试件的屈服荷载、极限荷载影响明显,对于偏心受拉试件影响不大;而配筋率对承载力、侧向位移、裂缝宽度影响甚微。     

高层结构偏心受拉剪力墙的抗震分析与应用研究

剪力墙拉应力过大导致墙身抗剪承载力大幅下降而出现裂缝,抗侧刚度急剧退化形成脆性破坏,该问题在高层及超高层结构设计中应引起足够的重视。本文通过对剪力墙体系的简化力学模型分析,得到了影响结构底部是否受拉及拉力大小的因素,通过对典型高层结构若干剪力墙分析,得到了影响剪力墙构件拉应力大小的因素。采用有限元软件模拟受拉剪力墙构件在单调加载和滞回加载的受力过程可知,拉力将大幅减少普通剪力墙的抗剪承载力,设置型钢可大幅提高剪力墙的抗剪承载力,但当拉应力比过大时,增设型钢的效果也较有限;设置型钢可大大增加剪力墙的滞回耗能能力;增设型钢可使得剪力墙混凝土应变分布较为均匀连续,且有较好的受力形态。对设计规范中偏心受拉剪力墙的计算公式进行理论分析,并结合有限元模拟的结果得出受拉墙肢拉应力比的控制指标,给出了剪力墙受拉状态的调整方法及对受拉剪力墙增设型钢的量化建议,可供设计参考。     

套筒式节点受拉力学性能试验及有限元分析

套筒式节点是基于焊接球节点而提出的一种可装配式空间网格结构节点,通过外伸端螺纹可实现节点反复拆卸。为研究该新型节点的受拉力学性能,对节点外伸端进行拉伸力学性能试验,考察轴心受拉、偏心受拉作用下节点受力特征和破坏机理。利用ANSYS对试件进行有限元分析,得到数值分析结果。结果表明:套筒式节点受力合理,轴拉、偏拉时节点承载力相近,约为等直径、等壁厚圆管的71%;外露螺纹处为节点的薄弱部位,破坏前有明显颈缩,为延性破坏;数值分析结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的准确性和可靠性。     

浅析混凝土结构设计中受拉钢筋的锚固长度

分析了受拉钢筋的锚固机理,给出了钢筋锚固长度的计算公式,探讨了钢筋锚固长度的修正,介绍了钢筋机械锚固的形式、长度和构造要求,以优化混凝土结构设计中钢筋锚固长度的计算。     

工程建设技术标准动态——偏心受拉钢筋混凝土构件截面强度分析研究

根据平截面假定和《混凝土结构设计规范》（GBJ10－89）所规定的基本原则，考虑不同的受力情况，分别对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面强度进行了分析。对按规范公式计算的结果与根据平截面假定计算的结果进行了比较，同时还分析了受拉区配筋率和受压区配筋率对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面破坏形式和弯矩－纵向拉力相关曲线的影响。结果表明：增加受压式配筋率和受拉区配筋率均可增大m-n相关曲线所包围的面积，提高钢筋混凝土偏心受拉构件的承载能力。根据受压区配筋率，受拉区配筋率和纵向拉力位置的不同，钢筋混凝土偏心受拉构件的破坏形式也不同。对于小偏心和大偏心的适筋破坏形式，规范公式精度较好，但对超筋破坏形式，规范公式误差较大，且偏于不安全。     

普通螺栓群弯矩和偏心受拉分析

介绍了目前常用于设计弯矩和偏心受拉普通螺栓群连接的简化计算方法,指出了其不足之处,然后推导了其更为精确的计算方法,对弯矩和偏心受拉的普通螺栓群连接设计提出了合理建议。     

钢筋混凝土大偏心梁柱节点抗震性能的试验研究

本文介绍了对于梁柱中心线间距大于四分之一柱宽的大偏心梁柱节点所进行的试验研究和计算分析。在弹性分析的基础上进行了四种试件的试验研究。计算得出的节点剪应力分布规律和试验过程中的现象与破坏特征共同反映了大偏心节点受力不利,证明采取梁端水平加腋的措施可以改善大偏心节点的受力性能。本文提出了大偏心节点受剪承载力的计算方法和改善节点受力性能的构造措施。     

大吨位预应力锚垫板设计

随着桥梁技术的发展,大吨位锚具的应用在不断增加,巨大的预压力将通过锚具及其下面积不大的垫板传递给混凝土,引起很大的局部应力。为保证锚垫板下混凝土的局部承压强度满足承载力要求,必须设计受力合理的锚垫板。本文以四渡河特大桥方案为工程背景,利用有限元分析软件ANSYS模拟分析锚垫板在张拉预应力过程中的局部应力分布规律,以此为据改变锚垫板的结构型式,改善锚下混凝土应力分布情况,探索大吨位锚具局部承压可靠的方法。     

润扬大桥北锚基础有限元分析与安全监控系统研究

为对润扬大桥北锚碇地基基础进行运营期安全监控,针对其运营期存在的安全问题,建立了三维非线性有限元计算模型,利用该模型对北锚碇在荷载作用下的响应进行了分析。在分析结果的基础上确定了北锚碇变形监控的重点区域作为安排测点的依据,建立了安全监控模型作为北锚地基基础出现异常的报警判据,此外还确定了反演分析的重点力学参数等便于对异常情况出现的成因进行分析。研究表明,在监控模型中采用二次以下多项式函数拟合索力与响应的关系进行预测是可行的。     

植筋技术用于水下设备地脚螺栓的安装

设备地脚螺栓采用传统方法安装时易产生质量问题,为此选用“植筋法”作为地脚螺栓安装问题的解决方案,介绍了该工艺的工序。工程实践表明,该法可提高设备运行的安全可靠性,降低了维修率。     

深基坑锚杆-土钉复合支护的三维非线性有限元分析

根据深基坑土钉支护的受力特点 ,土钉与土体粘结滑移的工作性能 ,以及实际工程中的开挖建造与锚杆预应力施加等一系列施工过程 ,编制了针对锚杆 -土钉复合支护的三维非线性有限元程序 ,重点讨论了锚杆的存在对坑壁变形与土钉内力的影响。分析结果表明在对变形要求较严时 ,使用锚杆 -土钉复合支护可以有效控制变形。     

压力分散型锚索锚固机理数值分析研究

在压力分散型锚索地质力学模型试验的基础上,对压力分散型锚索的每个单元承载体采用了分级循环加载的方法进行数值分析,研究压力分散型锚索各单元内力变化规律,并根据压力分散型锚索锚固段的受力及变形状态,得到了有关压力分散型锚索锚固机理的认识。分析结果表明:坚硬岩体中的锚固段上单元间内力影响较小,无应力叠加现象,而软弱岩体中的锚固段上单元间内力影响较大,会出现较为严重的应力叠加现象;基于弹性理论及摩尔-库仑准则的有限元理论可以较好地解释锚索注浆体在分级循环加载后的应力、粘结应力分布规律以及合理承载体间距(单元长度)。研究结果对正确分析压力分散型锚索加固作用机理和锚固工程设计具有较好的参考价值。     

膨胀土地层扩底锚杆试验研究

文献与调查结果表明,膨胀土中水的浸入与反复胀缩性会导致该土层中粘结式锚杆锚固力降低。已有资料显示,扩底锚杆可以提高其锚固力。据此,作者自主研制了一套扩孔器,采用液（气）动式张拉系统,可适用于液、气循环两种成孔工艺。利用该仪器进行了膨胀土地层扩底锚杆试验,结果表明浇注完毕后未经降雨影响的试验锚杆,扩底比非扩底提高不多;但降雨浸泡后,非扩底锚杆锚固力会大幅度下降,扩底锚杆锚固力下降不明显,说明扩底锚杆在膨胀土地层中的应用是成功的。     

螺栓端板连接节点加固后承载性能有限元分析

已有试验表明,螺栓端板连接梁柱节点具有良好的受力性能,但节点刚度较小,循环荷载作用下破坏模式以螺栓拉断为主。当建成的结构由于各种因素螺栓端板节点承载性能不能满足要求时,需要进行加固以提高节点刚度和承载力。改：善其抗震性能,本文提出了在柱腹板加斜向加劲肋,并对端板进行焊接的加固方案。有限元分析表明加固后节点的刚度、延性和承载力都得到提高。静力加载时,荷载一位移曲线在达到峰值后出现平缓的下降段;循环加载时,节点破坏模式是梁翼缘发生局部屈曲形成塑性较,滞回曲线饱满。由于使用了焊缝,节点有可能发生脆性破坏,加固中应尽量使用较小尺寸的焊缝,施工中也应保证焊缝的质量,减小残余应力。     

钢管十字插板连接承载力试验研究及有限元分析

为了研究广东某新建220 kV输电钢管塔交叉斜材连接所采用的十字插板连接形式的受力性能,选用连接处8组足尺连接节点进行承载力试验,连接件形式分别采用普通条形板、角钢、弯折板;结合试验结果,运用ANSYS软件对试件进行非线性有限元分析及参数分析,给出了连接件面积与钢管面积比值、钢管开槽长度与钢管管径比值的临界解。结果表明:该输电塔交叉斜材钢管管径配合下的十字插板连接安全可靠但不够经济,在轴压作用下采用近似等面积的角钢和弯折板连接件形式对节点承载力无影响;连接件面积与钢管面积比值大于临界解时,钢管发生弹塑性失稳破坏,小于临界解时,十字插板连接位置发生破坏。     

完整锚杆纵向振动问题的求解与分析

本文建立了完整锚杆纵向振动问题的数学力学模型并推导出相应的解析解 ,研究分析了不同参数对锚杆顶端瞬态动力频幅响应的影响。并将瞬态激振条件下得到的理论曲线与反射波法测得的实际曲线进行了拟合对比 ,结果表明两者吻合很好     

冷拔螺旋肋钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对 72根冷拔螺旋肋钢筋拔出试验的研究 ,分析了冷拔螺旋肋钢筋的粘结锚固特点和各主要因素对平均粘结强度的影响 ,回归了平均粘结强度的计算公式 ,推导了在拉拔状态下临界锚固长度的计算公式 ,并给出了在各种情况下的临界锚固长度值。