考虑残余应力影响下刚架极限承载力分析的广义塑性铰法

一阶塑性铰法利用外荷载与线弹性弯矩之间的比例特性快速确定塑性铰的位置和结构的极限承载力,理论简洁,计算效率高,但不能考虑截面轴力和弯矩对塑性铰形成的组合作用。精细塑性铰法克服了一阶塑性铰法的局限性,但其只能通过不断增量调整外荷载、迭代试算来确定塑性铰的位置和结构的极限承载力,丧失了一阶塑性铰法的比例特性,理论复杂,计算效率低。广义塑性铰法结合了一阶塑性铰法与精细塑性铰法的优点,但未考虑残余应力的影响,对于立柱承受较大竖向集中荷载作用的刚架结构会高估其极限承载力。有鉴于此,文中通过在广义屈服准则的截面初始轴向强度中引入稳定系数来考虑残余应力的影响,进而有效利用广义塑性铰法快速评估考虑残余应力影响下刚架结构的极限承载力。首先,利用强度折减因子建立了各加载步的修正截面强度,结合回归分析建立了广义屈服函数的齐次化表达式,据此定义了与外荷载保持相同比例关系的单元承载比。然后,在截面初始轴向强度中引入稳定系数来考虑残余应力的影响,并依据单元承载比与外荷载的比例关系快速确定塑性铰的位置和相应的外荷载增量,据此建立了考虑残余应力影响的改进广义塑性铰法。最后,通过与不同方法就国内外文献中几个校准算例的对比分析,发现文中改进方法的计算效率约为当前主流结构分析方法的3~12倍。

基于平衡向量的刚架结构极限承载力分析的广义塑性铰法

广义塑性铰法能够保持传统塑性铰的比例特性并据此高效求解杆系结构在多内力联合作用下的极限承载力,克服了传统塑性铰法和精细塑性铰法的局限性。但是由于未考虑前序塑性铰上轴力增量对结构平衡状态的影响,导致刚架结构在部分荷载工况下的计算结果出现较大误差。为此,该文通过建立平衡向量,提出了修正的广义塑性铰法计算格式,从而有效消除了塑性铰上轴力增量导致的不平衡状态及其对计算精度的影响。利用强度折减因子确定各构件在多内力组合作用下的修正截面强度,在此基础上利用齐次广义屈服函数定义单元承载比;根据最大单元承载比及其与外荷载之间的比例关系确定新增塑性铰的位置和荷载增量;进而利用广义屈服准则和转角位移方程建立了平衡向量,据此修正当前加载步的塑性铰位置和荷载增量,从而解决了广义塑性铰法不适用于部分荷载工况的问题;通过与不同方法对比分析,验证了该文方法具有更高的计算精度和计算效率。

桩基施工和地基处理技术进展分析

从水泥粉煤灰碎石桩的拓展、粉喷桩大面积应用等方面分析地基处理技术的进展,简要叙述挤扩多分支承力盘灌注桩及钻孔压降灌注桩等桩基技术的进展状况,加强施工企业对桩基施工及地基处理了解,提高自身施工水平,保证施工质量。