考虑全截面剪切变形的箱梁挠度简化计算方法

为进一步简化箱梁弯曲挠度计算方法,本文运用能量变分原理和铁摩辛柯梁理论推导了考虑全截面剪切变形的箱梁弯曲挠度计算公式,基于剪滞控制微分方程和现行公路桥规中翼缘有效宽度的折算办法,提出了全截面剪切变形的箱梁挠度简化计算方法。简支和连续箱梁算例分析表明:考虑全截面剪切影响的箱梁理论挠度、简化方法结果与ANSYS数值解吻合良好,且最大差值比基本在5%以内,验证了所提简化计算方法的正确性和适用性。

内嵌墙板钢框架等效单斜撑简化模型

为了解决已有等效斜撑模型有效宽度计算公式不适用于轻质围护墙板钢框架结构的问题,通过参数分析方法,重新拟合得到适用于内嵌围护墙板钢框架结构的等效斜撑模型有效宽度计算公式,利用已有实验数据证明公式有效性,并考虑影响内嵌围护墙板钢框架结构抗侧刚度的部分关键参数对公式适用性的影响.结果表明:拟合得到的公式在不同跨高比、轴压比、墙板厚度、墙板开洞等情况下均适用;在不同墙板宽度情况下,可通过乘以板宽影响系数KB来调节板宽对计算公式的影响.

钢-混凝土组合框架梁变形计算的有效翼缘宽度

由于剪滞效应的存在,组合框架梁的混凝土翼板不能完全参与共同工作,按照完全组合的换算截面法计算组合梁的变形将得到不安全的计算结果。首先根据弹性理论推导传统的完全组合梁以及剪滞组合梁理论模型的基本方程,并采用有限元软件Msc.Marc对理论模型进行验证,理论结果与有限元计算结果吻合良好,说明理论模型的准确性及合理性。然后基于两个理论模型,提出一种物理意义更为明确的有效翼缘宽度系数的定义,直接用于组合梁的变形计算。研究楼板的宽跨比、楼板宽厚比、板梁高度比以及组合梁高宽比这4个无量纲参数对有效翼缘宽度系数的影响。研究发现,影响有效翼缘宽度系数的关键参数为楼板的宽跨比。在此基础上,提出有效翼缘宽度的计算公式,为组合梁的研究及设计人员提供参考。

带翼缘剪力墙有效翼缘宽度的解析解与简化公式

为了研究高层建筑结构中带翼缘剪力墙有效翼缘宽度的取值,本文基于能量变分原理,推导了剪力墙翼缘截面正应力的解析表达式,并依据应力等效原则计算了弹性阶段有效翼缘宽度的解析解。采用有限元方法对一组T形截面剪力墙进行了参数化分析,描述了有效翼缘宽度随加载过程的变化规律。通过引入无量纲剪滞系数β定量描述了剪滞效应随不同设计参数的变化规律。根据有限元计算结果,拟合出了不同受力阶段剪滞系数的经验计算式,考虑边界条件的约束构造出了描述正应力分布的曲线函数,进而推导出不同受力阶段有效翼缘宽的简化计算公式。通过与有限元计算结果的比对验证了简化公式的准确性,为工程设计提供参考。

混凝土薄壁连续箱梁剪力滞效应试验研究

对大比例长悬臂梯形截面混凝土薄壁连续箱梁在弹性范围内的剪力滞效应进行试验研究与分析,并研究在各级荷载作用下,中间支座和跨中截面荷载-挠度曲线以及翼缘混凝土应变分布规律等。考虑翼缘弯曲正应力沿宽度方向和厚度方向的不均匀性,给出翼缘等效宽度计算系数公式;根据试验结果,得到连续箱梁中间支座和跨中截面翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTGD62—2004规范中翼缘等效宽度计算系数计算结果进行比较。研究结果表明:混凝土薄壁连续箱梁无论在中间支座处,还是在跨中截面均存在正剪力滞现象;规范连续箱梁翼缘等效计算系数公式偏于安全。

体外配置CFRP预应力筋混凝土箱梁受力性能试验研究

制作了体外配置碳纤维(CFRP)筋预应力混凝土薄壁箱梁模型,对模型箱梁从CFRP预应力筋张拉、加载至混凝土开裂这一过程进行了试验研究,研究了预应力损失和均布荷载作用下箱梁跨中截面应力-应变分布规律、受压翼缘有效分布宽度系数、跨中挠度、抗裂性能以及CFRP体外预应力筋的应力变化情况,试验表明该箱梁具有良好的抗裂性能与变形性能,混凝土开裂引起顶板受压翼缘有效分布宽度系数增加小于5%。该研究为CFRP体外预应力筋在混凝土薄壁箱梁中的推广应用提供了可靠的试验依据。

悬臂混凝土薄壁箱梁剪力滞效应试验研究与分析

进行了大比例伸臂混凝土薄壁箱梁在弹性范围内的剪力滞效应试验研究与分析,重点研究了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分在不同荷载作用下,荷载-挠度曲线以及不同截面处翼缘混凝土应变分布规律等问题.研究结果表明:在集中荷载作用下不同位置处截面均存在正剪力滞现象;而在均布荷载作用下不同位置处截面存在不同的剪力滞现象:支座处存在正剪力滞现象,离支座2/3悬臂长度处存在明显的负剪力滞现象.根据试验结果,得到了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分不同荷载作用下,不同截面处翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTG D62-2004规范比较,得出规范计算结果较试验结果偏于安全.

斜拉桥PK断面主梁的空间应力分析与简化计算方法

针对混凝土斜拉桥PK断面主梁,进行了空间应力分析,并与平面应力进行对比;对主梁翼缘有效宽度、活载横向分布、横梁、横梁翼缘有效宽度的现有实用简化计算方法进行了分析与评价,并给出合理的简化计算方法和参数取值。

中小跨径连续箱梁横梁简化计算方法的探讨

通过工程实例,介绍了一种简单实用并且较为精确的中小跨径箱梁横梁的计算方法,并附以空间有限元程序进行活载计算校核。

带翼缘截面混凝土受压区等效应力图系数研究

针对带翼缘截面混凝土受压区等效应力图系数α和β计算方法空缺的问题,以截面平衡为建立基本方程的唯一条件,得到了考虑截面几何参数和材料参数的带翼缘截面等效应力图系数的解析解,分析了截面几何参数对等效应力图系数的影响。为提高解析公式的可应用性,对解析解进行了再拟合处理,得到了拟合度较高的α和β简化计算公式,并给出了常用截面等效应力图系数的建议值。结果表明:等效应力图系数α随梁腹板宽度与翼缘板宽度的比值b/b_(f)的增大而减小,随翼缘板厚度与截面有效高度的比值h_(f)/h_(0)的增大而增大,总体呈曲面变化特征;β随b/b_(f)的增大而增大,随h_(f)/h_(0)的变化呈曲线变化,总体呈微扭曲面变化特征;推荐的简化公式精确度较高,可直接应用于带翼缘混凝土截面的分析计算中,等效应力图系数建议值可为混凝土规范的修订提供科学支撑。

体外预应力混凝土箱梁受压翼缘有效分布宽度试验研究

基于在体外预应力混凝土薄壁箱梁抗弯性能试验研究的基础上,重点研究了各级荷载作用,构件跨中截面混凝土应变分布变化规律,同时编制了箱形截面的等效“工”字形截面抗弯计算非线性分析程序,通过全过程对比分析,确定了体外预应力混凝土箱梁在抗弯正截面承栽力计算时等效“工”字形截面受压翼缘有效分布宽度和剪力滞系数,为体外预应力混凝土箱梁抗弯正截面承栽力计算奠定了基础.图5,表2,参10.

钢-混凝土组合箱梁剪力滞系数实用计算方法

为了考察剪力滞后效应对钢-混凝土组合箱梁力学性能的影响,利用综合考虑剪力滞、剪切变形和界面滑移效应的钢-混凝土组合箱梁解析计算方法对混凝土顶板及钢梁底板剪力滞系数进行理论计算,主要考察宽跨比、剪力连接度和顶底板厚度3个主要影响因素对组合箱梁剪力滞系数的影响。计算结果表明:随着宽跨比的增大,顶板剪力滞系数及底板剪力滞系数均减小;在宽跨比较大时,顶板厚度对顶板剪力滞系数有较大影响,但对底板剪力滞系数的影响较小;顶板及底板剪力滞系数受剪力连接度的影响非常小,因此,在剪力滞系数计算中可以忽略剪力连接度的影响,采用完全剪力连接度进行计算。在大量计算数据基础上提出较为准确的混凝土顶板及钢梁底板剪力滞系数实用计算公式,计算形式简洁,便于工程应用。

红外成像系统作用距离等效折算方法

根据红外成像系统的作用距离试验实际数据,给出了工程实际中红外成像系统作用距离指标的检验和换算的等效计算方法,进而给出了两种特定气象条件下的大气衰减系数。

PKPM梁刚度放大系数的合理取值分析

介绍了当前国内最常用的结构设计软件PKPM2010版,以PKPM2010版SATWE模块中梁刚度放大系数的取值为研究基础,分析不同的梁刚度放大系数对结构整体计算所带来的影响,总结出一组合理的梁刚度放大系数的取值,为结构设计师在日常工作中提供设计参考。

变截面箱梁桥剪滞效应分析中翼板纵向位移函数的选择

对翼缘板纵向位移函数分别按三次和四次抛物线分布假设应用当量截面法推导了变截面连续箱梁桥剪滞效应的有关公式，并通过钱塘江二桥试验模型的剪滞效应计算，对三次和四次抛物线分布假设的计算结果与实验结果进行比较。

某超长预应力框架结构张拉方案分析

针对超长预应力框架结构的张拉方案开展数值模拟分析,对结构在后浇带同步浇筑并同步张拉、后浇带分批浇筑并分段张拉两种条件下的内力分布和变形规律进行了对比;针对后浇带分批浇筑并分段张拉的情形,提出了4种张拉方案。分析结果表明:分批浇筑并分段张拉方案相较于同步浇筑张拉方案改善了边柱内力的分布,边柱最大弯矩显著降低,柱端混凝土拉应力分布情况也得到了改善;多次分批封闭后浇带并张拉后浇带所在跨的预应力筋对于结构整体性能是有利的,且随着批次的增加,这种有利效果越明显。在实际工程中,对预留的后浇带宜采取分批张拉的方案。

组合梁斜拉桥有效宽度系数及实用计算方法

为了掌握组合斜拉桥主梁混凝土桥面板在轴向力和弯矩共同作用下有效宽度系数沿跨长方向的分布规律,进行了空间有限元计算,提出了斜拉索水平轴向力作用下混凝土桥面板有效宽度系数沿跨长方向分布曲线计算公式。同时,通过理论分析得出了弯矩作用下混凝土桥面板有效宽度系数计算方法。研究结果表明:斜拉索水平轴向力在混凝土桥面板中的传递角度可取28°;综合考虑轴力和弯矩复合作用的有效宽度系数实用计算方法,能够准确反映组合斜拉桥混凝土板的应力状态,对保证结构安全、改进设计方法具有重要参考价值。

卷边翼缘工形截面构件的局部稳定性能

提出了一种翼缘卷边的工形截面薄壁构件,可以应用在轻型钢结构房屋结构中。由于翼缘板有卷边的加强作用,极大地提高了其局部屈曲荷载,从而使翼缘板可以不受板件宽厚比限值的约束,能获得比较好的经济效益。为此建立了翼缘卷边工形截面构件有效长宽比的概念及其计算公式,并通过变化几何参数对这种截面的局部屈曲性能进行研究和分析,从而确定卷边宽度系数的合理取值以及卷边翼缘宽厚比限值。

考虑板筋参与梁端承载力贡献的设计方法及抗震性能研究

通过考虑一定有效翼缘宽度范围的楼板内钢筋对梁端负弯矩承载力贡献并进行梁端配筋设计,研究楼板与梁的共同工作性能。应用对梁、柱采用考虑钢筋和混凝土的纤维梁模型,楼板采用考虑钢筋和混凝土的复合材料分层壳单元模型,建立可考虑楼板对梁刚度及承载力贡献的整体弹塑性有限元分析模型,对影响RC框架结构的屈服机制的主要因素进行了研究。不同算例的分析结果表明,楼板对梁端的承载力贡献及梁柱等效相对线刚度比对其屈服机制和结构的抗倒塌能力具有较显著的影响。

大跨越钢管塔加劲节点外环板的有效翼缘宽度

合理确定加劲钢管节点外环板的有效翼缘宽度可以保证节点承载力计算结果的准确性,但相关试验研究表明:Q/GDW391—2009《输电线路钢管塔构造设计规定》中的计算方法忽视了环板厚度与主管厚度之比对有效翼缘宽度的影响。为揭示该影响规律,开展了相关的参数敏感性研究。有限元分析表明,无量纲的有效翼缘宽度随着径厚比、环板与主管厚度比的减小而减小。对计算结果归一化,提出了有效翼缘宽度的经验计算公式。最后进行了相应的验证试验研究。结果表明,采用该经验公式后,相应的节点承载力理论计算结果更接近试验结果。