钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算中美规范对比

从计算方法的基本假定、适筋和超筋破坏的界限、材料强度设计取值、配筋设计方法以及算例等方面,对中国GB50010-2010《混凝土结构设计规范》和美国ACI318M-2014《结构设计规范》进行了正截面受弯承载力计算深入的对比。通过算例分析,美国规范进行结构设计的内力设计值、配筋面积比中国规范大,相同建筑材料、荷载条件下,美国规范计算配筋比中国规范计算配筋大约5.5%~9.2%。

钢制储罐混凝土环墙基础设计中美规范对比

在全球化大潮的背景下,越来越多的项目走出国门。混凝土环墙基础是钢制储罐常采用的基础形式之一,通过钢储罐环墙基础的设计实例,对中美规范中有关混凝土环墙基础的厚度、配筋等计算进行对比,找出差异,加深对储罐环墙基础设计的理解,更好的进行储罐环墙基础的设计。

浅析中美钢结构规范设计

在全球化的背景下,工程公司积极拓展海外业务,对国际钢结构设计规范的研究日益重要。特别是美国规范,因其广泛认可性,成为提升企业国际竞争力的关键。通过对设计方法、受弯构件的计算以及实际案例的详细分析和对比,可以更好地理解两国规范的异同,从而为工程实践提供指导。在进行中美规范的比较分析时,发现在相同的荷载条件和材料强度下,根据美国规范计算出的受弯构件尺寸往往稍小于中国规范的结果。此研究不仅可以提升企业在海外市场的竞争力,还有助于推动我国钢结构设计水平提升,促进建筑行业的持续发展。

基于±800 kV特高压直流输电线路的中美规范风荷载对比研究

针对±800 kV特高压直流输电线路设计的中美标准,从结构重要性系数、分项系数、重现期等方面对风荷载进行全面探讨分析,并深入研究基本风速、地形地貌和高度影响因素、风载体型系数以及动力特性的取值方法。结合典型±800 kV特高压直流输变电工程,将中美规范的风荷载进行对比分析,得出美国规范的线条风荷载和塔身风荷载标准值均高于中国规范,但线条风荷载设计值小于中国规范30%左右,塔身风荷载总设计值(各风压段之和)与中国规范基本相等。结合典型杆塔计算分析,发现美国规范的风荷载整体设计水平低于中国规范约23%。

中美普通钢筋混凝土结构设计裂缝控制

随着海外项目的增多,有相当一部分的项目需要采用国际标准进行设计计算。美标则为其中占比较大的规范体系之一。对国标GB50010与美标ACI318的裂缝控制思路与标准差异进行对比,国标GB50010在考虑耐久性的因素下,给出了不同环境下的裂缝宽度限值与95%保证率的最大裂缝宽度计算公式。美标ACI 318则认为裂缝宽度与长期耐久性之间无较大关联,未规定详细裂缝宽度限值与计算公式,而基于可接受的裂缝宽度,规定了钢筋最大布置间距。

中、美钢筋混凝土梁斜截面承载力设计

随着中国“一带一路”倡议不断推进与发展,培养了解、熟悉国外工程结构规范,且有国际视野的土木工程专业人才非常必要.在土木工程专业基础课程《混凝土结构设计原理》教学中补充一些国外工程规范设计知识,适当增加对不同规范给出同一设计比较的教学内容,此教学尝试受到学生地喜爱与欢迎.以中、美钢筋混凝土梁受剪斜截面承载力设计为例,介绍教学改革尝试,并希望今后在教学中不断推动教学国际化的改革,以期适应时代的需要.

地震作用下中美规范RC结构层间位移角限值的对比研究

为研究地震作用下我国规范层间位移角限值的合理性,将其与美国规范的层间位移角限值进行对比。基于等位移原理推导中美规范层间位移角限值的对比方法,提出中美规范层间位移角限值富裕度指标β。设计框架、剪力墙、框架-剪力墙和框架-核心筒等80个典型RC结构模型,验证结构在设防烈度地震作用下处于弱非线性。分析结构体系、场地类别和设防烈度对β的影响,结果显示,模型的β值均大于1,说明中国规范层间位移角限值比美国规范更为严格。以β作为修正系数,将四种结构体系的位移角限值统一调整为1/500,重新设计16个模型,采用基于构件变形的抗震性能评估方法,验证层间位移角限值调整后结构在强震下的安全性。建议:多遇地震作用下RC结构层间位移角限值可取1/500。

中美规范钢筋混凝土水池裂缝控制方法对比

裂缝控制是钢筋混凝土水池结构设计的关键,然而国内外规范对裂缝的控制方法存在差异,为便于海外工程设计,本文介绍了中美两国规范的裂缝控制方法,从裂缝计算荷载组合、裂缝控制指标和影响因素几个方面进行了对比,并结合算例进行分析。结果表明,美国ACI318规范裂缝控制方法不适用于水池结构,中国规范较ACI350规范裂缝控制方法严格,但较ACI224规范宽松。

中美规范RC剪力墙承载力和变形能力对比

为研究中美规范关于RC剪力墙设计方法的差异,对比了中美规范RC剪力墙约束边缘构件的相关规定,通过一字形截面RC剪力墙算例,对比分析了剪力墙的承载力和变形性能。对比结果表明,当其他条件相同时,美国规范剪力墙的约束边缘构件长度和体积配箍率均大于中国规范,两国规范剪力墙的正截面承载力均随着墙肢长度的增大而提高,且美国规范剪力墙的提高幅度大于中国规范。随着轴压比的增大,中国规范剪力墙的抗剪承载力逐渐提高,但美国规范剪力墙不变。利用纤维截面分析程序XTRACT对分别按中美规范设计的一字形剪力墙截面进行分析,结果表明,墙肢长度不变时,美国规范剪力墙的曲率延性高于中国规范。整体而言,按美国规范设计的剪力墙弹塑性变形能力更好。

超载作用下中美规范响应分析

当代中国交通现状中,汽车超载已经成为引起交通事故和结构安全受损的重要因素之一。针对这一现象,以一座典型的6×70 m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,利用监控得到的重载车辆数据作为超限荷载建立有限元模型,通过分析和比较桥梁在中国新旧桥梁规范及美国AASHTO规范的设计荷载和超限荷载下的最大挠度、内力和应力,讨论超载对桥梁的危害。结果表明美国规范在设计可靠性方面更加保守,具有更高的抗拉能力和抗剪能力,对我国规范改进及桥梁设计具有较大的参考价值。

中美欧公路桥梁设计规范的综合评价方法

为适应越来越多的海外工程建设,需要对不同国家桥梁设计规范进行全面对比与评价,基于结构可靠度基本原理与概率极限状态设计方法,建立了中国、美国、欧洲公路桥梁设计规范安全性及经济性的综合评价体系.考虑中美欧桥规的承载能力极限状态与正常使用极限状态,提出了评价基本指标"截面富余度"、"变形富余度"和"应力富余度",以及评价核心指标"综合富余度",并计算得到各富余度的分项权重.通过对桥梁工程通用图及实际工程案例的计算,欧美桥规的综合富余度计算结果大于中国桥规的计算结果,即相同材料强度条件下欧美桥规计算的工程实例的安全性更高,而中国桥规计算结果则经济性更好.中美欧公路桥规的综合评价体系能够较为客观、系统地定量评价中美欧桥梁设计规范的安全性与经济性.

基于中美规范的高强钢筋混凝土梁受剪承载力对比分析

针对11根配置HRBF500高强钢筋的混凝土独立梁进行的受剪试验,分别采用我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和美国ACI 318-11规范公式计算构件的受剪承载力,并将公式计算值和试验实测值进行对比分析。研究结果表明,配置HRBF500高强钢筋混凝土梁,裂缝发展规律和受剪特征与配置普通钢筋混凝土梁基本相同,采用两国规范公式所得受剪承载力均小于实测值,有较大的安全余量,且两国规范受剪承载力的安全储备程度比较接近,承载力依据我国规范公式计算结果略大于依据美国规范公式所得计算值,相比美国规范,由混凝土项承担的受剪承载力,我国规范计算结果较大,而钢筋项承担受剪承载力略小。

中美室外给水设计规范比较研究

系统分析我国现行的设计规范《室外给水设计规范》(GB50013-2006),并与美国卫生部2012年颁布的《给水工程设计标准》(Recommended standard for water works)进行对比,内容涉及规范结构、取水、泵房、输配水、水处理工艺、净水厂排泥水处理、检测与控制等方面,通过对比中美室外给水设计规范存在的差异,提出加快规范更新频率、优化规范标准体系以及增加规范内容等方面的建议,为我国《室外给水设计规范》的修订提供参考,推进我国技术规范标准体系的发展。

中美规范钢筋混凝土梁配筋分析

通过中国混凝土结构设计规范与美国房屋建筑混凝土结构规范对单筋矩形截面的计算基本假定和砼受压应力图形的简化原则,推导出两种规范钢筋砼单筋矩形截面梁的配筋计算公式,通过各自的钢筋和砼保证率换算强度指标,分析比较两者在设计方法、设计参数取值上的不同,最后通过计算实例比较两者计算结果的差异。结果表明,荷载、梁截面尺寸、材料相同条件下,按美国规范计算出的钢筋砼单筋矩形截面梁的主筋比按中国规范计算出的钢筋砼单筋矩形截面梁的主筋多20.5%。

中美欧规范水运工程基桩完整性试验检测之比较

近年来,我国的企业在"一带一路"沿线国家承揽了较多水运工程桩基项目,但因对国外规范了解不够深入,给桩基完整性试验检测的开展带来很大困扰。以中国《水运工程地基基础试验检测技术规程》和美国ASTM(D5882、D4945、D6760、D7949)、欧洲标准(EN1997、EN1536、EN12699)为例,详细比较中国、美国、欧洲3套现行规范在水运工程桩基完整性试验检测中部分条款之差异,主要结果有:1)中国规范规定了完整性试验检测的比例并将桩的完整性分为4类。2)美国规范包括了热异常法,丰富了检测方法。3)美国规范只规定了如何进行试验,一般不规定如何使用试验结果。4)欧洲规范仅提及了完整性检测可采用的方法,并未进行具体规定,一般均按所在地国家标准进行。

布线系统中美规范异同对比

通过对比中美两国建筑布线系统规范:美国电气安装规范(NEC2011版)、国家标准GB16895.6-2000(idtIEC60364-5-52:1993)《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第52章:布线系统》、GB/T16895.15-2002(idtIEC60364-5-523:1999)《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节:布线系统载流量》,列出两国布线系统规范的主要异同点,作为理解和修订规范的参考。

基于中美规范的大件运输桥梁安全评估

大件设备运输通过公路桥梁时需进行承载能力准确的评估,这是确保桥梁和设备安全及能否通过大件设备运输的重要保障。文章以巴基斯坦公路桥梁运输350 t大件设备项目为依托,对中美两国在超重车辆过桥时的桥梁承载能力分析要点、方法和评估原则进行了介绍。通过对预应力简支T梁桥在通行超重车辆时的结构安全的分析与计算,得到了一些有益的结论,可为同类运输案例的桥梁结构承载力评估提供借鉴经验。

中美杆塔规范角钢稳定问题对比研究

在输电杆塔设计领域,美国规范作为世界范围内所公认和通行的主流标准之一,具有重要的地位。本文将我国的DL/T5154-2012《架空输电线路杆塔结构技术规定》与美国的ASCE10-97《Design of Latticed Steel Transmission Structures》在稳定性方面进行了对比研究,并通过具体算例比较了两个规范在稳定性计算方面的差异。研究结果表明,在相同的长细比的条件下,中国规范稳定系数的计算值与美国规范相比偏小,美国规范的稳定承载力与中国规范承载力差值呈现出先增大后减小的趋势。因此,基于中国杆塔设计规范的角钢稳定系数取值可以适当增大,或增加承载力调整系数,以便更加合理的利用材料。

中美欧规范钢管桩抗拔承载力设计对比

海洋工程中,钢管桩是最广泛应用的桩型,钢管桩抗拔承载力的计算是桩基设计的一项重要内容,海外基桩抗拔承载力设计主要参照美国石油协会API RP 2A-WSD规范和欧洲规范EN1997-1。系统阐述了这两个规范与中国建筑桩基技术规范、码头结构设计规范抗拔承载力计算方法的异同,并结合实际工程计算钢管桩的抗拔承载力。对比各种方法的计算结果发现:1)在以黏性土为主的地层中,建筑桩基技术规范的计算桩侧阻力值与实测值偏差最小。2)在以黏性土、砂土为主的地层中,建筑桩基技术规范、API规范的计算值与实测值偏差最小。3)单桩抗拔承载力设计值参照EN规范的计算值最小。4)可参考《建筑桩基技术规范》、Michael Tomlinson所述方法进行软岩侧阻取值。

箱涵结构设计中美规范的对比及应用

箱涵为水利工程的重要建筑物,中美技术标准在箱涵结构设计的混凝土抗压强度、设计表达式、受弯构件正截面承载力等多方面存在着明显差异。对中美规范在箱涵结构设计、计算方面的差异性进行了详细的对比和论证,并通过实际工程案例进行了箱涵结构计算,得出了中美规范在箱涵结构设计方面的优缺点,为工程设计起到了指导性作用。