板柱节点冲剪破坏后的精细有限元分析

按实际结构构造建立了板柱节点的精细有限元模型,采用实体单元和梁单元分别模拟混凝土和钢筋,采用生死单元技术模拟冲剪过程中混凝土开裂和冲剪后的钢筋断裂。3类典型冲剪试验的模拟验证表明该方法可以准确模拟冲剪和冲剪后的位移和承载力。基于该模型对约束节点的冲剪受力全过程进行了进一步的分析,结果表明:面内约束的板柱节点试验中,整体性钢筋和受弯钢筋对冲剪后承载力贡献为42%和58%;提高配筋率对节点冲剪前后的刚度均提升显著,而板厚增加仅对节点冲剪前的承载力和刚度有显著提升;欧美澳中四国规范在计算约束节点冲剪强度值时至少仍有36%的承载力储备,现有冲剪后承载力计算方法低估了负弯矩钢筋贡献,其冲剪后强度的计算值也都低于试验值。

近场爆炸作用下简支钢筋混凝土梁冲剪破坏的预测方法

爆炸作用下钢筋混凝土梁会呈现多种破坏模式,针对近场爆炸载荷作用下钢筋混凝土梁的冲剪破坏,联合等效单自由度模型和临界剪切裂纹理论,提出一种预测钢筋混凝土梁冲剪破坏的方法,并通过开展两发球形梯恩梯装药近场爆炸试验,观察了钢筋混凝土梁的破坏形态,验证了冲剪破坏的预测方法。结果表明:提出的预测方法可用来评估钢筋混凝土梁在近场爆炸作用下是否发生冲剪破坏,对掌握钢筋混凝土梁的爆炸效应特征具有参考意义。

设置托板和暗梁的板柱节点冲剪后受力性能的试验研究

板柱节点的冲剪后性能是影响其抗倒塌性能的重要因素之一。我国工程多采用配置托板和暗梁的方式加强板柱节点,但带托板和暗梁的板柱节点受力性能更加复杂,特别是对冲剪破坏后的受力行为不明确,相关研究匮乏。本文设计了3个板柱节点试件:托板试件(DP-1、DP-2)和暗梁试件(EB),通过静力试验分析了试件的破坏机理和承载力变化规律,对比了两种加强措施对节点破坏模式和受力性能的影响。结果表明:配置托板的板柱节点有两种冲剪破坏模式;托板显著提高了节点抗冲剪承载力,相较于DP-1,托板厚度较小的DP-2抗冲剪承载力降低了13%,EB降低了29%,但托板试件脆性破坏特征明显,冲剪后残余承载力低;暗梁箍筋可以有效约束混凝土、让板内钢筋协同工作,从而提高节点延性。

NC–UHPC组合梁抗冲击性能的数值研究

超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的应用.为了实现结构抗冲击性能和经济的平衡,提出UHPC局部替换和包裹的方案改善钢筋混凝土梁的抗冲击性能.本文设计了NC梁、UHPC梁和NC–UHPC组合梁等不同的研究工况,然后对比分析各个试件的抗冲击性能.结果表明:相比普通钢筋混凝土梁,UHPC局部替换方案可以有效的避免梁的局部冲剪破坏,而UHPC包裹在冲击荷载下梁的破坏模式由冲剪破坏转变为弯曲破坏,两种方案均可有效的减少梁跨中的峰值位移和残余位移;UHPC局部替换相较于包裹方案,梁的跨中峰值位移和残余位移较小,且具有更高的跨中承载能力,在实际过程中建议UHPC局部替换长度取大于2倍梁高以避免局部冲剪破坏.

提高砼板抗冲剪强度的有效方法

前言在砼平板与其支柱的交接处,很大的剪力会引起脆性的冲剪破坏(图1)。这种连接的现行做法是用箍筋增强(图2),或者用结构钢的抗剪锚栓。因为箍筋比较便宜,所以用得较多。剪力是由箍筋的垂直肢的拉力抵抗的;但是除非垂直肢和板顶和板底附近有着可靠的锚固,这种抗剪的拉力是产生不了的。

砂-黏土双层地基极限承载力的数值研究

在实际工程中,常见天然的或通过人工换填形成的上部砂土、下部黏土的层状地基,目前关于这种双层地基极限承载力和破坏机制研究还不够深入。通过有限差分法建立双层地基数值模型,分析基底粗糙程度、砂土剪胀角和超载对地基破坏模式及极限承载力的影响,并根据有限差分法计算结果对强度加权平均法、应力扩散法和冲剪破坏法等现有实用计算方法的估算正确性进行评价。研究结果表明,基底粗糙程度对极限承载力的影响随着砂土内摩擦角的增大而减小;当剪胀角较小时,剪胀角变化对承载力的影响更为明显;当下层黏土强度较小时,超载的作用更明显。强度加权平均法由于低估破坏面影响深度导致砂土层权重较大,计算结果偏大;应力扩散法忽略了砂土剪切强度,在砂土层较厚时出现低估;冲剪破坏法由于可较为精确地计算砂土破坏面上抗剪强度和被动土压力,是3种实用方法中计算最准确的,当砂土厚度和黏土强度较大时,建议按太沙基经验公式对下卧黏土进行局部剪切破坏修正后确定极限承载力。

超高台阶排土场稳定的新机制与实践

针对影响排土场稳定的软土基底、泥石流、水等三大灾患 ,研究了当前排土场工程的极限堆高计算公式、泥石流的以治为本控制对策、水的疏排为主治理策略的不足与缺陷 ;提出了与排土场表土基底作用机制相适应的超高台阶排土场堆高新的计算体系 ;提出了以控制泥石流料源———微细颗粒为核心的扼制泥石流新思路 ;提出了建设排土场底部泄流体的原理与技术。在厂坝七架沟、南芬庙儿沟两个超大型的亿立方米级排土场予以成功实践 ;增高扩容、大幅度节省占地 ,有效地扼制了排土场泥石流 ;建成我国第一个排土场底部泄流体 ,控制排土场水。实现经济效益分别为 1 85亿元、10

双跨连续GFRP-混凝土组合板的试验研究

为研究GFRP-混凝土组合板的受力性能,对3块GFRP-混凝土组合连续板进行了静载试验.3块组合板分别通过环氧树脂胶或剪力栓钉与下部型钢支座连接.试验结果表明:所有组合板的最终破坏形态均表现为加载垫块处局部冲剪破坏;中支座处和边支座处没有出现荷载重分布现象,组合板表现出良好的空间受力性能及变形协调能力.然后,基于塑性极限理论,提出了一种GFRP-混凝土组合板极限承载力计算方法.预测值与试验值的比较结果表明,所提方法可以有效地预测GFRP-混凝土组合板的极限承载力.

桩基础软弱下卧层验算模型的探讨

在桩端持力层强度验算和软弱下卧层验算模型统一的基础上 ,结合工程实例 ,对建筑桩基技术规范中有关软弱下卧层附加应力计算公式的简化问题进行了分析和讨论 ,并提出了修正后的验算公式 。

综合考虑抗拔力的土钉支护稳定分析

依据混凝土结构设计规范，考虑面板在冲剪和直剪下的承载力，以及近似考虑面板的抗剪力，设计了6种承载模式，在工程实例的基础上对此进行分析。研究表明，综合考虑各个抗滑力，对于合理确定土钉支护安全系数具有重要意义，可为规范的编制提供参考。

固化人工硬壳层双层地基承载试验及理论研究

在围海造陆工程中为了缩短工期,同时解决砂石填料紧缺、成本高,以及减少弃土的开挖、运输和堆放等问题,常采用就地固化处理形成人工硬壳层,为后续工程的开展提供作业平台。从室内模型试验和理论分析两方面入手研究了人工硬壳层下的地基承载力。结果发现:模型试验中地基破坏的模式为上层固化层剪切破坏,下卧层发生整体剪切破坏;就地固化形成的人工硬壳层可大幅提高地基的承载力。对比两种试验结果可知下卧层的强度对地基承载力影响大。此外,基于双层地基冲剪破坏理论推导了模型试验中方形基础的地基承载力公式,发现其计算结果与试验结果符合良好。最后用应力扩散原理研究了地基承载力,推荐上层土扩散角应大于30°。

钢管混凝土板柱节点的试验研究

通过两批 4个板柱节点试件的试验研究 ,分析比较了两种不同构造形式的钢管混凝土板柱节点的破坏形态和受力特性 ,提出了合理的钢管混凝土板柱节点形式和设计建议。

吹填流泥地基真空预压浅层加固需求研究

吹填流泥地基采用真空预压浅层加固的主要目的是为深层地基处理提供稳定的工作面,因此真空预压浅层加固后应避免深层地基处理时可能出现的垫层前沿滑动破坏、浅层加固区地基承载力破坏及由浅层加固区向下卧流泥的冲剪破坏等。根据深层地基处理时浅层加固区地基承载力破坏、由浅层加固区向下卧流泥抗冲剪破坏两种破坏模式推导得到真空预压浅层加固区不排水抗剪强度需求公式;深层地基处理垫层施工时前沿稳定需求的真空预压浅层加固区不排水抗剪强度应根据整体稳定性分析确定。分析表明,深层地基处理时浅层加固区地基承载力、抗冲剪需求的浅层加固区不排水抗剪强度与垫层厚度、深层处理施工机械、浅层加固厚度等有关;当深层处理垫层厚度超过1 m后,垫层前沿稳定需求的浅层加固区不排水抗剪强度急剧增大,且下卧流泥越厚,需要的抗剪强度越大。

有软弱透镜体沉管灌注桩的设计与施工

对某住宅小区沉管灌注桩桩端土中存在软弱透镜体，部分桩基发生持力层冲剪破坏事故进行分析，并对事故的处理及其工程设计及施工谈了几点体会，供设计人员参考．

国外几例倒塌事故

一个医生犯错误只能杀死一个人,一个结构工程师犯错误,有可能杀死成千上万人。现代的风险观念是风险发生的综合概率观念。

深圳福田文化广场钢管结构设计的探索

介绍矩形管方管钢管结构设计中管杆件密封防腐;节点设计中克服冲剪破坏和局部屈曲破坏的构造技术措施。

承重砖墙托换体系承载力预计模型研究

根据工程实际进行了托换试件设计,设计中考虑了砖的强度、穿筋的数量、托换梁的高度等影响因素.试验与分析结果表明,托换体系有两种破坏形式,一是沿砖砌体和托换梁混凝土界面发生冲剪滑移破坏,二是沿砖砌体跨中出现劈开破坏.托换试件的抗冲剪承载力随着托换梁的高度、砖砌体的强度的增大而提高,托换试件抗劈开破坏承载力取决于托换梁的截面尺寸、穿筋的配置量和支座与托换梁间的摩擦系数等因素.最后建立了托换体系平面桁架力学模型,为了防止发生冲剪破坏,以劈开破坏的设计承载力的1.5倍作为冲剪破坏的验算荷载,如不能满足则加大托换梁的高度.