承载极限状态下组合梁的有效翼缘宽度

考虑到剪力滞效应的影响,在钢-混凝土组合梁设计分析中,常采用翼缘有效宽度的概念计算组合结构的应力和变形。针对简支组合梁,采用非线性有限元方法结合试验比较有效宽度在承载极限状态下及弹性状态下的区别,分析宽跨比、栓钉布置、加载形式等主要因素对有效宽度的影响程度,提出组合梁极限状态下有效宽度取值及不同栓钉布置情况下的取值方法,可供工程设计人员参考。

斜拉桥混凝土桥塔承载能力极限状态计算方法

以一座独塔混凝土梁混凝土塔斜拉桥为工程背景,对按规范验算主塔承载能力极限状态进行了分析研究,对偏压构件(桥塔)的关键参数计算长度l0的准确取值提出建议,弥补了规范中无法考虑斜拉索非保向力效应的不足。与精细有限元模型计算结果的对比表明,采用该参数取值原则与改进方法计算斜拉桥主塔极限承载能力是可行的。

碳纤维加固钢-混凝土组合梁承载力极限状态计算

碳纤维复合材料是进行桥梁维修和加固的理想材料。对采用碳纤维复合材料加固钢-混凝土组合梁桥的设计方法进行了分析。考虑桥梁结构带载加固分阶段受力的特点,与现行桥梁设计规范中承载能力极限状态计算方法相适应。首先基于平截面假设和碳纤维应变滞后的特点,确定承载能力极限状态下碳纤维片材的极限应变值。然后分别建立了碳纤维片材加固钢-混凝土组合梁在正弯矩区和负弯矩区抗弯承载力的计算图式和计算方法,可供桥梁加固工程设计参考。

半潜式钻井平台承载力极限状态设计

以半潜式钻井平台为研究对象,研究承载力极限状态设计方法的应用。文中首先介绍了承载力极限状态、分析方法、强度衡准;然后基于非线性软件ABAQUS,以加筋板架为研究对象,对其极限强度有限元数值仿真的分析方法、初始变形影响、结果分析技术等进行研究,总结形成数值仿真分析技术。在此基础上,分析半潜平台结构模型、载荷模型、边界约束等,研究目标平台在横向分离、纵剪、纵扭三种变形模式下的极限承载力及变形模式;分析等效模型、加筋模型对计算结果、计算效率的影响,提出半潜式平台极限强度工程化数值分析技术。最后,基于部分安全系数准则提出完整半潜式平台结构极限强度衡准,并对目标平台进行评估;总结形成半潜式钻井平台基于承载力极限状态的结构设计技术。

极限承载状态排土场柔性地基泄水涵洞稳定性研究

为研究过载排土场下泄水涵洞的稳定性,以某矿山排土场柔性地基的泄水涵洞为例,考虑竖向和侧向载荷极限状态组合效应,构建箱涵力学计算模型,计算顶板及侧壁的轴向力和剪应力,研判其稳定性,并与数值模拟和现场勘察结果进行对比分析。结果表明:箱涵左右侧壁所受轴向力最大,箱涵倒角部位承受剪应力和轴向力最大,均处于极限允许范围内,数值模拟结果与计算结果相符,涵洞整体稳定性良好,现场调查结果验证了力学计算结果的合理性。在实际排土作业过程中,矿山应严禁超限堆土。该研究为排土场下泄水涵洞的稳定性分析提供了重要的理论指导。

承载力极限状态下桩土应力比的理论分析及试验研究

复合地基桩土应力比是决定复合地基承载性能的关键因素之一。本文基于复合地基承载力极限状态,推导了桩土应力比的理论计算公式,通过与现场试验检测成果的对比分析,验证了在极限状态工作条件下桩土应力比计算公式的合理性。

无背索斜拉桥承载能力极限状态下的可靠度研究

指出在无背索斜拉桥的设计、施工、管理中存在着大量不确定性、随机性的因素,若采用确定性的分析,有可能对结构产生一定的误判,通过建立无背索斜拉桥主梁、拉索、斜塔三大构件的功能函数,运用可靠度的相关理论,对其进行理论计算分析,并根据其结果给出设计时的相关建议以便对结构进行优化。

钢筋混凝土构件承载能力极限状态可靠度分析

采用考虑随机变量分布类型的一次二阶矩法,推导了承载能力极限状态控制设计的钢筋混凝土受弯构件可靠指标计算的一种近似方法,并对混凝土受弯构件承载能力极限状态的可靠度进行了全面的计算和分析。

承载能力极限状态下CFRP加固前后锈蚀RC桥梁时变可靠性比较分析

该文结合一座实桥,运用JC法分别计算了承载能力极限状态下,CFRP加固前后锈蚀(坑蚀)RC桥梁的时变可靠度指标。考虑钢筋均匀锈蚀和坑蚀的情况下,对CFRP加固RC桥梁后承载能力极限状态的时变可靠性进行了分析。结果表明:CFRP加固能够明显地提高锈蚀RC梁的可靠性能,可靠度指标能提高1左右。坑蚀情况下可靠度指标比均匀锈蚀的可靠度指标低,并且随时间的增加可靠度指标退化更显著,因此用均匀锈蚀模型会过高地预测加固后桥梁继续服役的耐久性,坑蚀模型更加符合加固后桥梁结构性能评估的需要。

某型叉车驱动桥壳极限承载状态有限元分析

以某型成熟驱动桥壳产品为依托,根据叉车的使用情况和桥壳的安装布置情况,进行了桥壳极限承载状态的受力分析,且基于有限元法计算了桥壳的强度和刚度,校核分析结果与疲劳台架试验和市场使用的情况基本相吻合,可见该极限承载状态的校核方法具有一定的实用价值。

基于ANSYS分析CFST拱肋空间极限承载状态的计算模型研究

结合已有的CFST(concrete-filled steel tuber)本构模型,对已做试验的两个CFST(单圆管)单肋拱空间极限承载状态进行了双重非线性有限元分析探讨。采用双单元法和单单元法对比研究了基于ANSYS分析下模型拱的统一理论模型、分离式理论模型和纤维单元模型.较好地模拟了模型拱的极限承栽状态,评定了几种核心混凝土本构模型的适应性,提出了ANSYS分析下精确模拟CFST拱极限承栽状态的基本原理、基本方法和本构关系的选取建议。计算结果与试验结果符合较好,验证了本文计算模型的合理性。研究成果可供进行圆CFST拱计算时参考。

粘钢加固达到承载力极限状态混凝土梁试验研究与有限元分析

混凝土结构是我国建筑中最常见的结构形式,由于种种原因需要对其进行加固。而在实际工程中部分混凝土梁已经达到其承载力极限状态,对这种达到承载力极限状态的混凝土梁进行加固的相关研究较少。因此,本文采用试验研究与有限元分析相结合的方法,研究粘贴钢板加固达到承载力极限状态混凝土梁的力学性能。研究发现,达到抗弯承载力极限状态混凝土梁采用粘贴钢板加固后,刚度、屈服荷载、极限承载力均有较大幅度的提高,但延性出现了降低;建立了适用于分析达到极限承载力混凝土梁的有限元模型,模拟计算结果与试验数据基本吻合,说明所建模型是可靠的;卸载程度越大,粘贴钢板加固之后承载力提升越高,但是差别不大,在实际工程中,应该充分考虑现实情况,确定其卸载的程度。

碳纤维布加固达到承载力极限状态混凝土梁有限元分析

我国建筑物基数较大,其中一些建筑物的部分构件可能已经达到了极限承载力状态,对于此类构件的加固是非常重要的。碳纤维布作为一种新型材料对混凝土梁的加固有良好的效果。为了更好地研究分析碳纤维布加固达到承载力极限状态混凝土梁的力学性能,本文利用有限元软件ANSYS对试验梁的抗弯性能进行模拟分析,在试验的基础上,建立分析模型,并通过单元生死来实现粘贴碳纤维布的过程。ANSYS分析结果与试验结果基本一致,以此确定了ANSYS软件的可行性。以该模型为基础,在混凝土梁达到承载力极限状态之后,通过改变卸载程度的大小发现,卸载越多,碳纤维布的加固效果越好。

钢筋混凝土结构承载能力极限状态计算中的若干问题——对《混凝土结构设计规范》中有关条文的商榷

在设计工作中使用《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）（以下简称《规范》）时，常会遇到一些问题，经反复研究规范条文和条文说明后，仍未能解决。现就非预应力混凝土结构构件承载能力极限状态计算中经常遇到的一些问题商榷如下。

考虑参数和模型不确定性的基桩正常使用极限状态可靠度分析

考虑承载力计算模型和荷载不确定性,利用可靠度分析方法和概率统计理论,推导出承载能力极限状态(ULS)和正常使用极限状态(SLS)下可靠度指标的计算公式,给出了两种极限状态下可靠度指标间的线性关系式,研究了桩顶容许沉降lts随机性对正常使用极限状态可靠度分析结果的影响。研究结果表明,土体类别和桩型对正常使用极限状态模型因子影响很小;正常使用极限状态下基桩可靠度指标随承载力计算模型和荷载不确定性的增大而减小,但减小幅度逐渐降低,且可靠度指标总变化量不大,工程应用中可忽略承载力计算模型和荷载不确定性在可靠度分析中的影响;lts随机性对正常使用极限状态可靠性分析结果的影响很大,随lts的增加,正常使用极限状态模型因子和可靠度指标逐渐增大,而模型因子变异性逐渐减小,但桩本身性质并没有任何改变,只是所允许的沉降条件不同。研究结果可为规范修订和工程应用提供参考。

盾构隧道纵缝接头极限状态试验研究

纵缝接头对盾构隧道衬砌结构的变形和内力起控制作用,且不同受力状态下的盾构隧道接头的力学性能差异较大。基于1:1的纵缝接头正、负弯矩荷载试验,通过加载接头至极限破坏,获得了纵缝接头在轴力和弯矩共同作用下的接缝张开、接头挠度、螺栓和管片混凝土的应变。根据连接螺栓、密封垫和管片混凝土的工作状态,确定了纵缝接头的使用状态极限;根据接头最终破坏的变形和承载状态,确定了纵缝接头的承载能力极限。最后,在对比试验结果与设计结果的基础上,研究了现行安全系数设计方法的安全储备。

盾构斜井结构内力分析及其极限状态评估

对神东补连塔煤矿#2辅运平硐盾构斜井工程安全性,采用一种盾构斜井的内力分析及极限状态方法进行评估。斜井的内力受围岩蠕变效应和同步注浆浆液硬化效应的影响,结合盾构斜井管片接头刚度非线性的特性,运用有限元软件ANSYS模拟,求得内力随时间呈增大趋势。改进的极限状态评估方法主要分为:管片拉压、管片剪切和管片接头的安全评估,再根据内力分析方法可对斜井一段时期内的承载能力进行安全评估。结果表明:补连塔#2号盾构斜井计算断面在同步注浆后1年之内的极限状态评估满足设计要求,结构安全。

钢筋钢纤维混凝土地下结构构件承载力计算方法研究

文章详细介绍了我国和欧洲规范中关于钢筋钢纤维混凝土地下结构承载力的计算理论和方法,通过实际算例对比分析了二者的主要区别,指出了我国规范计算方法存在的不足,并提出了建议。理论分析和计算结果表明:正截面极限承载力设计理论方面,两者计算结果基本相同;斜截面承载力计算理论则有所不同,主要区别在于按我国规范计算的受弯梁抗剪力大于欧洲规范计算值,并且随着梁高、混凝土等级提高,差距越大;欧洲规范考虑了纵向受拉钢筋的抗剪作用,且轴向压力的影响系数大于我国规范值;关于正常使用极限状态承载力计算,按我国规范可减小裂缝宽度约为10%,而欧洲规范则约为60%,这是影响配筋率的主要因素之一。文章研究结论可以为我国钢筋钢纤维混凝土构件的设计方法和我国规范相关内容优化提供参考,可以更好地推广钢筋钢纤维混凝土在我国土木工程行业的应用。

浅析穿路管道的结构计算

输水管线布置应遵循城市建设总体规划且避免与现有重要建筑物和规划建筑物的作用与功能相矛盾,利用好现有工程;管线尽量顺直,减少拆迁,少占农田,少毁植被,保护环境;应选择最佳的地形和地质条件,管道尽量沿整体地势敷设,埋深应根据冻深情况、外部荷载情况、管道管材强度及穿越工程的交叉角度等要求确定,最大限度减少能源消耗。

无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法

为完善无筋钢纤维混凝土管片的设计方法,加速其在城市轨道交通中的应用,提出一种新的无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法。根据已有对钢纤维混凝土本构关系的研究成果,依据地铁管片的受力特点,分析了影响地铁管片正截面承载力的主要因素。依据无筋钢纤维混凝土管片极限拉应变与钢筋混凝土的极限拉应变不在一个数量级上的差异,结合现行混凝土规范,采用平面假设,把应力和应变作为无筋钢纤维混凝土管片设计的特征值;用钢纤维混凝土应变的取值范围对应不同的设计工况,将不同工况下的无筋钢纤维混凝土管片的设计验算结果归结到同一张应力应变图中。论述了采用轴力-弯矩包络图进行正截面设计验算的主要流程,并通过一个工程实例展示不同工况下无筋钢纤维混凝土轴力-弯矩包络图的相互关系。计算结果表明:在正常使用极限状态下,强度是影响承载能力的主要因素;而承载能力极限状态下,特别是偶然荷载作用下,无筋钢纤维混凝土的韧性是影响承载能力的主要因素。