钢筋混凝土拉压杆理论研究与应用探讨

介绍了拉压杆理论的发展以及其基本原理,分析了该理论在一些结构构件中的应用及其存在的问题,认为拉压杆理论在这些构件结构分析中不失为一种理想的方法。同时,还探讨了拉压杆理论在钢筋混凝土和钢纤维混凝土桩承台中的应用的可能性,并指出应该建立系统化的基于拉压杆理论的桩承台设计计算方法。

拉压杆理论在钢筋混凝土结构设计中的应用

在调研分析、介绍拉压杆基本理论的基础上,着重阐述了拉压杆理论的研究成果及其在混凝土结构设计中应用需要注意的一些事项。拉压杆理论的设计思想是直接依据有限元程序分析得到的结构内部应力分布图及应力曲线图,分析出整个结构内部的"力流",将同一方向上主要承受压应力的混凝土区用压杆模拟,而主要承受拉应力的区域用拉杆模拟,交汇区以结点模拟,建立一个替代原结构拉控压杆模型。

板柱节点冲切理论的研究进展

国内外现有的板柱节点冲切承载力计算方法依旧采用经验方法,其计算式中未能体现出结构的受力性能。本文对板柱节点冲切理论的一般研究方法以及上下限解法在板柱节点冲切中的应用进行总结,阐述了拉压杆理论研究板柱节点冲切的成果,并分析了板柱节点冲切的受力机理,得出板柱节点冲切破坏的拉压杆模型及以锥壳破坏为标志的破坏机理。研究结果可为板柱节点冲切承载力计算提供新思路。

六桩厚承台的传力模式分析

通过对2个不同配筋形式的钢筋混凝土六桩厚承台受冲切的试验,探讨了钢筋混凝土六桩厚承台的破坏模式和受力机理。结果表明,钢筋混凝土六桩厚承台的传力机理不同于一般受弯构件,建议分析其受力时采用拉压杆模型。

主变桩筏基础有限元分析及配筋建议

受到主变油池深度和基础埋深的限制,桩筏基础承台厚度一般较大,且一般都凭经验双向配筋。这里对已设计桩筏基础进行了有限元分析,并根据已有厚承台的拉压杆理论,对主变桩筏基础的设计提出了改进建议。实践证明这一改进可在保证安全并降低承台造价。

混凝土深梁腹筋拓扑优化设计

现有的结构拓扑优化研究大都忽略混凝土开裂后的软化现象,以及腹筋对深梁结构抗剪受力性能的影响。以钢筋混凝土深梁结构腹筋设计为研究对象,利用APDL语言编写钢筋混凝土深梁腹筋的拓扑优化程序,通过舍弃每次优化中对结构平均应变能影响较小的腹筋单元,最终得到结构开裂后与混凝土斜拉杆共同承担剪力的关键腹筋,并通过软化拉压杆模型理论进行相应的腹筋配束设计。选取京雄高速花瓶式桥墩的盖梁缩尺试验模型进行腹筋拓扑优化及配束设计,优化后的配束设计在一定程度上能抑制裂缝发展,其开裂后相较缩尺模型原配束设计具有更大的结构刚度,使开裂后的结构在承受相同荷载时应变更小,提高结构的耐用性。

V形墩刚构桥固结区域设计

V形墩刚构桥两个斜撑之间的墩梁固结区域受力较为复杂,是V形墩刚构桥设计的关键节点。固结区域的配筋设计是否合理是V形墩刚构桥梁受力成败的关键,本文采用MIDAS软件并结合拉压杆理论,对V形墩刚构桥固结区域的配筋设计进行了详细分析。

基于偏载作用下的Y形墩受力分析方法与优化设计研究

以浙江嘉兴某快速路项目为依托,通过建立下部结构Y形墩杆系模型和有限元实体模型进行偏载作用下的受力分析对比,并结合拉压杆理论揭示杆系模型在分析Y形墩时难以反映结构真实的受力情况,实体模型分析的结果更为合理。在此基础上进一步提出针对Y形墩受力的最优设计准则,并据此进行优化设计,为以后同类型桥梁下部结构的设计、研究提供参考。