钢筋混凝土短梁内藏“拉杆-拱”体系研究

钢筋混凝土短梁属于深受弯构件,应力场复杂,当前的设计方法存在一定的局限性。本文通过有限元分析对钢筋混凝土短梁与相应的钢筋拉杆-混凝土拱进行了系列仿真试验,对比分析了短梁和拉杆-拱的极限承载力、应力分布、跨中挠度和裂缝形态等力学指标。结果表明:当两种构件尺寸、荷载及其他配筋条件基本相当时,拉杆-拱的极限承载力仅比短梁小8.2%,跨中挠度也仅比短梁大9.8%,且拉杆-拱拱圈中混凝土应力分布较短梁均匀,而它们底部主要纵筋的应力水平基本相当,短梁的裂缝以斜裂缝为主,分布范围较拉杆-拱大。这些结果反映出钢筋混凝土短梁中内藏"拉杆-拱"体系作为其核心受力骨架,是日后工程中钢筋混凝土短梁设计的重点关注部分。

基于拉杆-拱模型的方钢管混凝土轴压承载力研究

为在方钢管混凝土轴压承载力计算时考虑约束效应,在核心区混凝土中虚设压力拱,与钢管壁组成拉杆-拱受力模型,以此来考虑钢管对拱内混凝土的约束效应.所推导的轴压承载力计算模型由钢管抗力项、拱内约束混凝土抗力项及拱外非约束混凝土抗力项组成,模型物理意义明确.收集了198个试验数据对模型进行验证,并与各国规范建议的方钢管混凝土轴压承载力计算公式进行对比.结果表明:本文推导模型所预测的轴压承载力更接近试验值,且计算稳定性更好.通过对材料强度、含钢率、套箍系数等参数进行分析,建议了模型的适用条件.此外,为便于工程运用,给出了本文推导模型的数学表达式.

贵阳未来方舟G7框支转换结构分析与设计

贵阳渔安安井温泉旅游城未来方舟G7为大型商住综合体项目,塔楼与商业裙楼设缝分开。其中裙房采用框架结构,共7层,3栋塔楼为高度180~210m的超高层住宅,采用框支剪力墙结构。塔楼由于高位转换且转换层以上层数较多,结构受力相对复杂。采用ABAQUS对框支转换构件进行三维实体有限元分析,揭示框支转换结构“拉杆-拱”受力机理;通过改变转换层位置,研究框支剪力墙与落地核心筒之间的剪力传递规律;提出两种方便转换梁拉筋贯通锚固的框支转换节点形式,并论证其安全可靠性。对转换梁、框支柱、框支连接节点、框支剪力墙、落地核心筒以及转换层上下几层楼盖等转换结构相关构件进行分析,并采取相应构造加强措施,保障转换结构受力安全,使得整体结构达到预设的C级抗震性能目标。