压-弯-扭共同作用下闭口截面钢构件弯矩作用平面内极限承载力

利用Umansky闭口截面扭转理论,在现行GB 50017—2003"建筑钢结构规范"的基础上,得到适用于压-弯-扭共同作用下闭口截面构件弯矩作用平面内极限承载力的计算方法;采用数值分析方法对提出的设计公式进行验证,在建模时引入初始几何缺陷和残余应力,在分析时考虑几何非线性和物理非线性的影响;最后针对扭矩作用下矩形截面压弯构件截面塑性发展规律进行分析。研究结果表明:本文所提出计算公式能够真实反映构件的受力状态,使用便捷;在压力、弯矩和扭矩共同作用时可能存在的7种荷载路径对矩形截面钢管的极限承载力几乎没有影响;构件的抗弯和抗压极限承载力随着扭矩的增大而降低,且降低的程度越来越大;约束扭转的存在只会使截面最危险点更早地进入塑性状态,而对截面最终承载能力的影响不大,因此,根据自由扭转理论提出的设计公式对于存在约束扭转的矩形截面构件依然适用。

曲率分段法计算钢压杆单轴失稳的极限承载力

本文提出了计算钢压杆单轴失稳时的极限承载能力(压溃荷载)的比较简捷的方法——曲率分段法。此方法无需计算压力、弯矩和曲率之间的关系,也不必为满足压力和弯矩两个平衡方程而需要大量的试算工作,因此可以大大节省计算机时,而且计算精确。本方法可以计算中心压杆,也可以计算偏心压杆;可将材料视为理想的弹塑性体,也可采用实际的应力应变关系;截面上各部分材料性能可以相同,也可以不同。计算中可以考虑以下各种因素的影响,如:截面形状,材性,残余应力的大小及分布,初弯曲,初偏心,挠曲方向等。因此,用来分析各种因素对压杆承载力的影响是较为方便的。

桩长和桩轴向抗压刚度对桩极限承载力发挥的影响

本文分析了桩的荷载传递机理及桩侧极限摩阻力沿桩身的分布模式 ,并用荷载传递函数解析法定性分析了桩长和桩轴向抗压刚度对粘土层中桩的极限承载力的发挥的影响。

不等跨连续压杆极限承载力的研究

讨论了不等跨连续压杆的临时荷载计算方法 ,应用该方法可以解决不等跨受压杆件设计中必须解决的长度计算问题 。

钢筋混凝土拱桥极限承载力的参数研究

采用压溃理论和三维仿真模型,分析了钢筋混凝土拱肋在几何非线性、材料非线性、几何缺陷以及混凝土压碎、开裂、骨料嵌锁等因素耦合作用下的极限承载力,以使它的确定更符合实际.重点研究了初始几何缺陷、截面形式、荷载形式和矢跨比等对钢筋混凝土拱肋极限承载力的影响.研究结果表明:混凝土材料的力学特性对大跨径钢筋混凝土拱桥的极限承载力有明显影响;大跨径钢筋混凝土拱肋的极限承载力随初始几何缺陷的增加按分段二次曲线规律减小,与拱肋长细比遵循三次曲线关系规律.

轮压对铁路钢板梁承载力影响的研究

利用有限元法分析了轮压作用下铁路钢板梁上产生的局部荷载 ,根据弹性稳定理论 ,分析了局部荷载对钢板梁极限承载力的影响 。

桩端后压浆工艺对单桩承载力及桩身沉降的影响分析

采用桩端后压浆工艺,通过对试桩压浆前后的自平衡法承载力试验,分析桩端后压浆工艺对单桩承载力、桩端承载力以及桩身竖向位移的影响。根据测试结果,比较压浆前后的单桩极限承载力、桩侧摩阻力、桩端阻力和等效桩顶向下位移,分析桩端后压浆工艺的可实施性。结果表明:桩端后压浆技术对提高单桩承载力、减少桩身不均匀沉降具有明显的效果。

关于钢管砼短柱的抗压承载力及变形的研究

最近几年对于钢管砼的研究虽然很多,但大多数是结合设计,针对某一具体的材料强度、截面形状和尺寸而进行的.这些研究对于钢管与砼的相互作用问题均未进行深入的探讨.钢管砼在轴压力作用下,当钢与砼均处于弹性阶段,且钢管柱壁未发生局部屈曲时,由于钢的泊松比比砼大引起钢与砼的分离,此时钢与砼之间无力的相互作用,各自独立承受外力.

基于双荷载箱自平衡法的黄土地区桩基承载特性试验研究

为探究双荷载箱自平衡法在黄土地区的适用性,以陕西地区某城市立交工程2根抗压试桩为研究对象,对桩基竖向承载力进行检测,分析了桩底压浆前、后桩基承载力的提升程度及组成差异,并从桩身轴力、桩侧摩阻力及桩端阻力3个方面对荷载传递规律进行研究。结果表明:压浆后桩基极限承载力相较于压浆前提升了51.74%,其中桩端阻力值增加到压浆前的2.5倍,且占桩基承载力的比重明显增大;双荷载箱自平衡试验中,桩身轴力在上荷载箱处产生并达到最大值,向桩顶和桩底逐渐衰减,轴力向下衰减速率明显更快;桩侧摩阻力由上荷载箱处开始发挥,沿桩身传递过程中,由于桩土相对位移逐渐减小,最终衰减至最小值;下部桩身桩端反力-位移曲线与传统静载试验的荷载-位移曲线类似,但两者桩周土应力场存在差异。

桩承载力自平衡技术在工程检测中的应用

正2003年以来,我国铁路进入大规模建设时期。伴随大量的新线、新客站开工建设,大跨度、高层建筑工程不断发展,限于特殊地质条件,为提高单桩极限承载力、减小桩基沉降量,桩基工程出现2大特点:超大吨位、超长。很多工程单桩设计承载力超过几万kN。

对合理确定桩的承载力的探讨

本文通过大量桩的静荷压载试验的分析和研究,提出了如何才能利用桩的承载力的建议。

考虑轴向荷载和外压影响的非黏结柔性管道骨架层失效分析

非黏结柔性管道骨架层由不锈钢材料互锁缠绕而成,主要用于抵抗外压防止软管发生压溃失效。骨架层失效是柔性软管故障的最大风险,骨架层失效模式主要分为压溃失效和拉伸失效。采用非线性有限元方法并且考虑几何大变形、材料非线性、接触和摩擦等非线性效应的影响,对"S"型骨架层结构建立三维有限元模型,进行了单外压作用下的压溃失效分析和单一轴向拉力作用下的拉伸失效分析,而后开展轴向拉力和外压载荷组合作用下骨架层压溃失效分析。结果表明轴向拉力会一定程度上降低骨架层压溃承载力,相关结论可以为柔性软管结构设计和完整性评价提供参考。

钻孔压浆桩荷载传递机理的试验研究

本文通过受荷全过程的实测资料，研究分析了强风化闪长玢岩为桩端持力层的钻孔压浆桩载传递机理，对两种极限状态的问题进行了探讨。

高强钢管高强混凝土短柱轴压承载能力试验研究

对9组共27个高强钢管高强混凝土和高强钢管普通混凝土短柱试件进行轴压试验,观察并研究其荷载-位移曲线及破坏模式的异同。试验结果表明:高强钢管普通混凝土试件与钢管高强混凝土试件的荷载-位移曲线存在明显的区别,高强钢管普通混凝土试件的延性优于钢管高强混凝土试件。钢管约束能有效提高混凝土的极限承载力,对高强混凝土的提高尤为明显,原本脆性的高强混凝土表现出一定的延性,且延性随着套箍系数的增加而增加。所有试件按《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936-2014)公式的计算值与实测值均吻合良好,表明该公式不仅适用于高强钢管普通混凝土,还适用于高强钢管高强混凝土。

膨胀珍珠岩基相变混凝土柱轴压性能研究

相变混凝土受自身相变材料及其吸附材料强度的影响,其力学性能同普通混凝土相比存在差异。研究相变混凝土的轴压性能及其应用,对8根膨胀珍珠岩基相变混凝土柱进行了轴压性能试验,研究了相变骨料掺量、体积配箍率对相变混凝土柱的破坏模式,荷载-应变曲线及轴压承载力的影响。结果表明:膨胀珍珠岩基相变混凝土柱的破坏形态与普通混凝土柱的破坏形态相同。进一步对试件的荷载-应变曲线进行了分析,结果表明:相变混凝土柱的极限承载力和延性随着相变骨料掺量的增加而降低,随着体积配箍率的增加而提高。基于以上结果,采用规范中的相关计算式对试件承载力进行预测,同时基于约束效应和叠加原理,建立了极限承载力计算式,并将两种计算式的误差进行对比。

预制混凝土管桩在压缩荷载下的性能研究

结合某桩基案例,研究了预制混凝土管桩在压缩荷载作用下的性能。并通过在室内进行压缩静荷载试验(SLT),并确定了极限承载力,主要为荷载-沉降曲线和时间-沉降曲线。基于德比尔法、Chin’s法、偏移量法、双切线法等确定承载力,提供了不同方法用于预制混凝土管桩承载力设计的规范。经试验研究,发现德比尔法测试荷载为9100 kN,双切线法是最保守的方法,测量值最小,德比尔法给出的桩承载力值最高。并且所有测试标准都是在设计范围以内,设计极限承载力小于现场试验结果。

粉喷桩单桩竖向抗压极限承载力预测方法

根据粉喷桩单桩静载试验所得荷载-沉降曲线对粉喷桩的极限荷载的预测方法进行了探讨,分别按照抛物线法、双曲线法和灰色理论预测方法对粉喷桩极限荷载进行了预测。结果表明:灰色理论预测值与另两种方法的预测值相比要小些,偏于安全。另外,也讨论了各种预测方法的适用性与应用条件。其方法和成果可供相同工程参考和利用。

桩端后压浆在涡河大桥桩基中的试验研究

基于亳州涡河大桥桩基工程,文章进行了皖北地区粉质黏土地质条件下灌注桩后注浆试验;分析讨论了压浆试验装置的布设、压浆工艺、载荷试验的方法及影响质量的关键因素;针对粉质黏土的特点采用三次循环压浆法压浆,运用荷载箱法测试原桩和后压浆桩极限承载力,采用理论方法计算桩基承载力,理论计算结果具有实际应用价值。试验表明,后压浆桩极限承载力提升了41.7%,桩基力学性能得到很好的改善。文中给出的控制影响后压浆桩基施工质量的技术措施可供类似工程参考。

新型拉压复合型锚杆锚固性能研究Ⅱ:模型试验

针对传统拉力型和压力型锚杆存在受力集中、锚固体与岩土体界面黏结强度发挥不充分、抗拔承载力偏低的问题,研发了一种新型拉压复合型锚杆。通过对传统锚杆及拉压复合型锚杆开展模型试验,对比研究了不同锚杆的极限抗拔承载力及其锚固性能。结果表明:拉压复合型锚杆极限抗拔承载力比传统拉力型锚杆大幅提高,拉压长度比为1∶2和2∶1时,分别提高79%和161%,且具有更好的位移延性和抗变形能力;拉压复合型锚杆峰后残余抗拔承载力显著提高,传统拉力型和压力型锚杆稳定残峰比最大值均不超过0.40,锚头相对拔出变形ξs=2.5%时,残峰比平均值分别为0.292和0.259;TC360-12锚杆和TC360-21锚杆稳定残峰比最小值分别不低于0.45和0.60,ξs=2.5%时,残峰比平均值分别为0.545和0.790;拉压长度比为2∶1的拉压复合型锚杆即将破坏时,受拉锚固段和承压锚固段协同承载能力更强,界面黏结强度得到充分发挥,锚杆极限抗拔承载力更高。

偏压与轴压砌体构件统一算式

对于砌体构件柱，无论是偏压或轴压，当其丧失承载力时，均处于压弯受力状态，以此建立了统一的相关公式作为计算模式，又合并了弹性与塑性的影响系数，简化了计算。依此核对了制定规范的试验。