直立锁缝屋面体系固定支座的有效静力风荷载

针对强风作用下直立锁缝屋面体系多发生固定支座脱扣破坏现象,综合考虑固定支座受力的实际影响范围和屋面脉动风力的空间相关性,提出了固定支座有效受风承载面积的计算方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的双坡屋面表面风荷载时程数据,建立了考虑风荷载传递路径的直立锁缝屋面体系有限元模型.基于理论分析和动力时程分析,通过相对传统风荷载从属面积的放大系数合理取值,将有效受风承载面积的概念引入到固定支座的有效静力风荷载估计中.计算结果表明,采用建议的修正方法得到的固定支座所受风荷载值可以包络实际风致动力响应的极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.

预制装配墩柱-桩基础承插节点冲切性能研究

承插连接由于具有整体性能好、施工工序简单和拼装容许误差大等优点,成为预制装配桥墩节点的有效连接方式之一。为探明桩基础承插节点的冲切失效模式及承载力计算方法,采用ABAQUS有限元软件建立预制装配墩柱-桩基础承插节点数值计算模型,通过UHPC-NC直剪试验和墩柱-桩基础轴压试验进行了数值模型校验,研究了底板、接缝和承插连接参数对预制装配墩柱-桩基础承插节点的冲切传力机制、承载能力和失效模式的影响规律,提出了预制装配墩柱-桩基础承插节点冲切承载力计算公式。数值模拟结果表明,预制装配墩柱-桩基础承插节点的传力路径沿墩柱底部到桩的顶部;峰值荷载过后,承台底部混凝土开裂失效;接缝承载力和UHPC与混凝土之间的接触面积呈正相关,承台的冲切承载力与底板高度呈正相关。此外,当承插深度与底板高度之比由0.60增大到2.08时,接缝承载力提升了80.2%,而承插连接以及底板承载力分别降低了27.7%、52.9%,承插连接参数与底板参数具有相同的变化趋势,且底板承载力对承插连接承载力的占比较大,说明底板对承插节点承载力的贡献起主导作用。通过对已有试验和数值模拟分析,将底板和接缝的贡献系数分别取为1.00和0.92,为类似预制装配墩柱-桩基础承插节点冲切承载力的计算提供了依据。

结构概念设计在结构布置中的应用

结合工作经验,对结构概念设计提出了自己的理解,并从四个方面介绍了结构概念设计在结构布置中的应用:楼板的作用、结构两个主轴方向的动力特性宜相近、通过分析荷载传递路径优化结构布置、计算假定与实际受力情况相一致。了解结构概念设计知识,可以提高结构工程师对结构的理解,拓宽结构工程师在进行结构布置时的思路。

基于构件重要性的RC框架结构鲁棒性的快速评估方法

为了快速评估钢筋混凝土(RC)框架结构鲁棒性,通过广义应变能表征构件的易损性以反映构件属性,通过失效柱对应的梁板子结构承载力表征荷载传递路径.基于构件易损性和荷载传递路径指标建立可快速评价三维RC框架结构中构件重要性和单构件失效后受损结构鲁棒性的方法,该方法仅需整体结构线弹性分析和理论计算便可快速实施.针对一个基于中国建筑规范设计的典型规则框架结构的有限元分析,考虑了楼层数、层高、跨长的影响,验证所提方法针对三维规则结构鲁棒性评价的可行性和合理性.此外,通过2种典型竖向不规则结构的有限元分析,验证了该方法针对不规则结构柱在不同楼层下重要性识别的有效性.结果表明,所提出的评价方法可以快速、准确评估三维结构构件的重要性和单柱失效后受损结构的鲁棒性.对于规则框架结构,在给定单柱失效工况下,层高对结构位移响应的影响大于楼层数,但远弱于跨度的影响.

轻型钢结构抗风研究现状

轻型钢结构由于构件重量轻、相对薄柔,墙面及屋面等围护结构轻柔,因而对风荷载非常敏感。针对这一问题,系统回顾和总结了国内外轻型钢结构抗风领域的研究现状和相关成果,主要涉及轻型钢结构的抗风传力体系特点、风致破坏特点及机理、等效静力风荷载理论、风荷载的计算、轻型墙面及屋面系统的抗风设计等方面。在此基础上,指出了目前轻型钢结构体系抗风设计及相关研究中尚存的问题,提出了进一步研究的方向,为轻型钢结构抗风分析及研究提供借鉴。

“莫比乌斯环”环状交错结构设计关键问题探讨

本文对独特的"莫比乌斯环"环状交错结构的设计关键问题研究与探讨,可作为类似工程的结构设计参考。作为主要传力部位的大桁架及其斜撑受力较大。本文对荷载传递路径进行说明和对比分析,并采用ABAQUS软件对关键节点进行有限元分析,给出了选取典型节点位置及不利组合的原则,主要研究了节点的应力状态和位移,并根据计算结果逐步确定节点设计细节,进而完成节点设计,且对结构进行了舒适度分析及防连续性倒塌分析。

板桁组合结构受力分析

对板桁组合结构受力特征进行了分析,揭示了其桥面板荷载的分布规律,提出了板桁组合体系主梁的简化模型方法,针对不同形式的桥面板对荷载传递路径及大小进行了分析,得出了一些有意义的结论。

考虑粘结作用及抗剪栓钉传力的巨型钢管混凝土柱共同工作性能分析

采用数值模拟手段对考虑粘结作用及抗剪栓钉传力的巨型钢管混凝土柱共同工作性能进行分析。首先介绍了ABAQUS程序中的材料本构模型、钢管、混凝土界面模型和抗剪栓钉简化本构模型。通过与相关文献试验结果进行对比,充分验证了本文理论模型的合理性与精确度。在此基础上,分别对只考虑粘结作用的巨型钢管混凝土柱和考虑粘结作用+抗剪栓钉的巨型钢管混凝土柱进行数值参数分析,主要考察巨型柱截面尺寸、管壁宽厚比、粘结强度、栓钉布置间距等对竖向荷载传递的影响。结果表明,粘结作用对混凝土共同工作性能的影响有限,单纯依靠粘结传力,钢管、混凝土两者不能够很好地共同工作;设置抗剪栓钉提高了巨型钢管混凝土柱共同工作性能。最后建议不应完全依赖粘结作用与抗剪栓钉传力,在设计时应通过设置足够的传力构造来保证巨型柱钢管、混凝土共同工作。

土木工程结构人为爆炸灾害综合防灾研究

主要介绍了结构抵抗连续性倒塌的三种分析和设计方法,对它们进行了比较;叙述了抗震与抗爆的相关关系、抗震加固经验在抗爆结构中应用以及新型结构体系对结构抗爆性能的改善,并进一步阐述今后研究工作的重点。