考虑预制混凝土“设缝”作用的梯形渠道冻胀机制影响研究

寒区衬砌渠道输水能力下降主要是由常年冻融作用下衬砌结构发生冻胀破坏所致,针对渠道衬砌结构冻胀破坏问题提出渠坡板纵向设缝的抗冻措施与数值分析方法。本文通过将渠道衬砌板与冻土视为整体处理的方法构建混凝土衬砌渠道热力耦合冻胀模型,以甘肃省景泰灌区某混凝土衬砌渠道为研究对象,考虑不同设缝措施与纵缝填充的接触本构对3种工况进行抗冻影响因素分析。结果表明:渠底深部基本不受渠道整体几何边界的影响,但渠道边界尺寸和基土热流分布均对基土上部温度场变化具有显著影响。渠道阴坡、渠底和阳坡最大冻深分别为86.3、67.5、58.2 cm。通过合理设缝措施可使渠道阴坡法向冻胀力降低40.7%、底板冻胀量减小63.5%、切向冻胀力降低43.8%,使渠道断面冻胀分布趋于均匀,且模型分析与实测结果相符,表明本文构建模型的合理性。研究结果可为长距离输水渠道数值计算提供理论依据。

市政给排水工程超长不设缝水池结构设计和施工研究

为进一步提升市政给排水工程中大型水池施工质量水平,文章结合实例对市政给排水工程中水池的结构设计和施工进行分析,首先介绍了工程项目案例基本情况,随后分析了传统水池设缝结构设计施工存在的缺陷,并由此提出了一种超长不设缝水池结构设计方案,最后对该设计方案施工进行了深入讨论分析。实践表明,上述设计施工方案可有效弥补传统水池设缝结构设计施工缺陷问题,有效提升整体市政给排水工程建设质量水平。

市政给排水工程超长不设缝水池的结构设计和施工研究

市政给排水施工是市政工程的重要组成部分,给排水工程的质量通常会直接给城市的正常运行以及居民的正常生活带来直接影响,因此,受到了广泛的关注。而随着城市化发展的推进,给排水工程建设规模不断增大,水池结构规格也随之增大,相应的施工质量要求也在不断提升。如何提升市政给排水工程的施工质量,特别是超长不设缝水池的施工质量已然成为关注重点。文章结合工程实例对结构设计与施工方法进行探讨,供参考。

T形与L形截面局部设缝短肢剪力墙抗扭性能试验研究

针对T形与L形截面局部设缝短肢剪力墙抗扭性能进行研究。分别对墙体底部局部设缝的2个T形以及2个L形截面短肢剪力墙试件进行低周拟静力扭转反复加载试验,表明试件扭矩—扭转角滞回环包围面积较小,扭转耗能较弱,延性较小,抵抗扭转地震作用能力不大,从而提出限制地震作用的楼层层间扭转角以保障短肢剪力墙的基本抗震性能,即结构楼层层间扭转角不应超过各短肢剪力墙的层间允许扭转角,并对短肢剪力墙的层间允许扭转角给出了建议。

传统框架及楼板局部设缝框架柱端弯矩增大系数分析

柱端弯矩增大系数是实现结构"强柱弱梁"的关键措施之一。分析了传统框架的柱端弯矩增大系数,表明现浇楼板对框架梁端抗弯承载力的贡献不可忽略,抗震规范给出的柱端弯矩增大系数难以实现梁铰屈服机制,柱端出现塑性铰难以避免,由此对框架梁侧楼板局部设缝,以消除楼板对框架梁端抗弯承载力的贡献,从而分析该楼板局部设缝框架的柱端弯矩增大系数,表明现行抗震规范给出的柱端弯矩增大系数对于楼板局部设缝的框架可以实现"强柱弱梁"屈服机制。

三向地震作用下传统框架与楼板局部设缝框架动力弹塑性分析

本文通过对传统框架和楼板局部设缝框架进行动力弹塑性分析.结果表明:传统框架柱端钢筋受拉应力高于梁端相应值,塑性铰主要分布在框架柱端,呈柱铰屈服机制;而楼板局部设缝框架梁端钢筋受拉应力高于柱端相应值,塑性铰主要分布在框架梁端,呈梁铰屈服机制;因此,楼板局部设缝框架能满足"强柱弱梁"的抗震要求,从而改善了结构的抗震性能.

局部设缝T形与L形截面短肢剪力墙抗震性能试验研究

分别对4片T形及4片L形截面短肢剪力墙试件,其中各有两片局部设缝,进行了低周水平反复加载试验,结果表明,传统不设缝试件的滞回曲线不对称,延性及耗能较差;局部设缝试件的滞回曲线大致呈对称分布,正反向加载滞回环面积大致相等,且明显大于不设缝试件,设缝试件的极限位移远大于传统不设缝试件,因而设缝试件延性耗能均较不设缝试件有明显提高。此外,局部设缝试件承载能力及其弹性等效刚度相对传统不设缝试件分别下降5%与6%左右,但能满足工程要求。

传统框架及楼板局部设缝框架动力弹塑性时程分析

本文提出楼板局部设缝框架结构,即在框架梁端塑性铰范围的侧向楼板内设置贯穿板厚的通缝,以消除现浇楼板及纵筋对梁端抗弯承载力的贡献,实现"强柱弱梁"的屈服机制。分析了小震和大震作用下,传统框架与楼板局部设缝框架的地震反应,研究大震作用下结构的塑性铰分布,表明楼板局部设缝框架结构能改善其屈服机制,实现"强柱弱梁"的抗震要求,提高结构抗震性能。

双向地震作用下传统框架与楼板局部设缝框架动力弹塑性分析

本文对双向地震作用下传统框架和楼板局部设缝框架进行了动力弹塑性分析。结果表明,楼板局部设缝框架在极限状态下框架梁端受拉钢筋应力高于框架柱相应值,并且塑性铰主要分布在框架梁端,呈梁铰屈服机制,而传统框架塑性铰主要分布在柱端,呈柱铰屈服机制。因此楼板局部设缝框架能满足"强柱弱梁"的抗震要求,从而改善了结构的抗震性能。

采动区设缝沥青路面结构设计方法研究

采用弹性力学理论推导了地表不均匀变形引起沥青路面结构附加应力的解析表达式,得出了其力学行为变化规律;建立路面结构与地基相互作用的有限元模型,得到了设缝沥青路面结构和变形缝的抗变形能力,并提出了设缝沥青路面结构的设计方法。

传统框架及楼板局部设缝框架梁端剪力增大系数分析

梁端剪力增大系数是实现结构"强剪弱弯"的关键措施之一。分析了传统框架的梁端剪力增大系数,表明现浇楼板对框架梁端抗剪承载力的影响不可忽略,抗震规范给出的梁端剪力增大系数难以实现梁"强剪弱弯"的抗震要求,由此对框架梁侧楼板局部设缝,以消除楼板对框架梁端抗弯承载力的贡献。进而分析了该楼板局部设缝框架的梁端剪力增大系数,表明当框架底部实配钢筋αAs≤1.1βAs+0.1As时,即框架梁端底部实配钢筋面积不超过该处计算配筋面积的1.1倍与支座负弯矩配筋面积的0.1倍之和时,现行抗震规范给出的梁端剪力增大系数对于楼板局部设缝的框架可以实现"强剪弱弯"的要求,从而使梁弯曲破坏先于受剪破坏。

传统框架及楼板局部设缝框架“强柱弱梁”实现综述

框架结构实现"强柱弱梁"是抗震的目标之一,本文针对框架结构抗震性能的研究现状进行了详细阐述,表明现浇楼板及板内纵筋对框架梁端实际抗弯承载力的贡献不可忽略,导致框架结构形成"强梁弱柱"的柱铰屈服机制。进而介绍了楼板局部设缝框架结构,即在框架梁端塑性铰范围的侧向楼板内设置贯穿板厚的通缝,以消除现浇楼板及纵筋对梁端抗弯承载力的贡献,实现"强柱弱梁"的屈服机制。

RC框架结构梁端楼板设缝后的设计方法及构造措施研究

框架结构梁端楼板设缝可以减少现浇板对梁端刚度和承载力的影响,因此该方法有利于实现"强柱弱梁"机制。本文在研究梁端楼板设缝后梁柱的合理线刚度比基础上,通过构造设计,并建立有限元模型进行模拟分析,据此提出RC框架结构梁端楼板设缝的合理建议。

关于超大航站楼建筑设缝问题的调查与研究

近些年来,随着航空事业的迅猛发展,各地航站楼建筑的规模也不断扩大,平面尺寸动辄几百米甚至上千米。这类建筑一般底层采用钢筋混凝土结构,屋盖则采用钢结构。按照《混凝土结构设计规范》的有关规定,混凝土框架结构伸缩缝的最大间距为55m,按照《钢结构设计规范》的有关规定,纵向温度区段长度为220m。受功能限制,这种超大航站楼难以严格按照上述要求执行。本文中笔者将现场调研及查阅目前有代表性的几个超大航站楼的设计情况进行了汇总,在总结基础上对设缝提出一些自己的看法,并介绍了几种可行的设缝方法。

设缝沥青路面结构力学性能模型试验研究

煤矿采动区造成地表大幅差异沉降,导致路面结构内部产生了较大的附加应力,使路面结构破坏。文中针对上述问题提出了设缝沥青路面结构,并对设缝路面和不设缝路面进行了1∶1足尺模型试验。试验结果表明:设缝沥青路面结构的应力和差异沉降量比不设缝的沥青路面结构有明显降低,有效地提高了沥青路面结构的抗变形能力,并降低了沥青路面结构内部的附加应力。试验结论为设缝沥青路面结构设计提供了可靠的设计参考依据。

超长设缝建筑物结构抗震分析的一个误区

文章通过三组典型算例,分析采用不同方法对超长设缝建筑物结构抗震分析的影响,所得结论对此类结构的抗震分析有一定的参考价值。

基于ANSYS的设缝沥青路面结构力学行为研究

道路穿越存在差异沉降的煤矿采动区,路面结构产生附加应力,其值可能超过道路允许应力使路面结构破坏,而通过在路面结构中设置横向和纵向变形缝,吸收变形能提高沥青路面抗变形能力。文中基于ANSYS技术建立了路面结构与地基相互作用的有限元模型,分析路面结构在地基差异沉降时的受力性能。结果表明：地表正负曲率变形时,设缝路面基层差异沉降、面层和基层底部最大水平附加应力较不设缝路面均有显著减小。分析结论为设缝路面结构设计提供了理论支持。

设缝双肢墩曲线刚构桥抗震性能研究

双肢墩和整体式桥墩在刚构桥上使用较多,但整体墩多用于高墩,双肢墩柔性好但布置较为复杂。介绍了一种新型设缝双肢墩,并通过建立ANSYS有限元模型,分析比较4种结构形式:连续曲线梁桥、设缝双肢墩曲线刚构桥、双肢墩曲线刚构桥、整体墩曲线刚构桥的动力特性,并通过反应谱法对其进行抗震性能评估。结果表明:4种结构形式的低阶振型主要是桥墩变形,桥墩是较为薄弱的构件;采用设缝双肢墩与双肢墩的刚构桥自振频率和振型结果较为接近;两者的墩底剪力均略大于连续梁,远小于整体墩刚构桥。可见,设缝双肢墩的抗震性能与双肢墩接近,但外观上更简洁美观,适合用于曲线刚构桥上。

采用设缝双肢墩的多塔斜拉桥温度效应分析

对于塔梁墩固结的多塔斜拉桥刚构体系,为了适应其主梁因温度引起的纵向变形,并减小桥梁结构温度应力,提出新型设缝双肢墩桥墩形式。建立采用整体墩和设缝双肢墩的两种斜拉桥有限元计算模型,分析比较温度作用下,主梁、索塔的位移及主梁与塔墩应力,结果表明在不同的温度荷载组合下,设缝双肢墩多塔斜拉桥主梁和桥墩的位移及应力状况均优于整体墩斜拉桥。分析结果可给设缝双肢墩斜拉桥设计提供参考。

匝道设缝墩曲线刚构桥模型试验研究

提出的匝道设缝双肢墩小半径曲线刚构桥新结构体系,具有结构整体性好且利于抗震、城市桥梁美观等优点,还可望能彻底解决曲线桥的倾覆问题。采用有机玻璃根据相似原理设计制作3跨1/30的试验模型,通过静力加载试验测得模型的应变和挠度。运用有限元软件ABAQUS建立不同半径的实体单元模型,对比分析匝道设缝双肢墩小半径曲线刚构桥的受力不均匀性。结果表明:荷载作用在边跨跨中时,边跨箱梁底板内外侧应力、挠度、支座反力及墩身应力的不均匀性较大,且支座反力与墩身应力不均匀性大于箱梁应力、挠度的不均匀性;荷载作用于中跨时结构受力较均匀;随着半径减小,箱梁挠度、支座反力及墩身应力不均匀性皆增大。