基于拓扑优化的钢筋混凝土复杂受力构件配筋设计

为了得到适用于复杂受力构件的配筋设计,研究其最优拓扑钢筋布置,将遗传演化结构优化应用于钢筋分离式模型得到的最优拓扑钢筋,提出一种新的复杂受力构件配筋设计方法。首先,通过分解、连接、归并设计等简化措施对拓扑解中的钢筋进行简化设计,得到施工可操作性大幅提高的初步配筋图,再进行局部补强以满足现行规范的构造要求,得到最终配筋设计图。运用提出的方法对5种不同类型的复杂受力构件进行了配筋设计,并在双侧开孔深梁的算例中,与弹性应力法及经验法进行钢筋利用率、力学性能等比较。研究结果表明:钢筋分离模型遗传演化结构优化可以直观地构造出钢筋混凝土复杂受力构件的钢筋布置方案,但该方案的施工可操作性不高,且其忽视构造要求,导致弹塑性内力重分布后安全保障缺失;简化设计结果能直观地得出钢筋具体布置情况,钢筋简化明确、布置规整;斜向钢筋较大幅度地被简化,施工可操作性增强,并添加必要的满足规范要求的构造钢筋,配筋设计结果更趋完善;双侧开孔深梁的算例中,按照简化设计方法对最优拓扑钢筋进行简化设计,增加7.74%的钢筋用量后得到初步配筋图,添加26.19%的构造钢筋用量后可以得到简化设计方法设计的最终配筋图,与弹性应力设计法和经验设计方法相比,最终配筋图分别节省了16.24%和35.35%以上的用钢量;经大量不同类型的复杂受力构件算例证实,该新方法不仅有着良好的普遍性、稳定性与可行性,且与当前设计方法相比,有着较高的经济性,能够为复杂受力构件的配筋设计提供参考。

锈蚀光圆钢筋混凝土受弯构件受力性能试验研究

进行了21根钢筋混凝土梁试件的试验,考察了钢筋锈蚀程度、钢筋直径等因素对配光圆钢筋混凝土梁力学性能的影响,分析了不同钢筋锈蚀率下混凝土梁破坏形态和承载能力的变化规律,讨论了钢筋-混凝土间黏结退化对构件承载性能的影响。试验结果表明:光圆钢筋的锈蚀致使钢筋截面积减小,拉伸强度降低,从而使锈蚀梁的承载能力下降;另一方面钢筋与混凝土之间的黏结退化也致使受弯结构的力学性能退化,但在钢筋达到屈服的条件下,钢筋与混凝土间黏结退化不是致使结构承载力降低的主要因素,对构件屈强比等性能也未产生显著影响。

锈蚀钢筋混凝土受弯构件承载力评估

考虑锈胀力引起的钢筋周围混凝土双向应力状态,建立了锈蚀开裂前钢筋混凝土受弯构件承载力评估模型;应用无粘结预应力钢筋应力计算方法,又建立了锈蚀开裂后钢筋混凝土受弯构件承载力评估模型.试验结果表明:建立的承载力评估模型与试验结果吻合较好,可用于锈蚀钢筋混凝土受弯构件承载力评估.

火灾中不同材料对钢筋混凝土构件受力性能的影响(英文)

从材料性能的角度分析 ,不同材料对钢筋混凝土结构构件的影响机理与影响程度是不同的 .钢材的影响主要与力学性能有关 ;混凝土的影响既与力学性能有关 ,也与热工性能有关 ;不可燃的面层主要与热工性能有关 ,而可燃面层可以加大火灾的危险性 .不可燃面层是一层阻隔层 ,火灾时可以阻止热量向混凝土内部传播 ,因此混凝土构件火灾时的安全可靠性可以得到改善和提高 .对于可以燃烧的装饰层而言 ,则会产生热荷载 ,结构构件在火灾时的损伤或破坏会加重 .本文利用欧洲规范采用的火灾时室内的温度 时间曲线、高温作用下混凝土和钢筋的本构关系 ,以及钢筋混凝土结构非线性分析方法 ,研究和分析了火灾时钢筋混凝土构件截面的温度分布和承载能力 。

钢筋混凝土斜向受力压弯构件的抗震性能

通过１８根钢筋混凝土斜向受力压弯构件的试验研究和５４根模型构件的全过程分析，考察了影响压弯构件抗震性能的主要因素，探讨了斜向受力压弯构件的扭曲变形。

钢筋混凝土矩形截面受扭最小配筋率构件的钢筋受力分析

以 9根钢筋混凝土矩形截面配筋率较小受扭构件的实验为基础 ,用有限元分析软件Ansys对构件进行了全过程静力模拟受力分析 ,计算结果与实验数据吻合较好 .讨论了构件截面变形随荷载的变化情况 ,纵筋和箍筋在屈服前后的变形、受力情况等 .

矩形截面钢筋混凝土偏心受力构件正截面受力全过程分析

根据弯曲强度理论的基本假定，推导出偏心受力构件受力分析的基本公式。

钢筋混凝土偏心受力构件裂缝和刚度统一计算模式的研究

本文将文献[1)中的概念和方法推广应用到偏心受力构件中,建立起偏心受压、偏心受拉和部分预应力构件的裂缝和刚度计算公式,验算结果表明这些公式是合理的。

复杂地质条件下钢筋混凝土结构受力性能数值模拟分析

为深入分析钢筋混凝土结构受弯承载力,研究不均匀复杂地质条件下钢筋混凝土结构受弯承载力数值模拟方法。以某城市东延线大桥主桥作为不均匀复杂地质条件研究对象,设计钢板桩围堰(A1)、钢管桩围堰(A2)以及钢筋混凝土排桩(A3)3种支护结构,并通过数值模拟方法,模拟不同支护结构在不同荷载以及开挖深度下的挠度、应力、位移、弯矩等指标的变化情况。模拟结果显示:钢筋混凝土排桩(A3)支护结构在较大载荷下可以保持较大的应力,同时产生较小挠度以及位移,具备较大承载能力,还能够在开挖过程中保持较小的弯矩以及失稳比,使支护过程具备较高的稳定性;并保障较低的变形速度与加速度,使钢筋混凝土支护结构更加安全。

高温下钢筋混凝土受力性能的试验研究

本文介绍钢筋混凝土材料及其构件和结构在高温（火灾）下受力性能的试验研究概况。给出的主要研究成果和重要现象有：标准的火灾升温－时间曲线；构件截面上的温度分布；高温下混凝土和钢材（筋）的强度和变形性能的劣化规律；混凝土的温度－应力耦合本构关系；受弯构件、轴心和偏心受压构件在四面受火和三面受火情况的主要性能，包括破坏特征、极限承载力和耐火极限、变形、荷载－温度途径的影响以及各种影响因素的分析等；连续梁和框架等超静定结构的高温性能，包括破坏特征和机构、塑性铰的特点、内力重分布过程以及极限承载力和耐火极限等。

钢筋混凝土矩形截面轴向受力构件极限承载力计算方法的改进

对钢筋混凝土轴向受力构件极限承载力计算中被忽略的问题，作了研究分析，提出了较精确的计算公式，可对该类构件的极限承载力作出更符合构件实际结构性能的结果，为正确的设计决策提供理论依据。

探析钢筋混凝土轴心受拉构件的受力特点

本文通过钢筋混凝土轴心受拉构件概念,分析了钢筋混凝土轴心受拉构件的受力特点。通过理论和实验分析得出的裂缝间距和裂缝宽度计算公式反应了裂缝的特点和影响裂缝宽度的主要因素。

钢筋混凝土深受弯构件受力性能和计算方法

文章论述了深受弯构件的受力性能和破坏形态 ,根据试验结果提出了承载力计算公式 。

钢筋混凝土受弯构件纵向受力钢筋理论断点的确定及应用

依据受弯构件的设计弯矩图 ,导出钢筋混凝土受弯构件纵向受力钢筋理论断点位置的计算公式 。

非抗震钢筋混凝土受弯构件最小配筋率分析

钢筋混凝土梁的配筋率是影响承载力的主要因素,配筋率的变化会使梁的承载力和受力性能都发生变化。本文通过对新旧混凝土结构设计规范中受弯构件最小配筋率的对比,对新旧规范的取值调整进行了理论分析,为广大工程设计人员加深对新规范的理解提供理论参考。

锈蚀钢筋混凝土构件受力性能分析研究

由于结构设计、施工、养护管理及使用环境等存在的问题,导致钢筋混凝土构件在使用中逐渐出现老化、损伤,甚至出现严重的破坏,直接影响结构的使用功能和安全。基于国内外现有研究理论,分别从钢筋截面面积减小、钢筋屈服强度降低及钢筋与混凝土之间的粘结性能下降三方面,分析钢筋锈蚀对构件承载能力的影响;并采用ANSYS软件模拟锈蚀钢筋混凝土构件的受力行为,通过分析计算结果,总结经验,为构件加固设计提供参考依据。

钢筋混凝土构件弯剪扭复合受力分析

本文对钢筋混凝土构件弯剪扭复合受力进行了分析,在经过相关探讨后,可以得出结论:在扭弯比较大时,理论强度关系曲线与试验值偏差较为明显;现有计算分析模型在大型复合受力箱梁裂缝控制及时变承载力分析等方面值得进一步研究及应用;应开展缩尺独柱支撑的钢筋混凝土连续箱梁复合受力模型试验研究与设计计算理论的探讨,可以借助已有的复合受力分析模型,通过适当简化,采用迭代方法进行构件的配筋设计。

钢筋混凝土构件宏观安全储备

针对部分工程技术人员在钢筋混凝土结构构件安全储备方面存在模糊认识的问题，从荷载统计平均值、荷载标准值、荷载设计值和材料强度统计平均值、材料强度标准值、材料强度设计值的概念出发，推导出钢筋混凝土受弯构件和轴心受压构件的抗力平均值与荷载效应平均值的比值K，受弯构件K介于1．8-2．3，轴心受压构件K介于2．1-2．8。通过对钢筋混凝土结构构件安全储备的宏观分析认识到，一方面要遵守规范搞好结构设计，另一方面当出现轻微质量问题或轻度超载时，也不要惊惶失措，而应冷静应对。

工字型钢筋混凝土复合受力承载力分析

在地震等复杂荷载下,工字型截面钢筋混凝土构件常处于拉、压、弯、剪、扭复合受力状态。目前世界各国对于这类构件复合受力的研究尚没有形成一套完善的理论体系和解决方法。采用改进的极限平衡理论建立工字型截面钢筋混凝土构件的承载力计算模型,并通过前人的试验数据对本模型进行验证。