波形腹板钢箱-混凝土组合梁横向内力计算与分析

为精确分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁(SBCCGCW)的横向内力,考虑波形钢腹板特性和箱梁的畸变效应,利用框架分析法推导SBCCGCW的横向弯矩计算公式;通过两座实桥横向弯矩的有限元和实测结果对所提公式的正确性进行验证;对SBCCGCW横向内力的影响因素进行研究,并根据有限元分析结果提出SBCCGCW横向内力的简化计算公式。结果表明:利用所提公式获取的横向弯矩值与有限元结果和实测结果吻合较好,误差在10%以内;横隔板会大幅度减少荷载作用点处的横向弯矩;宽高比、混凝土顶板厚度、荷载作用位置对混凝土顶板横向弯矩的影响较大,钢底板厚度变化对混凝土顶板横向弯矩的影响较小。研究成果可为SBCCGCW的横向内力计算与分析提供参考。

基于SAP84软件对地铁车站主体结构的内力分析

依托哈尔滨市某地铁车站,应用SAP84有限元软件对地铁车站框架主体结构内力进行分析,详细阐述几何模型建立、单元类型及划分、抗力的考虑方法和边界条件的施加以及计算分析等。给出3种组合情况下的内力图,并选取最不利荷载,以地铁车站顶板为例,对基本组合、人防组合、地震组合3种情况进行内力计算,完成配筋设计(计算过程略),确定出顶板的配筋方案,得出其基本组合为控制组合,人防组合和地震组合为非控制组合的结论。地铁车站长宽比较大,端墙对结构内力影响较小,采取二维分析能够反映结构的实际受力情况。底板和侧墙土层弹性抗力采用土弹簧模拟,符合弹性地基梁的计算理论,能反映实际的抗力数值和分布,因此,采用SAP84有限元软件对地铁车站主体结构的内力分析方法可行,可以减少设计人员的计算工作量。

滑坡体内框架桩设计计算方法及工程应用研究

框架桩作为一种新型的重型支挡结构,由前桩、后桩、横梁和次梁四个部分组成,具有抗力大、变形小和经济性好等特点,可用于加固巨型滑坡等工点。本文将框架桩分解为前桩悬臂段、中部框架区段和桩基锚固段三个静定结构进行受力分析,依据微元受力建立平衡方程,结合边界条件推导了结构的内力理论计算公式,并与数值模拟、现场测试结果进行对比。结果表明:理论计算结果比数值模拟结果平均偏大20%,比现场测试结果平均偏大30%,理论计算结果偏于安全。框架桩其前桩弯矩沿竖向呈“W”型分布,后桩弯矩沿竖向呈“Z”型分布,横梁弯矩沿横向呈“半抛物线”型分布,结构最大弯矩分别位于前桩锚固点附近、桩梁节点附近,在设计过程中应加强节点设计。

框架式建筑设计方法与应用

框架结构是由很多梁和柱子共同构成,能够承载整个房子的荷载。在高层住宅和多层工业厂房中,由于受力大,砖砌体的承重能力已经不能满足大荷载的需要,因此一般都采用框架结构。该工程为框架式民用建筑物设计,其中分为建筑设计和结构设计2部分。建筑设计,根据工程设计的任务书内容及技术要求,从建筑用地条件、应用特性、建筑构造、工艺、选材、技术、管理及建筑的审美价值等各方面的角度考虑后,在符合城市整体规划的情况下,提供建筑实施方案。建筑设计主要基于结构的安全性、适用性和可靠性的原则,同时,按照办公楼设计思路和设计理念,对此项工程的施工方案、施工图纸进行设计。结构设计就是选取拥有典型特征的一榀框架进行内力分析计算,利用D值法计算水平风荷载与地震荷载,利用力矩二次分配法来分析计算竖向荷载,紧接着开展荷载的内力组合,分析比对得到最不利的内力组合方式,梁、板、柱、基础的设计和配筋计算均根据该荷载数值进行计算和分析。

大跨PC梁底板受力及影响因素分析

箱型断面大跨PC梁是应用最广、最为常见的中大跨度梁桥方案。在长期的运营过程中,也发现了梁体开裂、跨中下挠等具有代表性的病害。其中,底板开裂是较为常见的病害类型。现针对底板受力进行分析,通过对不同影响因素的定量计算,揭示了恒载、活载对底板受力的影响,并在此基础上,提出了结构优化设计方案。

横向荷载作用下密肋复合墙体计算模型及承载力计算方法研究

在横向荷载作用下,假设密肋复合墙体结构为夹层悬臂梁,提出其计算模型,根据变形协调原理对其进行受力分析,建立了结构横向位移及各组成构件承受剪力和弯矩的表达式,给出了密肋复合墙体结构在横向荷载作用下各组成构件荷载分配的比例关系,并通过内墙板的抗剪承载力公式予以验证。与试验结果对比分析表明:模型计算结果吻合较好,本文提出的横向荷载作用下计算模型及抗剪承载力计算公式具有一定精度,适合用于密肋复合墙体的计算分析。

波形钢腹板箱梁桥面板横向内力计算的框架分析法

基于框架分析法的基本原理,结合波形钢腹板箱梁的结构特点和力学特性,建立了适用于其桥面板横向内力的计算模型.该计算模型能够反映横向框架作用和箱梁畸变效应对桥面板横向内力的影响.通过与相关室内模型试验数据和有限元分析结果的对比可知,框架分析法计算值与有限元结果、试验值吻合,误差均在10%以内,验证了此计算模型的正确性.并采用上述模型分析了钢腹板线刚度变化对桥面板横向内力的影响,结果表明在波形钢腹板箱梁截面上的腹板间距确定的条件下,波形钢腹板与混凝土顶板的线刚度比是影响桥面板横向内力的重要因素.

波形钢腹板箱梁桥面板横向内力计算方法

通过静力试验,对单箱双室波形钢腹板缩尺试验梁的桥面板横向受力特点和箱梁框架变形进行分析.结合试验结果和波形钢腹板箱梁的力学特点,提出了一种刚架模型,并将波形钢腹板箱梁桥面板的横向内力计算结果与传统箱梁框架模型和公路桥规中的简支板与连续板模型的横向内力计算结果进行对比.结果表明:刚架模型和箱梁框架模型的计算结果与试验值较为吻合,误差均在10%以内;简支板与连续板模型的计算结果则较为保守,与试验值的误差在20%左右;与箱梁框架模型相比,刚架模型比较简单,并且考虑了波形钢腹板线刚度与混凝土桥面板线刚度比值对混凝土桥面板横向内力的影响.

竖向荷载作用下框支密肋壁板结构墙梁内力计算分析

通过对不同比例模型框支密肋壁板结构墙梁在单调竖向荷载作用下的试验,对墙梁在竖向荷载作用下的受力特点给予探讨;结合有限元分析,对影响墙梁内力分布的主要因素进行研究;以弹性地基梁理论为基础,采用三角级数解析,给出框支密肋壁板结构墙梁内力计算公式,并回归出内力修正系数。理论分析和试验结果表明,托梁与密肋复合墙体具有相当强的组合作用;采用本文提出的内力计算公式进行计算更接近试验结果。

斜腹板薄壁箱梁横向内力的改进分析方法

为更准确地计算箱形梁在偏心荷载作用下的横向内力,在推广的框架分析法基础上,建立了满足平衡条件的新计算模型。以畸变位移与框架位移的协调关系为基础,推导出计算箱形梁横向内力的基本公式。通过简支箱形梁的数值算例,详细分析两种不同方法对箱形梁横向内力的影响。结果表明:推广的框架分析法只在计算直腹板箱形梁横向内力时是准确的;采用新模型计算所得的横向内力与有限元数值模拟结果的分布规律一致,尤其在底板上取得了更高精度;箱形梁横截面上的横向弯矩随底、顶板宽度之比的增大而逐渐增大,随高宽比的增大而逐渐减小。因此,适量减小斜腹板箱梁的底板宽度或增加梁高可以减小横向内力,缓解因横向应力过大产生的纵向裂缝。

轮载下的波形钢腹板箱梁顶板横向内力分析

对于车辆荷载作用下波形钢腹板箱梁桥面板的横向内力计算，首先将轮载转换为沿桥跨分布的半波正弦荷载，然后将此连续荷载代入到适用于波形钢腹板箱梁的框架分析法模型中，即可求解相应位置处的横向内力值。为了验证此种荷载转换方式的准确性，将计算模型的理论计算值与试验实测值、有限元结果进行了对比分析，分析结果表明：这种通过荷载形式转换后计算得到的理论计算值与实测值、有限元值相比，差值均在10％以内，满足精度要求。进一步对计算模型在多种加载工况下的计算结果进行数值分析验证，包括不同加载位置，不同数量的集中轮载作用等，证实了此种荷载转换形式的可行性。同时，采用公路桥规中有效分布宽度的方法，计算出相应的桥面板横向应力，规范值与上述3种结果相比大30％～40％。

梁柱刚度对结构计算模型和内力的影响

钢筋混凝土框架结构体系是常用的结构体系。现阶段均可采用计算机求得精确解,但一些近似计算的手算方法由于概念清楚,计算简便,在结构方案设计中能快速手算出结构的近似内力,从而得出合理结构方案。本文以内框架房屋为例,详细分析了不同刚度的梁支承于柱,分别按铰支座、框架两种不同模型并考虑活荷载的不利布置,计算并比较梁端的控制截面内力,通过对控制内力的分析,找出不同梁柱线刚下类似结构合理简洁的计算方法,对工程设计有较强的指导意义。

基于外荷载修正的箱形梁横向内力分析

为了合理计算薄壁箱梁在偏心荷载作用下的横向内力,采用弹性支承梁理论对作用在薄片框架上的外荷载进行修正.根据箱形梁畸变位移与框架位移之间的协调关系,采用满足平衡条件的新计算模型,推导出计算箱形梁横向内力的基本公式,并分析了几何参数对箱形梁横向内力的影响.结果表明,当高宽比小于1.5时,横向弯矩降低幅度较大,且在远离跨中截面处以较快的速度衰减;当高宽比大于1.5时,横向弯矩降低幅度较小,且在箱形梁跨中大部分范围内基本保持不变.与有限元计算结果相比,全梁各横截面计算误差均小于10%.基于修正的外荷载计算所得的箱形梁沿跨度方向的横向弯矩较推广的TYL框架分析法精度更高.

连续刚构弯箱梁桥横向内力计算方法

针对变截面连续刚构弯箱梁结构分析的横向内力计算 ,探讨了桥梁纵向挠曲作用与弯梁扭转作用对横向内力计算的影响 ,以及横向框构中考虑材料在应力—应变的线性与非线性关系两种不同状况下内力分布的变化。以厦门海沧大桥西航道变截面连续刚构弯箱梁桥 (78m+1 40 m+78m+42 m+42 m)为例 ,计算了在预应力作用。

预应力混凝土箱梁桥横向受力分析方法的研究比较

以洋安大桥主桥5跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥为背景,对其横向应力分别采用传统的平面框架法和空间有限元法进行分析比较,结果表明大部分关键截面平面框架法得到的横向应力远大于空间有限元法,在实际设计计算中须谨慎使用平面框架法。

基于梁柱扭转效应的框架预应力锚杆柔性支护结构内力计算

针对现有计算模型中对框架梁柱底部地基反力分布假设的不足,提出利用杆系有限元,采用能够考虑地基与岩土体相互作用的Winkler弹性地基梁模型,并考虑框架梁柱的扭转效应,对边坡加固中的框架预应力锚杆柔性支护结构的框架梁柱进行内力计算.并对某工程实例进行计算,结果表明框架梁柱扭转的相互影响可以忽略;只要计算单元选取合理,将框架梁柱体系拆分为单梁后按连续梁进行内力计算也是可行的.

门式刚架半刚性节点连接性能研究

门式刚架中普遍采用的端板类连接是典型的半刚性节点连接。采用转动弹簧模拟端板连接节点的半刚性,推导了半刚性连接在荷载作用下的内力计算式;讨论了半刚性连接对门式刚架内力的影响;对02SG518-1《门式刚架轻型房屋钢结构图集》给出的门式刚架横梁截面,通过数值计算,比较了其在半刚性连接和刚性连接时的内力。分析表明,半刚性门式刚架受连接柔性的影响,会使斜梁的杆端负弯矩减小,而跨中正弯矩相应增加,按刚性连接设计不符合实际受力情况,其结果将高估由梁端传到柱的负弯矩而低估梁的跨中正弯矩,门式刚架的半刚性连接对结构受力有明显影响,在分析和设计中,应考虑半刚性的影响。提出的方法计算工作量少,方便实用。

箱梁横向框架内力的程序计算分析

运用平面框架分析的基本方法,对箱形截面梁的横向框架内力进行分析。为了解桥梁沿长度方向上各个截面的横向内力,在梁长度方向截取单位长度的框架,然后用能量原理推导出横向框架单元刚度矩阵及相应等效节点力,并用FORTRAN语言编制相关程序,最后得出在各级荷载组合下箱梁桥横向内力的变化规律。该方法对横向内力的计算比较简便,对找出横向内力最不利作用位置以及横向预应力配筋有参考意义。

柱式桥墩盖梁内力计算方法探讨

笔者阐述了两种不同计算图式下盖梁内力计算方法,并进行了对比分析.分析表明,当考虑立柱刚度影响时,盖梁内力将进行二次分配,致使跨中正弯矩减小、支点负弯矩增大(称之为“刚架效应”),随着立柱与盖梁的线刚度比的增大,此种效应越显著.当立柱与盖梁的线刚度比较小时,可采用简化的双悬臂简支梁(连续梁)图式,但在支点截面应作适当的加强处理;而对于重要桥梁或立柱与盖梁的线刚度比较大的桥梁,宜采用双悬臂刚架结构图式进行计算.

桥式起重机水平刚架结构的设计计算

为桥式起重机金属结构设计中,全面、准确地考虑水平载荷的影响,本文介绍了桥式起重机在惯性力、风力、偏斜侧向力作用下,水平刚架结构的计算简图和准确、简单的内力计算式。方便了设计,提高了计算精度,可供设计选用。