钢筋混凝土受扭构件最小配筋率——《混凝土结构设计规范》(GB50010)受扭专题修订背景介绍(一)

钢筋混凝土受扭构件最小配筋率是为防止构件受扭一开裂就出现突然脆性破坏所需的最低配筋率 ,目前国内外对此尚无较为深入的研究。在试验研究分析的基础上 ,并参考国外规范的有关规定 ,对钢筋混凝土受纯扭及受弯剪扭构件的箍筋和纵向钢筋的最小配筋率 ,提出了便于设计应用的计算公式 ,为修订《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0 )的有关条文 。

用能量原理推导圆轴扭转弹性变形与应力分布

关于圆轴自由扭转时横截面上的应力分布,弹塑性力学给出的弹塑性解与大量金属材料的扭转实验结果存在众多分歧。针对这一问题,通过分析材料在弹塑性变形阶段弹性变形和塑性变形对应的细观机理,根据最小变形能原理,给出了弹塑性小变形时,圆轴扭转横截面上任一点处的切应力和弹性切应变的分布规律。结果表明,圆轴扭转时小塑性变形的出现,并不影响材料的弹性性质,也不改变构件内弹性变形的分布规律,即在弹塑性小变形条件下,圆轴扭转横截面上任一点处的切应力、弹性切应变的大小仍与该点到圆心的距离成正比,亦即仍呈现出与弹性变形时相同的分布规律。

曲线梯形箱梁静力分析的多参数翘曲位移函数法

以薄壁曲杆理论为基础,提出一种对曲线梯形箱梁静力学特性准确分析的解析法。为准确反映箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,分别对梯形箱梁上下翼板和悬臂翼板设置3个不同剪滞纵向位移差函数。分析中综合考虑弯曲和翘曲扭转(包括二次翘曲剪切)因素,引入剪滞效应和剪切变形影响,建立曲线箱梁弹性控制微分方程和自然边界条件,获得弯、扭、翘和剪滞效应相耦合广义位移的闭合解。结合算例,分析不同荷载形式、不同跨度以及剪切变形和二次翘曲剪切效应等因素对曲线箱梁力学特性的影响,本文解析解与板壳有限元结果吻合较好,证明了本文方法有效性,所得公式发展了曲梁剪滞理论。

曲线矩形箱梁静力分析的双翘曲位移函数法

以薄壁曲杆理论为基础,本文提出了一种对大悬臂板曲线箱梁力学特性分析的解析法。为了准确反映曲线矩形箱梁翼板和悬臂板(b1≠b2)的剪滞变化幅度,分别对上下翼板和悬臂板设置了一个不同的剪滞纵向位移差函数(U1(z),U2(z))。以最小势能原理为基础,考虑了弯曲和翘曲扭转(包括二次翘曲剪切)的因素,引入了剪力滞后效应和剪切变形的影响,建立了薄壁曲线箱梁的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得了弯、扭、翘和剪力滞效应相耦合的广义位移的闭合解,讨论了跨宽比、荷载类型和曲梁半径R等因素对曲线箱梁翼板应力和剪滞效应的影响,揭示了各参数之间的内在关系。算例中,本文解析解与板壳有限元结果吻合较好,证明了本文方法的有效性,所得公式是对曲梁剪滞理论的发展。

可做空的Tsallis广义熵投资决策模型

文章基于Minimum-Torsion Bets方法,提出了一个可做空的Tsallis广义熵投资决策模型,该模型在考虑投资者风险偏好的基础上,解除了原始模型无法做空的限制,并且Minimum-Torsion Bets方法可以降低资产间的相关性,有助于降低组合风险。选取了8只A股股票进行实证分析,并与均值-方差模型进行对比,结果表明改进后的可做空Tsallis广义熵模型确实能更有效地降低投资风险,体现了模型在实际应用中的优势。

钢筋混凝土剪-扭构件的最小配筋率

为混凝土结构设计规范 (GBJ10 - 89)的修订 ,从受剪和受纯扭构件最小配筋率入手 ,通过理论分析 ,给出了剪 扭构件最小配筋率的实用计算公式 ,并与规范 (征求意见稿 )

轻骨料混凝土剪扭构件的最小配筋率

根据最小配筋率的确定条件和轻骨料混凝土结构的研究成果,推导了轻骨料混凝土构件受剪时的最小配箍率计算公式,受剪扭时的最小配箍率计算公式和受扭纵向钢筋的最小配筋率计算公式,为《轻骨料混凝土结构技术规程》[1]的编制提供依据。

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 .

钢筋混凝土受扭构件的构造

“钢筋混凝土受扭构件构造”专题研究组进行了76根素混凝土梁、25根少筋梁、39根超筋梁及17根适筋梁的破坏试验,对钢筋混凝土受扭构件的构造配筋界限、截面限制条件、最大和最小配筋率以及一般构造要求,进行了较深入的试验研究,提出了符合试验结果的有关建议,已被新的国家标准“混凝土结构设计规范(GBJ10—89)”采纳于有关条款中.

冲击载荷作用下三维空间梁有限变形的运动方程

根据Lee的有限变形弹塑性连续体的最小加速度原理,建立了三维空间直梁在任意横向动力载荷作用下的运动方程,通过与本构方程和由Green应变定义的几何方程相匹配,从而可以描述梁的扭转变形和在两个互相正交平面的弯曲变形问题,因而可对横向冲击载荷作用下的梁进行三维动力分析,也可做为侧向弯扭屈曲分析和计算的基础。

基于非线性规划法的单桩受扭研究

为获得扭矩作用下基桩内力及扭转变形,假定桩为弹性梁,采用非线性土弹簧模拟桩土间的相互作用,建立了单桩受扭的简化计算模型。通过将桩身离散成若干单元,计算得到桩土体系的总能量计算式,考虑桩身力平衡和扭转位移连续条件,基于最小势能原理,建立了用于受扭单桩变形计算的非线性规划模型,并采用最优化计算方法求解该计算模型,获得了单桩的扭转变形。通过在双层地基模型中的受扭计算分析,验证了该方法在层状地基中的适用性。结果表明:桩的抗扭刚度约与桩周土剪切模量的0.5次方成正比例关系;其次,顶层土的剪切模量对桩身的抗扭性能影响较大,通过提高这部分地基土的剪切模量来提升桩的抗扭能力,是实际工程可以采取的经济且有效的手段。基于一模型试验,用MATLAB编制了计算程序,完成了影响因素分析。结果表明:在相同的扭转荷载下,增大桩身剪切模量G_P和桩径d,桩头的扭转角减小,但提高G_P并不能有效提高桩土体系在扭矩作用下的极限承载力;而桩径d越大,桩土体系所能承受的极限扭矩越大,且极限扭矩值的变化率约与桩径的变化率的平方成比例关系;此外,受扭桩的极限承载力的大小与桩侧土极限剪应力B成正比例关系。

高层建筑空间协同工作体系的稳定计算

本文从各构件的稳定微分方程出发,推导出整体结构的弯扭耦联稳定微分方程。用Gale-Kin 法求解方程并获得整体结构的最小临界荷载。由此可以求出结构整体失稳时各构件所应分配的荷载。这对于正确选择结构的平面形式和高宽比,适当调整各个构件在平面中的位置以及合理决定每个构件的截面尺寸都是有意义的。

自然弯扭梁广义翘曲坐标的求解

提出了自然弯扭梁受复杂载荷作用时静力分析的一种理论方法,重点在于对控制方程的求解,其中考虑了与扭转有关的翘曲变形和横向剪切变形的影响· 在特殊的情况下,可以比较容易地得到这些方程的解答,包括各种内力、应力、应变和位移的计算· 算例给出了平面曲梁受水平和垂直分布载荷作用时广义翘曲坐标的求解方法· 计算结果表明,求得的应力和位移的理论值和三维有限元结果非常接近· 此外,该理论不限于具有双对称横截面的自然弯扭梁。

高层建筑空间协同工作体系的稳定计算

本文从各构件的稳定微分方程出发,推导出整体结构的弯扭耦联稳定微分方程。用Galerkin法求解方程并获得整体结构的最小临界荷载。由此可以求出结构整体失稳时各构件所应分配的荷载。这对于正确选择结构的平面形式和高宽比,适当调整各个构件在平面中的位置以及合理决定每个构件的截面尺寸都是有意义的。

基于关闭能量的汽车滑移门闭合性能优化

为解决某车型滑移门关闭力过大等问题,通过滑移门关闭实验及基于ADAMS/View多体动力学仿真软件分析了滑移门各部件对最小关闭能量的影响,找到了影响滑移门关闭能量的主要因素,并针对主要影响因素提出了优化方案降低关闭能量消耗。通过减小密封胶条压缩位移、优化密封胶条断面形状降低CLD曲线中4～6 mm位移范围内的曲线斜率、减小中铰链销扭簧最大扭矩及预载、适当减小限位器配合间隙等措施,对滑移门闭合性能进行了优化,优化后整个系统的最小关闭能量降低了25%,优化效果明显。

多弹性支承薄壁杆在轴向力作用下的弯扭联合屈曲

本文讨论在多个弹性支座上的对称开口薄壁截面杆在多个轴向力作用下弯曲和扭转联合屈曲的解法.给出一般的微分方程式,说明了对称面内弯曲屈曲的解法,并由最小势能原理求得侧向弯曲和扭转联合屈曲的一级近似解.

钢筋混凝土纯扭构件截面限制条件研究

在钢筋混凝土中 ,一般会出现超筋情况。由于超配筋构件是脆性破坏而且引起材料的浪费 ,因此 ,在实际设计中应对截面条件加以限制以控制超筋梁的使用。本文通过变角空间桁架理论分析 ,对钢筋混凝土的截面限制条件提出了具体的确定方法 。

基于出口铜制阀门最小壁厚对抗弯抗扭机械性能影响的研究

针对出口铜制阀门检测中发现低于标准GB/T8464-2008规定的最小壁厚情况下,阀门抗弯抗扭机械性能合格率仍高达75.8%现象,开展出口铜制阀门最小壁厚对抗弯抗扭机械性能影响研究,分析铜制阀门壁厚计算及标准规定,确定标准GB/T8464-2008对铜制阀门壁厚规定是不合理的。

预制混凝土小箱梁结构中横隔板的作用分析

随着预制装配技术在国内的蓬勃发展,预制混凝土小箱梁得以大范围应用.预制混凝土小箱梁中横隔板大大增加了现场施工难度、施工时间及工程造价.中横隔板的必要性有待进一步探讨.以30m+30m简支变连续预应力混凝土小箱梁工程实例为研究基础,采用虚拟横梁单元法,建立三维Midas Civil有限元模型,对中横隔板对结构内力影响进行分析,结果显示设置中横隔板对小箱梁边梁活载挠度、弯矩影响不大,使小箱梁边梁腹板变厚处产生更不利剪力及对应扭矩,从而对小箱梁最小截面抗剪扭承载力验算更为不利.

冷床传动轴断轴原因分析和工艺优化

针对棒材厂二棒生产线存在冷床传动轴断轴和电机烧损的现象,进行了断轴原因分析,并校核了最小轴径的扭转强度和刚度,获得最小安全轴径。通过冷床传动轴断轴原因分析及相应工艺优化,使设备性能与现阶段产量匹配,同时达到精品棒材的生产要求,并取得了良好的经济效益。