基于组合效应的圆钢管混凝土截面参数初选

为实现圆钢管混凝土截面参数组合的快速初选,从最能反映组合效应的短柱轴压性能出发,探讨了材料强度组合的匹配条件,且在该组合建议范围下研究了短柱轴压极限承载力和剩余承载力系数的计算方法,继而对相同极限承载力和剩余承载力系数的截面参数组合特征值进行了分析。研究表明,从考虑充分发挥套箍作用和有效利用混凝土强度的角度出发,混凝土进入塑性状态的时刻宜晚于钢管进入塑性状态的时刻,且该延后时刻不宜过迟;在材料强度组合匹配的前提下,剔除钢管超薄壁的情况,组合效应系数可仅考虑混凝土强度的影响;根据可利用非弹性变形的强度损失不宜过低和材料强度利用率已达最大值,来划分剩余承载力系数的建议区间;在相同极限承载力和剩余承载力系数的条件下,提高混凝土强度更能减小柱外径和截面自重,提高钢材强度则更能减少钢材用量。

混凝土单向薄板叠合成矩形板的双向受力性能分析

主要通过有限元分析法,研究混凝土预制单向薄板叠合成矩形板(或方形板)后,由于后浇混凝土的整体作用,双向受力效应的存在及不同跨度、板厚情况下板的双向受力效应变化趋势,并推导出叠合双向板的整体刚度及极限承载力的计算公式。同时,为了更好实现双向受力效应,提出实际施工中的构造措施,以便在设计、施工应用中作为参考。

极限承载状态排土场柔性地基泄水涵洞稳定性研究

为研究过载排土场下泄水涵洞的稳定性,以某矿山排土场柔性地基的泄水涵洞为例,考虑竖向和侧向载荷极限状态组合效应,构建箱涵力学计算模型,计算顶板及侧壁的轴向力和剪应力,研判其稳定性,并与数值模拟和现场勘察结果进行对比分析。结果表明:箱涵左右侧壁所受轴向力最大,箱涵倒角部位承受剪应力和轴向力最大,均处于极限允许范围内,数值模拟结果与计算结果相符,涵洞整体稳定性良好,现场调查结果验证了力学计算结果的合理性。在实际排土作业过程中,矿山应严禁超限堆土。该研究为排土场下泄水涵洞的稳定性分析提供了重要的理论指导。

考虑环境腐蚀的海上施工栈桥承载性能分析

为研究环境腐蚀对波流共同作用下的海上施工栈桥承载性能的影响,以平潭海峡公铁大桥海上施工栈桥为背景,建立考虑杆件弹塑性、节点局部柔性和环境腐蚀的栈桥有限元模型,采用非线性分析方法计算栈桥在不同波流条件、不同腐蚀时间下的承载力,对其波流承载性能进行分析。结果表明:栈桥极限波流承载力随着腐蚀时间增长而减小,腐蚀时间为20年时承载力下降48%并趋于稳定;通过提出的腐蚀时间与极限承载能力的数学关系可快速获取不同影响参数下海上施工栈桥的损伤临界线,提高了评估效率;考虑腐蚀后,在相同重现期波流荷载作用下,结构损伤程度会明显加重。该栈桥在100年一遇波流作用下,服役6年内只会出现轻微损伤,服役7年后可能会出现中度损伤,11年后可能会出现严重损伤。

重庆长江大桥复线桥主跨钢—砼接头内力组合分析

重庆长江大桥复线桥主跨中间108 m采用钢箱梁结构,两端为混凝土梁,钢梁和混凝土梁采用钢—砼节段组合结构,在连续刚构桥中首次实现330 m的跨径。着重介绍了钢—砼接头内力组合的过程,分析研究认为:在新老规范交替过程中,荷载组合过程中采用新规范未必偏于保守;对规范中未明确规定的体外预应力力学效应,可按永久荷载进行组合。研究成果对同类结构的设计和研究有一定的参考价值。

冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力研究

为得到冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力的计算公式,采用有限条软件CUFSM以及直接强度法DSM计算得到单肢冷弯薄壁C型钢构件的极限承载力,并运用ABAQUS有限元分析软件计算出轴压作用下的冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力。通过对比不同截面几何参数下的单肢冷弯薄壁C型钢构件与冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力,分析得到各个参数对拼合柱组合效应系数的影响规律,确定出组合效应系数与两个重要参数的函数关系。采用1stopt拟合软件对大量已得到的组合效应数值进行回归分析,建立了冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的组合效应系数简化公式以及极限承载力计算公式。