A Comparative Analysis for Land Utilization: Steel and R/C Interlaced Structures

In architecture,interlace structural concept is considered as a new design approach for cosmopolitan cities with high density to minimize the land use and increase the interaction.With various architectural approach,land resources can be minimized by this interlace concept for residential complexes.Such buildings will eliminate the reduction of land resource problem and on the other side safety measures in structural design is incorporated by interlace concept of buildings.This new concept can be constructed steel or reinforced concrete.In this paper,an analytical approach has been presented for these buildings in architecture and structural design.In the research,design considerations were taken for interlaced structures with reinforced concrete and steel.Components of steel structure,isolated footing,and columns.This paper is presenting a step wise process for interlaced structures.They are identification of project area,layout and model preparation,analysis and design of concrete interlaced structure,analysis and design of steel interlaced structure,drafting of the plans and costing and estimation of the structures.Comparison of both reinforced concrete and steel structures were carried out.The main aim of the paper is to provide a comparison between steel and concrete interlaced structure.A cost estimation was carried out to determine optimum design and construction for interlaced structures.

The Structural Behavior of Low/Medium/High Rise Concrete Office Buildings in Kuwait

The main concern of this paper is to provide an extensive study for the structural behavior of low/medium/high rise office buildings aiming to deepen structure and architect designers understanding for such type of buildings. The study is performed on reinforced concrete and emphasized only on Kuwait city conditions for wind. Regular layout plan building with different heights ranging from five to fifty typical office stories are investigated in this study. Three dimensional finite element techniques through ETABS software are used in conducting analysis for structures presented here-in. A serviceability study is performed to ensure that buildings have sufficient stability to limit lateral drift and peak acceleration within the acceptable range of occupancy comfort. In addition, an ultimate strength study is carried out to design and verify that all the structural elements are designed to withstand factored gravity and lateral loadings in a safe manner according to the international building codes. The building slenderness ratio and the building core size and location are the studied parameters since they are the key drivers for the efficient structural design. Analysis results are presented and discussed and finally conclusions are summarized as guidelines for designers of concrete office buildings in Kuwait.

The Behavior of Reinforced Concrete Members Under Combined Torsion and Shear

- The behavior of the reinforced concrete members subjected to combined torsion and shear is studied in this paper. Based on the skew bending failure pattern observed in tests, and according to the gradual increase in strain on the concrete surface, a nonlinear full range analysis is performed for predicting the torque-twist relationship of members under combined torsion and shear for the ratio of torsion to shear is chosen bigger than 0.5 (T/ V b> 0.5). The test results are compared with the theoretical predictions.

FAILURE SURFACE AND CAPACITY OF REINFORCED CONCRETE MEMBERS SUBJECTED TO BIAXIAL TENSION

A computer program is developed for the nonlincar analysis of prestressedconcrete and nonprestressed concrete members subjected to combined biaxial bending andaxial load.The strength-interaction diagrams and failure surface are obtained.Thestrength design formulae are proposed.

BRIDGE-TOUGHENING ANALYSIS OF THE FIBER REINFORCED COMPOSITE CONTAINING INTERPHASE EFFECT

A detailed fracture mechanics analysis of bridge-toughening in a fiber reinforced composite is presented in this paper. The integral equation governing bridge-toughening as well as crack opening displacement (COD) for the composite with interfacial layer is derived from the Castigliano's theorem and interface shear-lag model. A numerical result of the COD equation is obtained using the iteration solution of the second Fredholm integral equation. In order to investigate the effect of various parameters on the toughening, an approximate analytical solution of the equation is present and its error analysis is performed, which demonstrates the approximate solution to be appropriate. A parametric study of the influence of the crack length, interfacial shear modules, thickness of the interphase, fiber radius, fiber volume fraction and properties of materials on composite toughening is therefore carried out. The results are useful for experimental demonstration and toughening design including the fabrication process of the composite.

东津黄河大桥主桥总体设计

东津黄河大桥主桥为(50+180+420+180+50) m双塔钢-混组合梁斜拉桥,采用半飘浮结构体系;主梁采用宽34 m的双边钢箱-混凝土桥面板组合梁;桥塔采用无下横梁的A形桥塔+分离式承台,承台间设横向系梁,塔梁交接处设置牛腿支承主梁,塔柱底部设置破冰体;基础采用?2.0 m钻孔灌注桩,最大桩长117 m;斜拉索采用标准抗拉强度1 860 MPa平行钢丝拉索,按空间双索面扇形布置,塔端采用钢锚梁+混凝土齿块锚固,梁端采用钢锚箱锚固于主梁边钢箱外腹板。计算结果表明,该桥结构静、动力性能良好,各项指标满足规范要求。

钢管混凝土在陡坡地形上桥梁矮柱抗震设计中的应用研究

在地震作用下,位于陡坡地形上的传统钢筋混凝土低矮墩柱常常由于延性不足而发生脆性剪切破坏。为提高低矮墩柱在陡坡地形环境下的抗震性能,提出在桥梁矮柱抗震设计中采用钢管混凝土结构来代替传统的钢筋混凝土结构。为探究该种结构的应用可行性,本文以一座桥址位于山区陡坡环境的拟建机场高架桥作为工程背景,利用有限元软件ABAQUS建立应用钢管混凝土墩柱后的桥梁结构有限元模型,进行地震响应分析,并结合拟静力试验研究钢管混凝土墩柱的抗震性能。结果表明,在E2地震作用下,桥梁结构中各钢管混凝土墩柱中钢管均处于弹性工作状态且未出现局部变形,管内混凝土最大压应力均未达到极限压应力,墩柱局部地震损伤处于可修状态;钢管混凝土墩柱在试验中表现出较好的耗能能力、刚度及延性,结构适合桥梁矮柱抗震设计应用。

细观尺度下表面波法检测混凝土表面裂缝深度研究

基于表面波截止频率检测混凝土表面裂缝深度是一种有效的无损检测方法。目前通常使用频率透射比法来识别截止频率,但该方法受混凝土细观结构影响较大,识别效果较差。为提高截止频率的识别精度,本文提出了多道信号相移频散分析法,开展了表面波检测均匀介质和混凝土细观模型表面裂缝深度的有限元模拟,通过对比研究频率透射比法和多道信号相移频散分析法的检测机理和识别效果,给出了截止频率的识别标准,最后分析了骨料、孔隙率和检测频率对多道信号相移频散分析法的影响。研究结果表明,多道信号相移频散分析法的识别效果较好,且不受细观结构和缝厚比的影响;骨料粒径、含量和弹性模量的变化基本不影响该方法对截止频率的有效识别;当表面波波长小于构件厚度且孔隙率不超过4%时,该方法仍具备较好的识别效果。本研究可为实际工程中混凝土表面裂缝深度的定量检测提供理论基础。

济南华润万象城抗震性能分析与设计

济南华润万象城为一栋结构高度412m的超限高层商业建筑,采用框架-剪力墙结构。结构中同时存在扭转不规则、平面开洞、大跨度结构、大悬挑结构、斜柱、桁架悬挑等多项平面及竖向不规则情况。采用多种计算程序进行了抗震性能分析,其结果均满足既定的抗震性能目标。对复杂商业中的各关键部位设计进行了多方案比选,确定了合理的结构布置和适当的构造措施,取得了良好的效果。

某高层住宅地下室剪力墙贯通裂缝分析

剪力墙是建筑结构中的重要组成部分,它在提供结构稳定性和抗侧向荷载方面发挥着关键作用,在混凝土结构中,了解不同类型的裂缝及其成因对于维护和修复混凝土结构非常重要,为了研究剪力墙结构在温度效应下裂缝的分布规律,采用有限元方法对某剪力墙结构在温度效应下进行分析,并提出相应的裂缝防治措施,确保混凝土结构的长期耐久性和安全性。

地下车站主体结构混凝土裂缝控制工艺的计算分析

采取有限元分析和理论计算相结合的方法,对车站侧墙和底板内部的混凝土温度和应力进行分析,研究了车站主体结构侧墙和底板的温度、应力分布情况对混凝土裂缝控制的影响。结果表明:车站C45混凝土不采取控裂措施时,混凝土抗裂安全系数为0.96,不满足规范大于1.15的要求,开裂风险很大;在采取侧墙降温和底板升温的技术措施后,混凝土抗裂安全系数可达到1.16;与不布设冷却水管的底板和侧墙相比,布设冷却水管的底板温升和侧墙温降分别约为3~8℃和4~6℃,且布设冷却水管后拉应力在后期减少幅度可达到0.9 MPa,能有效减少混凝土开裂风险。

临沂金水湾二期超高层结构设计

临沂金水湾二期超高层项目结构高度153.3m,属于高震区超高层超限结构,地上结构采用钢管混凝土框架⁃钢筋混凝土核心筒混合结构,塔楼外框柱均倾斜布置以满足建筑外立面的变化。采用YJK和ETABS两种软件对主塔楼结构进行了弹性分析,并采用PERFORM⁃3D软件进行了动力弹塑性分析。从结构体系、性能设计等方面对超高层结构设计进行了简要论述,并对梭形超高层建筑的斜柱设计要点、环带桁架、底层分叉柱以及结构动力弹塑性四个方面进行了详细分析、介绍,最后给出了上述要点的计算结论和构造建议。

工民建混凝土结构工程施工裂缝处理对策

为了提升工民建混凝土结构施工质量,避免裂缝引起工程质量与安全问题,论文阐述了工民建混凝土结构工程的特点,并对裂缝的主要成因进行分析,主要包括荷载、温度变化以及湿度变化等。根据问题成因提出多项处理对策,如裂缝预防、混凝土配置、结构养护以及裂缝修复技术等。

杭州星创城综合体项目塔楼A超高层结构抗震性能化设计

杭州星创城综合体项目塔楼A地上45层、地下2层,结构高194.3m,结构形式为圆形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒,结构同时存在扭转不规则、楼板开洞等情况。为了实现结构预定的抗震性能目标,首先对可选的两种结构体系方案进行了优化比选,并通过设缝、优化层高解决了结构的平面、立面规则性问题。然后,采用YJK和MIDAS Gen两种计算软件对塔楼A进行了多遇地震作用下的弹性比较计算和时程分析,并通过性能设计和罕遇地震动力弹塑性时程分析,对结构在设防地震和罕遇地震作用下的响应进行了进一步的研究。最后,根据上述分析计算结果对结构的关键部位及薄弱部位采取了有针对性的加强措施。分析结果表明:整体结构及结构构件有良好的抗震性能,能满足设定的抗震性能化设计目标,结构安全可靠。

某超限高层剪力墙结构抗震性能研究

文中以广西南宁市某超限工程为例,重点讨论了在结构设计中,需要解决的超限判定、计算要点、步骤、优化方法等问题。首先利用YJK和PKPM两个软件建立对比模型,从而相互验证所研究结构的刚度及承载力影响,完成了小震、中震的性能化分析;再用Midas/Building实现了模拟大震作用下的动力弹塑性损伤分析。结果表明,采取的结构加强措施能够基本满足设定的性能目标。

装配式混凝土结构灌浆连接质量检测的仿真研究分析

本文利用ABAQUS模拟不同工况,分析冲击应力波在不同工况中的传播规律和响应情况,检测管道缺陷的埋置深度,揭示钢筋、钢筋束等因素对浆锚连接体系灌浆质量的影响规律。结果表明:应力波在混凝土中呈对称传播规律;波纹管尺寸越大,缺陷反映越明显;混凝土强度等级不会对灌浆质量检测结果产生影响;塑料材质管道的检测结果没有金属材质管道的检测结果准确度高;可以忽略单根钢筋对检测结果的影响,但钢筋束直径较大,情况复杂,钢筋束位置不易确定。

建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施

混凝土建筑中,混凝土裂缝问题是其中的一个需要重视的问题。混凝土建筑出现裂缝,往往需要很大的精力去修补,且纵然修补得尽善尽美也会使建筑失去原来的强度,从而对建筑本身或者是使用该建筑的人群产生隐形威胁。在建筑实际施工中混凝土施工裂缝是一项比较常见的问题,因此,根据现阶段现浇混凝土裂缝出现的不同原因简要分析,对于在建筑结构设计方面产生的问题,采取有效的措施来解决现浇混凝土出现的裂缝问题。

超长混凝土结构裂缝在结构设计中的控制方法讨论

超长混凝土结构因其长度和整体性要求,在现代土木工程中得到了广泛应用,如大跨度桥梁、超高层建筑和大型地下设施等。然而,超长混凝土结构在施工和使用过程中常面临裂缝问题,裂缝的产生不仅影响美观,还可能会危及到结构安全。近年来,随着监测技术、材料科学及施工工艺的发展,裂缝控制的方法也在不断地改进。然而,超长混凝土结构的裂缝问题依然复杂多变,亟需通过系统的研究和工程实践,提出更加有效的控制策略。文中根据混凝土裂缝成因,结合作者参与的多个超长混凝土结构项目所采用的设计方法及结构措施,探讨超长混凝土结构设计及裂缝控制的方法。

轨道交通用焊接产品典型失效案例分析

为了探究轨道交通焊接产品典型失效原因及其影响因素,采用化学成分分析、机械性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对多种轨道交通用焊接产品失效件进行分析。结果表明:轨道交通用焊接产品的失效主要有焊接制造过程中产生的焊接裂纹,焊修时期引发的焊补缺陷以及结构设计不当导致的各种缺陷。分析认为焊接产品的失效主要受到焊接工艺缺陷、焊接件服役环境、焊接结构设计不当以及焊修措施不良等因素的影响。并梳理出焊接产品失效原因与失效影响因素的鱼骨图,为提升焊接产品的使用寿命和质量控制提供了理论依据。

基于有限元的预制叠合楼板吊点合理设计研究

预制叠合楼板脱模吊运过程中易因吊点设置不规范而引起混凝土开裂问题,影响了施工效率和构件质量,是叠合板在装配化施工过程中的重点和难点。本文详细分析不同吊点设置可能导致的问题,揭示吊运过程的楼板受力特点,提出吊点设计方法的力学推导过程,通过有限元分析进一步证实其结果,证明其设计的合理性和重要性。最后,结合现有常用的预制叠合板尺寸,对其吊点悬臂的设置提出建议,可为行业人员提供借鉴。