Comparison Structure Forms Between Isogrid and Orthogrid of C/E Composite Trellis Wound Structure Based on Calculation of Load-Carrying

This paper calculated load-carrying of isogrid and orthogrid of carbon-epoxy composite trellis wound structure(C/E CTWS) using non-linear finite element method.Based on the analysis,test cases were designed and tests of axial compression were carried.Analysis result and test result fit well.In order to be used in the project,this kind of structure cut-out repairing was calculated.The method presented in this paper has been proved and can be used to solve complicated engineering problems.According to calculations and experimental results combined with application,a principle of choosing wound structure is obtained and principle could be applied to engineering.

低周反复荷载下T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙受力性能试验研究

为研究低周反复荷载下T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙的受力性能,对5个T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙进行了低周反复加载试验。基于试验数据,分析了T型组合剪力墙的破坏模式、滞回曲线、变形能力及耗能能力,重点研究了边缘约束条件、波纹类型以及轴压比不同变化参数对T型组合剪力墙抗震性能指标的影响规律。研究结果表明:T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙破坏模式主要有压屈破坏和压弯破坏两种;设置边缘约束构件是提高T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙承载能力和变形能力的关键因素;纵向窄波纹钢板对内部混凝土的约束能力更强,在低周反复荷载下两者协同工作性更优,而横向窄波纹钢板试件强度退化最严重;采用全截面塑性设计方法进行T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙正截面承载力计算,试验值与计算值吻合良好;T型双波纹钢板混凝土组合剪力墙具有较好的承载能力和变形能力,可适用于高层及超高层建筑结构中。

地基承载力特征值确定土变形模量的探讨

目前我国地基沉降计算主要采用土压缩模量来计算,再用经验系数对计算结果进行修正。这种方法对于一些结构性较强的硬土地基误差较大,主要原因是取样扰动影响。为此,探讨了变形模量与地基承载力特征值的理论联系,在笔者提出的确定变形模量经验方法基础上,总结出依据地基承载力特征值确定变形模量的方法,该方法具有理论依据,可便捷地通过岩土工程勘察报告中常提供的地基承载力特征值确定土的变形模量,能够更为准确计算地基沉降值。采用不同方法(压板试验法、压缩模量推求法、标贯击数法、承载力经验法、依据地基承载力特征值确定变形模量法)计算了若干试验案例,通过对不同方法结果的对比,初步验证了依据地基承载力特征值确定变形模量法是可行的。

穿越溶洞桥梁桩基嵌岩深度计算方法研究

为准确计算岩溶区桥梁桩基嵌岩深度,依托莆炎高速公路岩溶区桥梁桩基工程,分别考虑桩基竖向极限承载力、桩身稳定性和桥梁全寿命周期内溶洞溶蚀量,提出3种穿越溶洞桥梁桩基嵌岩深度计算方法,并验证3种方法的可靠性。选取34根代表性桩基对比嵌岩深度设计值与所提方法计算值,并选取1根试桩对比规范值与所提方法计算值。结果表明:34根代表性桩基中,1根桩基的嵌岩深度设计值小于考虑全寿命周期内溶洞溶蚀量的嵌岩深度计算值,占比2.9%;10根桩基的嵌岩深度设计值同时满足竖向极限承载力、桩身稳定性和桥梁全寿命周期内溶洞溶蚀量要求,且安全储备合理,占比29.5%;23根桩基存在安全储备较高问题,占比67.6%,其中14.7%的桩基嵌岩深度设计安全储备高达5倍。各规范关于桩基嵌岩深度的取值差异较大,为确保桥梁桩基承载安全,同时降低施工难度和成本,建议设计穿越溶洞桥梁桩基的合理嵌岩深度时,充分考虑桥梁全寿命周期内溶洞溶蚀量。

钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点静载试验及极限承载力计算研究

为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试件(由混凝土弦杆、方形钢腹杆、节点板组成,原混凝土板简化为混凝土弦杆)并开展静载试验,分析外接节点试件静载试验现象及破坏模式、荷载~位移曲线,以及混凝土弦杆、节点板和钢腹杆的应力分布规律,并基于有效宽度法及撕裂面法与最大强度准则提出外接节点极限承载力计算方法。结果表明:外接节点试件的破坏模式为节点板拉剪断裂失效,极限承载力为设计荷载的5.71倍,承载能力满足要求;混凝土弦杆压应力沿加载方向逐渐减小,沿竖直方向从上往下逐渐增大;节点板应力沿加载方向总体上先增后减,外露节点板是节点受力的关键构件;外接节点极限承载力由节点板和钢腹杆中较弱者控制,采用所提出的计算方法得到的外接节点极限承载力计算值与试验结果相差小于6%。

基于有限元软件对双曲拱桥承载力的评价

双曲拱桥,是我国上个世纪60年代至70年代兴起的,是一种由我国设计师设计的桥梁。本文以荆州市太湖港某桥为背景,由于该桥成桥时间较早,并且缺乏日常的维护工作,因此需要对该桥进行检测维护。基于现场桥梁采集的相关数据,结合桥梁博士对桥梁承载力的评估,得出有限元模拟结果。结果显示在1.0汽车荷载条件下,该桥的最大、最小弯矩对应的抗力无法满足日常运行需求;但在0.7汽车荷载条件下该桥最大弯矩对应的抗力以及最小弯矩对应的抗力满足相关规范要求,并且挠度验算也满足规范要求。因此满足日常运营要求。由上述结果得出,应对该桥进行混凝土加固,同时限制往来车辆重量。为相应工程养护维修方案的选定与决策提供依据与参考。

圆钢管型钢再生混凝土组合柱水平承载力计算方法研究

通过对11个圆钢管型钢再生混凝土组合柱进行低周反复荷载试验,分析再生粗骨料取代率、型钢截面形式、轴压比、型钢配钢率及圆钢管壁厚参数对组合柱水平承载力的影响规律;观察了组合柱的破坏形态及特征,研究了圆钢管、型钢翼缘及腹板应变的发展规律,分析了组合柱的地震破坏特征。研究表明,在水平地震作用下组合柱发生典型的压弯塑性铰破坏。在此基础上,结合现有规范提出了基于叠加原理的圆钢管型钢再生混凝土组合柱水平承载力计算方法。计算结果表明,其水平承载力计算值与试验值吻合度较好,能较为准确地预测组合柱的水平承载力。

复合地基沉降量计算的平均切线模量法

地基的沉降量计算一直是地基基础工程中的重点问题,在地基基础设计过程中地基沉降量是重要的建筑变形控制参数,在满足地基承载力要求的前提下,只要将地基的沉降控制在允许变形的范围内,就能达到更好的经济效益,因此地基沉降量的准确计算对地基基础工程至关重要。地基沉降量的计算不仅与地基土层的物理力学性质、强度参数、变形指标有关,还与基础的尺寸有关,本文在原位载荷试验p-s曲线符合双曲线的基本假定条件下,采用切线模量法反算地基土层的切线模量和强度指标黏聚力,得到地基土层的变形和强度指标参数后,再用平均切线模量法计算实际基础的p-s曲线,进而确定实际基础的地基沉降量。文中通过CFG桩复合地基原位载荷试验及地基沉降量计算案例对切线模量法计算地基沉降量进行了优化,并与现行规范中地基沉降量计算方法进行了比较说明,验证了该计算方法的合理性。

张弦式钢-竹组合工字形梁的短期受弯性能

为研究张弦式钢-竹组合工字形梁的受弯性能,以预应力水平、张弦及加载方式为基本参数,设计制作了12根张弦式钢-竹组合工字形梁进行受弯试验,观察分析了加载过程中组合梁的试验现象、破坏特征,探究了各参数对组合梁承载能力、应变分布、变形性能等的影响规律,并推导得出了张弦式组合梁承载力的近似计算公式。结果表明:张弦式组合梁的整体性能优良、组合效应突出,具有良好的变形性能及承载能力;张弦试件的破坏形态主要为翼缘竹材撕裂、局部钢材屈曲等破坏;施加预应力及提高预应力水平能有效增加组合梁的变形性能,以及在相同挠度控制条件下的承载能力,且采用二点张弦布置预应力筋时可获得更好的效果;张弦式组合梁跨中截面应变分布符合平截面假定,且随着预应力水平提高而中性轴下移;最后,基于理论计算得出的承载力与试验值较为接近且相对保守,近似计算公式具有较好的适用性。

基于负荷场景的非住宅电力用户接入容量配置策略的研究

目前业扩报装采用传统负荷计算方法确定接入容量,未充分考虑用电组合问题,测算结果往往偏离实际需要。为此根据非住宅电力用户实际负荷场景,综合考虑发展裕量和经济成本等因素,结合新能源利用和负荷侧管理,研究了最优用电容量的配置策略。相比传统负荷计算,所提方法细化分析了生产方式和用电习惯对电力负荷的影响,并将需求侧新设备、新技术纳入研究范畴,能更加精准地匹配用户实际需求。算例证明,所提容量配置策略较之现有方法在安全性、经济性、合理性方面具有显著优势,值得推广应用,同时可为政府和电力部门优化非住宅用户接入容量配置标准提供参考,也可为业扩报装用户确定申请容量给予科学指引。

双曲拱桥承载能力验算与静载试验研究

双曲拱桥因其造价低、载重量大、施工方便等特点在上世纪六七十年代被广泛修建,由于设计标准低、施工质量差、载重超负荷等原因,现已出现不同程度病害,影响桥梁安全运营。文中以晨光大桥检测工程为例,详细介绍承载能力验算及静载试验过程,通过静载试验实测数据与理论数据对比综合分析,得出桥梁安全储备已不能满足安全运营。针对病害及不满足承载力要求部位给出加固建议,为同类型桥梁质量评定提供参考。

基于静力触探试验指标的静钻根植桩承载力计算方法

静钻根植桩因其兼顾高承载性能和绿色环保的优势而逐步在上海地区得到应用。虽然上海市《地基基础设计标准》(DGJ 08-11—2018)已将植入桩工法纳入到预制桩的推荐施工工法中,但并未提出相关的承载力计算细则,给静钻根植桩设计与应用带来了难度与不确定性。借鉴日本植入桩的承载力计算思路,等效为预制桩直径计算侧阻力,结合上海地区估算桩基承载力的经验,以单桥静力触探比贯入阻力为基本参数,引入侧阻力调整系数和扩大头阻力系数分别计算桩侧阻力和端阻力,提出了一种实用的静钻根植桩竖向承载力计算方法。工程实例计算表明,该承载力计算方法具有一定的可靠性,可为上海地区静钻根植桩设计提供参考。

氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土短柱轴压承载力分析

为研究氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土短柱轴压承载性能的变化规律,设计了16个试件并完成轴压试验。在试验研究的基础上根据极限平衡条件,提出了氯盐腐蚀条件下钢管再生混凝土短柱轴压承载力的计算公式,选取不同的侧压系数进行对比优化;采用国内外常用规范对试件承载力进行计算,将计算值与试验值进行对比并提出使用建议。结果表明给出的侧压系数建议值与试验结果吻合较好,通过折减壁厚的方法计算承载力是可靠的,对氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土柱的理论研究和工程应用有一定的指导意义。

中空夹层钢套铝管混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究中空夹层钢套铝管混凝土短柱的轴压性能,通过改变参数的方法对8根构件开展了轴压试验,构件中空率为0.38、0.51、0.78,混凝土强度为普通混凝土C30、轻质混凝土C30,内铝合金管壁厚为5 mm和3 mm;依据中空夹层钢管混凝土短柱的轴压承载力公式,对约束效应系数进行修正,最终得出拟合性较好的中空夹层钢套铝管混凝土短柱轴压承载力计算公式。结果表明:构件的破坏形态为跨中部或端部发生鼓曲,其中外钢管向外鼓曲,核心混凝土被压碎,内铝合金管向内凹陷;中空率为0.78和0.51的构件较中空率为0.38的构件极限承载力分别提高29%、19%,普通混凝土构件的极限承载力相较于轻质混凝土构件提升60%;内管壁厚为5 mm的构件相较于内管壁厚为3 mm的构件承载力提高约2%;构件的承载力大小随着中空率的减小而增加,随着混凝土强度等级的增加而增加,随着内铝合金管壁厚的增加而增加。

黄河下游冲积地层高压旋喷锚索拉拔特性研究

为揭示黄河下游冲积地层高压旋喷锚索的拉拔特性,基于济南起步区黄河大道地下快速路基坑工程,选取了两组共8根高压旋喷锚索进行拉拔试验,并利用ABAQUS进行单根高压旋喷锚索拉拔精细化有限元计算。通过现场试验与数值计算结果对比,分析了高压旋喷锚索侧摩阻力和端阻力承载机制,研究了极限抗拔承载力的计算方法。结果表明:随加载荷载增大,高压旋喷锚索锚固段从全长弹性到局部塑性再到局部破坏后达到极限承载力,侧摩阻力峰值由端部向后不断传递,锚固体前段4m的侧摩阻力约占总侧摩阻力的86.9%,锚固段长度可进一步优化;加载期间,高压旋喷锚索端阻力持续增大,达到极限破坏时端阻力承担的荷载约占总荷载的30%,使得其位移增量变化较稳定。考虑端阻力提高效应及施工工艺因素,提出了黄河下游冲积地层高压旋喷锚索极限抗拔力承载力计算公式,通过与其他不同计算方法的对比分析,验证了该计算公式的合理性。

岩石力学课中软岩地基极限承载力计算方法的推演与教学设计

结合岩石力学课程中完整软岩基地承载力计算方法的教学内容,详细分析和给出便于学生理解和掌握的软岩地基极限承载力及地基承载力容许值的力学模型和推演方法,并分析影响岩石地基承载力的因素。通过对地基承载力计算方法的教学设计和实践,取得良好的教学效果。

离心泵用推力滑动轴承的静态特性优化仿真

建立了离心泵用推力滑动轴承的物理模型,编写数值计算程序并对不同结构参数的轴承进行数值仿真分析。通过仿真结果发现,内径为14mm、外径为28mm的轴承最佳扇形瓦块数为6、最佳楔形进口高度为28μm、最佳楔形区域占比为0.4。通过对不同润滑膜厚度的轴承进行数值仿真,发现轴承承载力和摩擦力矩均随着润滑膜厚度的增加而不断减小。在推力滑动轴承设计过程中,需对轴承的结构及润滑膜厚度进行优化设计以达到最佳的性能,以防止出现因承载力不足导致轴承失效的状况,此次仿真结果为轴承设计提供了参考。

水利水电工程场内道路水泥混凝土路面结构设计规范应用存在的问题及适用的计算方法研究

水利水电工程场内道路使用属性与厂矿道路相同,故常采用文献[1]进行场内道路路面设计。在对文献[1]进行分析后,发现它用于场内道路路面设计存在诸多不适用性;对文献[2]进行分析后,发现它亦不适用于场内道路。本文根据场内道路交通特征假设新的计算方法并加以计算验证,该方法以道路总运量和运输用车辆确定设计轴载累计作用次数,再按文献[2]进行计算。此计算流程适用于道路总运量和运输车辆较明确的专用道路。

《既有建筑鉴定与加固通用规范》对既有建筑抗震鉴定的影响研究

从几个方面分析《既有建筑鉴定与加固通用规范:GB 55021—2021》对既有建筑抗震鉴定的变化及影响,得出以下结论:既有建筑的鉴定必须进行抗震鉴定;根据“后续工作年限”确定的建筑类别未明确具体抗震鉴定方法,建议仍按照抗震鉴定标准的鉴定方法进行抗震鉴定;规范提供的水平地震影响系数折减法对B类建筑不适用,仅适用部分A类建筑;剩余设计工作年限内的既有建筑鉴定,荷载取值标准可适当降低,但不得低于原建造时的荷载规范。同时,还对规范中不详尽之处提出了疑问。

散装储粮平房仓水平联梁间墙体计算长度取值探讨

《粮食平房仓设计规范》GB 50320—2014对平房仓水平联梁间墙体计算长度均按联梁中心间距取值,而实际联梁间墙体计算长度可取为净间距,虽二者数值差异不大,但对于计算墙体抗弯承载力差异较大。据此进行计算比较,寻求更合理的计算取值以及联梁结构布置。