无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法

为完善无筋钢纤维混凝土管片的设计方法,加速其在城市轨道交通中的应用,提出一种新的无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法。根据已有对钢纤维混凝土本构关系的研究成果,依据地铁管片的受力特点,分析了影响地铁管片正截面承载力的主要因素。依据无筋钢纤维混凝土管片极限拉应变与钢筋混凝土的极限拉应变不在一个数量级上的差异,结合现行混凝土规范,采用平面假设,把应力和应变作为无筋钢纤维混凝土管片设计的特征值;用钢纤维混凝土应变的取值范围对应不同的设计工况,将不同工况下的无筋钢纤维混凝土管片的设计验算结果归结到同一张应力应变图中。论述了采用轴力-弯矩包络图进行正截面设计验算的主要流程,并通过一个工程实例展示不同工况下无筋钢纤维混凝土轴力-弯矩包络图的相互关系。计算结果表明:在正常使用极限状态下,强度是影响承载能力的主要因素;而承载能力极限状态下,特别是偶然荷载作用下,无筋钢纤维混凝土的韧性是影响承载能力的主要因素。

SFRC管片正截面设计方法适用性比较研究

为解决在盾构隧道领域没有相对统一的钢纤维-钢筋混凝土管片结构设计方法的问题,选取目前世界上常用的3种钢纤维混凝土结构设计规范针对某一具体工况进行计算,将不同规范得到的正截面承载力及裂缝宽度进行对比。同时,设计钢纤维-钢筋混凝土管片力学性能试验,对上述计算工况进行试验。得到主要结论如下:1)ACI 544计算结果较为保守,低估了钢纤维的作用;而CECS 38:2004模型和Model Code 2010模型计算结果较合理。从管片的承载能力上考虑,CECS 38:2004模型和Model Code 2010模型可以用于指导管片结构设计。2)德国标准DIN1045-1和CECS 38:2004规范中对钢纤维-钢筋混凝土管片最大裂缝宽度的预测结果较为保守,不能较好反映管片结构的裂缝宽度。3)综合考虑钢纤维掺入对管片承载力的影响以及管片最大裂缝宽度的大小,推荐采用Model Code 2010中的方法进行盾构隧道管片结构设计。

部分预应力混凝土结构构件正截面的实用设计

提出了部分预应力混凝土（ＰＰＣ）结构构件正截面设计的一种新的思路，它以ＰＰＣ结构中所有ＰＰＣ构件同时满足两类极限状态为设计原则，基本避免了工程设计中常见的试算，设计结果合理、经济．推导了ＰＰＣ静定结构构件正截面的直接设计公式，并提出了ＰＰＣ超静定结构构件正截面设计的单位次弯矩法．另外，还对如何有效地利用ＰＰＣ超静定结构中由于施加预应力而产生的次内力进行了研究，并提出了设计建议．

混凝土结构正截面设计α_1和β_1系数研究与应用

混凝土结构设计规范给出了矩形截面正截面设计计算方法,提出α1和β1系数并给出相应的取值,规范对于任意截面的计算仅在附录中给出基本原理,在非矩形截面设计时,设计人员常进行简化并参照矩形截面计算,并采用规范所给出的α1和β1等系数取值。非矩形截面相应的α1和β1等计算系数与矩形截面应当有较大差异。本文对正截面设计中α1和β1等系数进行分析研究,并提出非矩形四边形梁等其它形式截面采用α1和β1等系数的计算方法。

现代预应力混凝土结构正截面极限强度分析

在作者提出的现代预应力混凝土结构设计荷载效应组合建议的基础上 。

《高规》中剪力墙偏心受压设计公式存在的问题

通过理论分析得出现《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)中正截面偏心受压承载力设计公式。采用该公式进行剪力墙设计时,在同样的轴力下配置腹筋比不配置腹筋的受弯承载力更小;从另一角度讲就是对于一组给定的轴力和弯矩,若增加腹筋的用量则必须同时增大边缘构件的钢筋用量方能满足承载力的要求,反过来若对腹筋进行减少则不仅不需增加边缘构件的钢筋用量反而可以使其减少,这显然是与现实情况严重不符的,后续的算例也佐证了此分析的正确性。有鉴于此,很有必要对现高规中正截面偏心受压承载力设计公式进行修改。

后张预应力混凝土框架梁设计方法的研究

探讨了后张预应力混凝土框架梁正截面承载力计算公式,提出了多层预应力混凝土框架梁的实用设计方法,此法考虑了各层预应力梁的相互影响,以正常使用要求为前提,同时满足了承载力要求。并通过算例,分析指出了现行设计方法的不足,明确了次轴力对预应力梁的影响。

碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面承载力设计方法

文章探讨了目前碳纤维复合材料加固钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的一般设计方法,综合了《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22—2008)推荐使用的方法和工程用一般实用设计方法的优点,提出了一种简化的正截面承载力设计方法,该方法考虑了结构初始应变的影响;给出了相应的计算简化公式和详细计算过程;算例分析表明,该简化设计方法误差较小,计算简捷合理、实用性强,可供工程设计人员参考。

钢筋混凝土受弯构件正截面承载能力计算的新方法——弦杆法

对现有混凝土受弯构件正截面承载能力的传统计算方法进行了分析和改进 ,提出了新的计算方法。该方法不仅更为简化 ,同时更有利于截面设计的合理与优化。

抛物线形断面渠道正常水深的显式计算

明渠均匀流正常水深是渠道设计、运行管理的重要水力要素,而其水力计算公式为复杂的隐函数,不能直接求解。该文针对水力性能优良的抛物线形断面渠道,依据明渠均匀流基本原理,基于实用经济断面,通过变量置换和方程变形,利用R软件基于麦夸特法优化模型参数,提出一套求解正常水深的显式计算公式。通过实例分析和误差计算,表明,所建立的显式计算公式在工程适用范围内最大相对误差小于0.55%,具有较高的精度,且公式物理概念清晰、计算方便快捷、通用性强,可为渠道工程设计和运行管理提供参考。

大偏心受压构件受压钢筋不屈服时的截面设计探讨与教学

大偏心受压构件正截面承载力计算是混凝土结构课程的重要教学内容。当学生进行大偏心受压构件正截面承载力计算时,可能会遇到受压钢筋达不到屈服强度的情况。此时如何进行结构计算是学生学习这部分内容的一个难题。通过算例分析,对比了受压钢筋达不到屈服强度时的两种计算方法。在此基础上,对如何讲授这部分教学内容进行了讨论。

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算器程序设计

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定的钢筋混凝土受弯构件设计原理,编制了CASIO fx-4800P函数计算器的计算程序.工程技术人员只要将程序输入到计算器中,就可以在现场及时解决钢筋混凝土受弯构件正截面计算问题,避免了自己编制程序的困难和复杂的计算操作.

变压器铁心截面的优化设计

介绍了解析法、动态规划法和实际处理分三步进行优化设计 ,使变压器铁心有效面积达到最大的方法 ,提供了四组备选数据 ,认为使铁心有效截面积在直径不变的情况下达到最大 ,其实际意义非常显著 .

浅析水工钢筋混凝土轴心受压构件正截面设计

本文研究了水工钢筋混凝土轴心受压普通箍筋柱,分析了目前水工钢筋混凝土轴心受压构件正截面的设计情况,针对其中存在的问题,提出了具体的解决方法。

钢筋混凝土受弯构件正截面抗裂相似性研究

引入结构仿真模型试验相似理论,提出了钢筋混凝土受弯构件正截面抗裂弯矩的相似比计算方法。根据试验研究成果提出了考虑截面高度、混凝土保护层厚度与配筋率等参数的截面抵抗矩塑性系数计算公式。通过大型钢筋混凝土梁及其模型试验梁的正截面抗裂弯矩对比试验,证明所提公式可用于原型和模型构件之间正截面的抗裂换算,为模型试验设计提供了科研依据。

合理考虑梁受压钢筋的配筋设计方案

根据正负弯矩进行梁的正截面配筋设计时,由于不知道可能存在的可用于受压钢筋的配筋面积,梁的顶部和底部纵筋的计算一般由正负弯矩的最不利效应决定,不考虑由于构造或计算可能存在的受压钢筋的影响。根据本文的分析,在配筋率较大的情况下,如果不考虑受压钢筋的有利影响,将会造成材料浪费。本文提出了一种在不能确定受压钢筋面积时,通过简单的内力比较后,合理地考虑梁的受压钢筋的配筋设计方案。由本文的分析可以得出结论,这种配筋设计方案的设计结果确实可以达到节省材料的目的。

钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算中美规范对比

从计算方法的基本假定、适筋和超筋破坏的界限、材料强度设计取值、配筋设计方法以及算例等方面,对中国GB50010-2010《混凝土结构设计规范》和美国ACI318M-2014《结构设计规范》进行了正截面受弯承载力计算深入的对比。通过算例分析,美国规范进行结构设计的内力设计值、配筋面积比中国规范大,相同建筑材料、荷载条件下,美国规范计算配筋比中国规范计算配筋大约5.5%~9.2%。

混凝土-混凝土组合梁弯曲受力性能试验及数值研究

作为建筑工业化的重要举措,装配式混凝土结构的发展着眼于现场施工的工艺简化和品质提升。针对一种预制板端取消胡子筋的新型装配式混凝土楼盖体系,开展了两组界面抗剪构造不同的预制混凝土梁-混凝土叠合板组合梁(混凝土-混凝土组合梁)及整浇对比梁的正截面抗弯性能试验,研究了结构形式和界面构造对破坏模式、承载能力及界面剪切滑移等结构表现的影响。建立了混凝土-混凝土组合梁界面精细化数值模型,借助通用有限元软件分析了界面配筋率和界面粘结对正截面受力性能的影响。进一步提出了混凝土-混凝土组合梁的界面抗剪塑性设计方法,使倒U型附加钢筋沿梁跨分段均匀布置,便于结构体系的设计和施工。试验及数值研究结果表明,界面抗剪措施配置充分时,混凝土-混凝土组合梁具有与整浇梁等同的正截面抗弯承载能力与延性水平,在装配式混凝土结构领域中具有广阔的应用前景。

幂律形水力最佳断面设计与正常水深计算方法

研究幂律形水力最佳断面设计与正常水深计算方法。应用微积分和极值原理,研究了幂律形断面渠道水力最佳断面的设计与计算方法,给出了幂律形断面渠道正常水深的迭代计算公式和显式近似计算公式,并证明了迭代公式的收敛性和显式计算公式的精度及应用范围。研究成果可以为渠道设计和计算提供参考依据。

无筋钢纤维混凝土管片承载力设计方法研究

在盾构管片中掺入钢纤维可增强构件的力学性能和耐久性,减小配筋量甚至取代钢筋,是一种低碳高效的新型材料。但受限于有关规范的缺失,无筋钢纤维管片(SFRC)在国内难以推广。综合调研国内外现行相关设计规范,对比钢纤维混凝土承载力的计算思路,结合室内力学试验与不同偏心状态管片正截面的应力分布,得到了精细化描述的无筋钢纤维混凝土正截面的承载力计算公式。主要结论如下:1)现行相关规范低估了钢纤维的力学作用,且无法准确描述其多样化的特点;2)结合切口梁试验开裂的破坏特征与试验值,得到了等效抗拉强度优化计算方法;3)根据优化等效抗拉强度定义截面大、小偏心的判断方式;4)分别给出全截面、小偏心与大偏心受压三种类型的正截面承载力计算方法。