增大截面法加固石拱桥最小加固层厚度

以容许应力理论为基础,考虑利用增大截面法加固主拱圈前后的受力特点,并以保证加固层与原结构变形协调为前提,在加固前建立一个关于加固层厚度的截面破坏方程,通过合理的解方程来确立加固层最小厚度,从而为快速确定最小加固层厚度提供合理的理论保证,并减少试算和验算的工作量,对石拱桥加固理论化有着一定的推动作用。

杭州东站桥建合一结构桥梁设计关键技术研究

研究目的:杭州东站是一座集桥梁、建筑为一体的铁路大型客站,其承轨层桥梁结构不仅在外观、尺寸等方面需满足建筑要求,还同时承受铁路和上部建筑结构传递下来的荷载,受力情况异常复杂。本文旨在总结杭州东站承轨层桥梁设计的关键技术。研究结论:(1)杭州东站采用型钢混凝土梁、钢管混凝土柱纵横梁刚架体系可满足结构受力需要,结构受力合理且满足规范要求;(2)对于桥建合一结构,必须建立桥梁、建筑结构整体模型,对结构静力、车桥耦合动力进行计算分析;(3)桥梁结构同时承受铁路和建筑荷载,需将荷载按照铁路规范组合并按照容许应力法进行结构检算;(4)本研究结论可为类似桥建合一结构提供参考。

任意截面任意布筋的配筋计算

研究目的:复杂截面复杂布筋的钢筋混凝土结构的配筋计算一直是困扰工程界的一个难题,对于非对称非均匀布筋的复杂截面,一直没有给出合理的解决方案。本文以AutoCAD为二次开发平台,基于ObjectARX和VC++采用解析法、迭代法和图解法相结合的方式,解决钢筋混凝土任意截面任意布筋的配筋计算问题(允许应力法),并编制相应的允许应力法任意配筋程序AFPA(Arbitrary Fabrication Program for Allowablestress)。研究结论:AFPA对任意钢筋混凝土截面进行配筋计算是可行和可靠的;AFPA对任意混凝土截面进行应力重分布计算是可行和可靠的;双向受力的空心截面通过中间设置隔板来控制截面钢筋拉应力和裂缝宽度作用不大。

基于极限状态法的高铁桥上双块式无砟轨道配筋设计研究

为使我国铁路设计技术更好地与国际设计方法接轨,针对高速铁路桥上双块式无砟轨道结构,依据Q/CR9130-2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》,结合有限元和数值计算的方法,运用极限状态法对道床板和底座进行配筋设计研究。结果表明:极限状态法中正常使用极限状态计算弯矩结果与容许应力法基本一致,承载能力极限状态计算结果较大;道床板和底座极限状态法的配筋数量略低于容许应力法。

型钢混凝土偏心受压构件强度计算方法

为与现行铁路桥梁规范相一致,根据平截面假定和型钢混凝土共同变形假定,以型钢混凝土带裂工作阶段为计算基础,根据力平衡原理和应力叠加原理,推导出基于容许应力计算法下型钢混凝土构件偏心受压计算公式。所推导公式与现行铁路桥梁规范相协调,可为类似结构的设计提供参考。

极限状态法和容许应力法用于重载铁路钢筋混凝土梁受力性能评价的对比

为了探究一座足尺重载铁路钢筋混凝土T梁的抗弯承载力,并与Q/CR 9300—2018《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》和TBJ 2—1985《铁路桥涵设计规范》规定的设计承载能力进行对比,进而对极限状态法和容许应力法设计理论进行对比分析,选取一片采用容许应力法设计的12 m跨度钢筋混凝土足尺T梁(专桥(88)1024)作为研究对象,首先基于两种设计方法进行正截面抗弯承载力计算,继而根据静力加载破坏试验中钢筋应力、T梁的变形和裂缝发展状况以及最终破坏状态,得到T梁实际承载能力并与理论分析结果进行对比。结果表明:破坏试验得到的实际承载能力是极限状态法计算的1.59倍,说明按容许应力法设计的钢筋混凝土T梁抗弯承载力有较大的安全储备;极限状态法的钢筋应力容许值略低于容许应力法的容许值,实际钢筋应力比理论计算值低9%,约为极限状态法容许值的95.8%,能满足极限状态法的要求;挠度的试验值比两种理论计算的挠度低约8%,满足挠度的容许值要求;裂缝宽度的试验值均比理论计算值大21%,但仍满足裂缝宽度的容许值要求。该梁经过多年运营,其抗弯承载力、应力、挠度和裂缝宽度仍可满足铁路桥涵设计规范极限状态法的要求。

铁路钢筋混凝土桥梁抗弯计算新型简表

根据新颁布的铁路桥规中的参数取值,制作了钢筋混凝土结构按容许应力法的抗弯计算表,此表形式新颖,简明实用,可为设计和复核提供较大方便.

锦屏电站左岸导流洞衬砌及其与洞壁围岩间相互作用研究

采用非线性有限元法,对锦屏电站左岸导流洞的典型剖面K0+434 m进行了精细模拟,以洞室开挖后的应力场为初始应力场,研究了衬砌结构应力以及衬砌结构与围岩接触截面间的相对变形和应力,预测了衬砌结构与围岩接触截面间拉应力超过允许脱空应力的部位,分析了左右边墙、底板和顶拱所承受的弯矩、剪力,进而按内外侧不对称配筋进行设计,计算了洞室各部位内外侧所需的配筋面积,为今后的衬砌施工设计提供参考。

地铁高架车站型钢混凝土组合框架设计方法研究

为提出型钢混凝土构件的承载力计算的计算方法,选取实际工程案例中的一榀型钢混凝土组合框架,按照《建规》(GBJ 68-84)中的极限状态概率设计法进行设计并利用本文提出的容许应力法进行验算,确定最终截面设计。在ABAQUS有限元软件中建立型钢混凝土组合框架三维有限元实体模型,并施加对应设计荷载,进行有限元分析。根据计算结果可知本文提出的容许应力法的截面设计流程具有较好的合理性,可以有效计算型钢混凝土框架中混凝土、钢筋和型钢应力。

高速铁路无砟轨道结构极限状态法配筋设计研究

高速铁路无砟轨道结构设计方法正由容许应力法向极限状态法转换。依据Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》,采用极限状态法对新建商合杭(商丘—合肥—杭州)高速铁路阜阳至杭州段CRTSⅢ型板式无砟轨道底座进行了配筋设计。针对不同轨下基础的CRTSⅠ型、CRTSⅢ型板式无砟轨道及双块式无砟轨道,对比分析了极限状态法、容许应力法及现行通用参考图的配筋结果,从而提出了不同类型无砟轨道结构极限状态法配筋建议。研究成果为高速铁路轨道极限状态法设计和推广应用提供参考。

极限状态法和容许应力法对高架车站轨道梁设计的影响分析

按目前规范的要求,轨道交通高架车站结构需要采用极限状态法和容许应力法两种不同的方法进行计算。设计人员对这两种方法的本质及计算结果的差异往往缺乏足够的认识。为厘清两种方法对设计结果的影响,以钢筋混凝土轨道梁为研究对象,对两种计算方法的计算结果进行比较分析。另外,对规范给出的基本公式进行推导,以期得到适用性更广泛的结论。结果表明,容许应力法的计算结果更为保守。计算结果的差异与配筋率和材料强度有关,当配筋率较大时,计算结果差异随配筋率增大而增大;当钢筋强度不变时,计算结果差异随混凝土强度的增大而减小。研究成果有利于简化高架车站轨道梁等受弯构件的设计,同时也为将来铁路规范的修订提供参考。

Midas板单元配筋程序的设计

Midas在铁路桥梁特殊结构设计中应用广泛,框构、连续刚构等模型常常采用其中的板单元建立,但由于板单元数据量大,且Midas不能提供铁路容许应力法的配筋公式,计算完内力后,手算配筋工作量大、计算复杂。归纳总结Midas输入和输出数据的关系,采用VB程序进行二次开发,自动提取Midas的计算结果,按照铁路现行容许应力配筋原理进行配筋,以图形方式显示配筋结果。使用后结果表明:本程序计算速度快,结果准确,有效提高了生产效率。

按容许应力法直接计算钢筋面积的方法

介绍按容许应力法计算普通钢筋混凝土直接求钢筋面积的方法。按公式直接求算钢筋面积,对大偏心受力构件不需在每一具体计算过程中去解一元三次方程,因而简单便捷。这种方法可应用于矩形截面、箱形截面和T形截面,可以配受压钢筋。对计算方法的优化是设计过程的合理化,在优化电算程序方面也将会有一定的意义。

一种RC构件裂缝宽度计算通用方法

现行规范对规则截面、单向受力有详细的裂缝宽度计算方法及公式.对于截面形状特殊、受力形式多样的钢筋混凝土构件,其裂缝宽度计算比较复杂,没有相应的计算公式.无论是铁路桥梁的容许应力法还是公路桥梁、建筑结构的极限状态法,给出的裂缝宽度计算公式针对的是单向偏心受力状态.从混凝土结构设计基本原理出发,结合有限细分的思路,提出双向偏心钢筋混凝土构件应力计算和裂缝宽度计算的数值分析方法.通过几个算例对比计算表明,文中所提出的方法具有较好的工程实用性.

优筋布置矩形箱体应力及变形分析

针对工业生产中矩形箱体笨重、加筋结构布置设计欠佳的问题,采用ANSYS APDL语言对矩形箱体进行静压工况下应力及变形分析。选取6因素5水平正交试验方案,以矩形箱体最大一次应力S_(1max)、最大等效应力S_(2max)以及最大变形量Δ_(max)作为试验指标,侧壁加强铁间距A、宽度B及厚度C,端壁加强铁间距D、宽度E及厚度F作为试验因素,结合矩阵分析法获得加强筋的优筋布置方案A_(4)B_(5)C_(5)D_(2)E_(5)F_(2),并用ANSYS一阶优化算法对箱壁以及箱壁加强铁壁厚进行优化。结果表明:矩形箱体采用优筋布置后,箱体质量减少了27%。最后采用极限载荷分析法通过P_(T)=0.1 MPa试验工况验证。

新旧混凝土薄弱层对兰河石拱桥加固的影响

桥梁加固后组合结构的受力特点不同于新建桥梁。以平顶山兰河石拱桥的加固工程为例,运用大型有限元软件MIDAS Civil对桥的结构受力状态进行分析。根据实际情况考虑了新旧混凝土之间薄弱层,进而模拟加固后的桥梁受力状态。按照相关规范,采用极限承载力法和容许应力法进行验算,据此来评估拱桥加固后的效果。通过静载试验验证了加固方法和验算理论的正确性。

郭大寨水库泄洪洞金属结构加固改造设计研究

针对郭大寨水库泄洪洞事故及工作闸门原设计强度、刚度、稳定性不足和布置不合理问题进行分析研究,创新性地提出一系列经济有效的平板闸门和弧形闸门加固改造措施。采用了平面体系假定和容许应力法对加固改造后的门叶进行了分析计算复核,证明其基本满足相关规范要求。由于现场实际安装程度制约,加固改造方案在保证安全性的前提下,充分考虑了改造施工的可行性和经济性。

任意截面钢筋混凝土构件配筋计算方法

钢筋混凝土构件在工程结构中广泛应用,复杂异形截面多向受力状态下,弯矩作用平面与弯曲平面不重合,截面的强度与配筋计算极为复杂,没有较好的解决方案。本文以平截面假定为依据,基于容许应力法推导出了任意截面钢筋混凝土构件的配筋验算公式,将复杂截面的配筋计算问题转化为复杂截面几何特性的求解,利用格林积分变换公式精确高效地实现了任意截面的特性求解,解决了任意截面钢筋混凝土构件单向以及多向受力状态下配筋验算问题,并编制了相应的任意截面钢筋混凝土构件的配筋验算程序。通过大量对比验算表明,本文的计算方法和程序计算结果精确可靠,计算效率高。