考虑尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力计算方法

近年来,钢筋混凝土构件的抗扭设计问题受到了广泛关注,现行的设计规范是基于小尺寸试件的试验数据外推而来,并未考虑尺寸效应的影响,对大尺寸试件承载力预测值的安全度有待商榷。对比分析国内外规范中RC构件纯扭承载力计算方法公式,基于钢筋混凝土柱纯扭加载三维细观数值模拟结果,总结钢筋混凝土柱名义抗扭强度尺寸效应规律,建立可定量反映配箍率影响的名义抗扭强度尺寸效应律公式;通过引入尺寸效应系数αh建立考虑结构尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力建议预测公式,并将αh分为3个区域,综合考虑结构设计的安全性和经济性,从而保证大尺寸试件承载力预测值的安全度;通过与90个试验数据的对比,证明修正公式能有效提高大尺寸试件承载力预测值的安全储备。

某平面不规则砌体建筑的加固设计与分析

某砌体办公楼建于20世纪80年代,存在明显缺陷:层数、高度超限;平面不规则;抗震措施多方面不足。该砌体结构整体性及抗震能力差,改造为幼儿园后设防类别调整为乙类,文章分析加固后整体结构的抗震性能。采用钢筋混凝土面层加固砌体墙,研究墙体受压、抗震、楼层综合抗震能力指数等指标,确保竖向构件在多遇地震下的安全性,提高整体结构抗震能力。综合考虑周围环境、施工周期、投入成本等因素,针对建筑改造内容与结构抗震措施缺陷,整理归纳一套加固对策。针对建筑的平面不规则缺陷,将加固后墙体换算等效成混凝土剪力墙,进行大震下静、动力弹塑性计算,以满足罕遇地震下的承载能力与变形要求,确保“三个水准”的抗震设防目标。

某学校公寓砖混结构的鉴定与加固

介绍了既有砖混结构建筑物的抗震鉴定方法,以某学校公寓砖混结构为研究对象,对其进行结构安全性鉴定和抗震鉴定,就相应问题选择合理的加固方法,同时对钢筋混凝土面层加固法和钢筋网聚合物砂浆面层加固法进行对比计算和有限元分析,结果表明钢筋混凝土面层加固法能更有效地提升砖砌体结构的各方面承载力。

老旧小区改造结构加固探讨

老旧小区是指城市、县城(城关镇)建成于2000年以前、公共设施落后影响居民基本生活、居民改造意愿强烈的住宅小区。老旧小区的建筑物使用期限基本上都是超过20年以上的,因为相应规范的调整更新,从而导致此类建筑物存在不符合现在设计标准、材料老化导致的强度不足、建筑物整体抗震性能较差、建筑物结构体系混乱、室内布局不合理、室外建筑密度大消防隐患大、设计及施工原始资料欠缺的问题,现阶段需要通过检测鉴定确定其安全性,但是因为工作量较大,从而也加大了加固设计施工的困难,但是因为建筑物结构安全关乎人民生命财产安全,因此对其进行结构加固也就成为当务之急。

预制混凝土框架梁底部纵向钢筋锚固性能试验研究

通过20个预制混凝土框架梁底部纵向钢筋锚固节点实体构件钢筋拉拔试验,对钢筋端部焊接钢筋锚固件的锚固性能及锚固抗拉承载力进行了研究,分析了预制装配式混凝土框架结构梁柱节点受力及破坏机制。试验结果表明,提出的“预制整浇装配式混凝土框架结构”体系可实现预制装配式混凝土框架结构连接节点强锚固、强连接、弱构件、易安装,节点整体安全性能等同现浇框架结构的特点。在此基础上,提出预制框架梁的底部纵向钢筋在框架柱内锚固抗拉承载力计算公式。

钢筋混凝土偏压构件截面非线性分析高斯积分

以平截面假设为基础 ,利用截面内力平衡关系 ,推导出钢筋混凝土双向偏压构件截面割线刚度、切线刚度矩阵计算的简便公式 .并将混凝土积分面积划分成若干个三角单元 ,用高斯面积数值积分计算三角单元刚度矩阵的各项系数 ,再叠加所有三角单元刚度矩阵的各项系数 ,来求得混凝土的割线刚度、切线刚度系数 .用文中方法对钢筋混凝土压弯构件进行了截面非线性全过程分析 ,分析结果与其它文献及实验数据比较 ,符合较好 .

广州白云国际机场树杈形钢骨混凝土组合结构施工技术

广州白云国际机场扩建工程交通中心及停车楼屋面设计有下凹坑状树池,树池采用柱帽+上反边梁的树杈形钢骨混凝土组合结构形式。树杈形钢结构包括钢柱、树杈形牛腿及钢梁。项目运用BIM技术对树杈形钢骨混凝土组合结构节点进行深化、优化、碰撞检查和施工仿真模拟,在满足钢构件强度的前提下,提出一种切实可行的节点和穿插施工工艺,确保钢结构与混凝土结构能满足整体受力性能。

近场地震作用下RC框架鲁棒性分析

基于地震作用下结构的受力的特征,提出构件易损性及重要性系数的改进计算方法,以此定量分析结构在近场地震作用下的鲁棒性。通过分析比较RC框架在近场有无速度脉冲两组地震动,不同强度下的构件易损性系数、重要性系数和结构鲁棒性系数,揭示了RC框架结构在近场地震作用下抗连续倒塌鲁棒性的特点,并依此提出增强结构鲁棒性的措施。研究表明:相比于层间位移角等结构的整体响应指标,鲁棒性则更能具体地反应出结构在近场地震下的状态;与近场无速度脉冲型地震动相比,速度脉冲型地震动会对结构构件的易损性与重要性造成更为明显的影响,从而降低了整体结构的鲁棒性,对结构安全存在更为不利的影响。

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算

对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪性能进行了试验研究。探讨了轴压比、碳纤维加固量、配箍率和加载顺序对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的破坏特征和受剪性能的影响。试验表明 ,碳纤维布加固钢筋混凝土短柱能有效提高短柱的受剪性能。基于试验结果分析 ,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力计算公式。这些公式可供工程设计和进一步研究参考。

钢骨混凝土结构构件滑移性能研究

在钢骨混凝土结构中,交接面相对滑移是影响构件受力性能的一个重要因素.通过4根钢骨混凝土梁的试验研究,分析了钢骨与混凝土交接面的滑移性能,得到梁端滑移与荷载关系曲线,从理论上建立了钢骨混凝土受弯构件的交接面相对滑移微分方程,得到了不同工况下的适合于设置和不设置剪力连接件的钢骨混凝土受弯构件的通用滑移计算公式,并通过试验对其进行验证,理论计算结果与试验结果吻合良好.

二次受力对粘贴钢板加固梁承载力的影响

考虑到现行《公路桥梁加固设计规范》中粘贴钢板加固钢筋混凝土梁承载力计算公式的不足,应用弹性力学理论通过对正截面受弯承载力等计算公式进行理论推导,分析了二次受力对加固效果的影响。研究结果表明:考虑二次受力影响,钢筋混凝土梁粘贴钢板加固后极限承载力理论计算公式与不考虑二次受力有一定差异;在适筋梁破坏下,随第一次受力情况,二次受力对界限受压区高度有不同的影响;依据受拉区所需最大粘贴钢板量计算公式,可以避免加固后梁出现超筋脆性破坏。

中、美规范中受压构件的正截面承载力计算

对中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)和美国ACI 318M—05规范中钢筋混凝土受压构件的最小和最大配筋率、正截面轴心受压、偏心受压承载力及其配箍构造的规定进行了对比分析。结果表明:对于轴心受压构件,美国规范中受压承载力的折减系数小于中国规范;随着受力状态由大偏心受压向小偏心受压过渡,美国规范抗力折减系数的变化与构件的受力破坏特征有关,而中国规范的抗力折减系数基本不体现大、小偏心受压构件受力破坏特征的影响;对于高强混凝土,中国规范在确定混凝土材料强度标准值时引入了脆性系数,而美国规范通过较高的配箍率规定来保证高强混凝土构件的受力破坏特征与普通混凝土一致。

基于变形及滞回耗能的RC框剪结构地震损伤评估

为了研究RC框剪结构在地震作用下的损伤程度,通过引入基于结构广义刚度的构件重要性指标,提出考虑构件重要程度的地震损伤评估方法.首先,利用Perform-3D对RC框剪结构进行弹塑性时程分析,得到RC框剪结构的耗能分布模式.在此基础上,以地震变形、滞回耗能为基本参数,采用双参数构件损伤模型得到构件的损伤指数,利用基于构件重要性指标的楼层损伤模型得到楼层的损伤指数.最后,结合不同地震峰值加速度下结构的损伤指数、结构损伤程度与损伤指数范围的关系,评估结构在不同地震峰值加速度下的损伤程度.计算结果表明,考虑构件重要程度的地震损伤评估法,可以同时体现构件损伤程度与构件重要程度对楼层损伤的影响,可用于RC框剪结构的损伤评估.

在双向偏压作用下钢筋混凝土异形构件的非线性分析

基于双向偏压作用下钢筋混凝土异形截面构件的材料非线性和几何非线性 ,提出一种新的简便可行的截面积分分析方法 ,由此推导出异形截面构件的割线、切线刚度计算公式。用该法对在双向偏压作用下钢筋混凝土异形截面构件进行了全过程非线性分析 。

大体积混凝土结构构件最小配筋率

通过回顾总结SDJ 20—78《水工混凝土结构设计规范》大体积混凝土结构构件配筋方法的演变过程,对比分析国内外各行业规范相关条文,研究条文依据的原理,提出新的大体积混凝土结构构件最小配筋率处理方法和相关条文建议。所提方法结合了现行DL/T5057—2009《水工混凝土结构设计规范》和ACI 318—14《Building Code Requirements for Structural Concrete》的优点,使其既能保证ρ<ρmin 时所需钢筋用量为固定值,又能保证γdM小于但靠近开裂弯矩Mcr时不会发生少筋破坏,且取消了DL/T5057—2009规范大体积混凝土最小配筋率条文只适用于“卧置在地基上以承受竖向荷载为主、板厚大于2.5m的底板”等限制。

新旧规范计算钢筋混凝土构件配筋的比较

简要介绍了《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )中有关构件配筋计算的主要改变。通过对各类构件配筋进行新旧规范的对比计算 ,给出了新旧规范配筋量的差异。分析了新规范中影响配筋计算的主要因素 。

钢筋混凝土偏心受压构件二阶效应计算对比分析

根据钢筋混凝土偏心受压构件的受力状态,推导出了构件截面受压承载力计算时相关参数的计算公式,由此得出了不同配筋率与不同钢筋和混凝土强度比时中国规范GB 50010—2002、美国规范ACI 318-08和欧洲规范EN 1992-1-1:2004的构件截面弯矩-轴力曲线;在此基础上,根据中国混凝土规范中的偏心距增大系数法、美国混凝土规范的弯矩增大系数法和欧洲混凝土规范的基于名义刚度及名义曲率的方法分析考虑二阶效应的承载力,给出了不同长细比时偏心受压构件的弯矩-轴力曲线。分析结果表明:对于混凝土偏心受压构件的二阶效应,中国混凝土规范主要考虑了构件长细比的影响,美国规范考虑了构件端部弯矩、刚度和长细比的影响,欧洲规范考虑了构件长细比、曲率和端部弯矩的影响;对于构件两端偏心距相同的情况,按中国、美国和欧洲混凝土规范计算的承载力均随长细比的增大而降低,美国规范下降最快,欧洲规范次之,中国规范下降最慢。

后浇式钢筋混凝土牛腿受力特性的试验研究

钢筋混凝土牛腿的承载能力与构件截面强度以及构件支座的结构特性有关,对于后浇式牛腿,需要研究接头处新老混凝土结合面对牛腿受力的影响,本文采用结构试验方法,对采用嵌槽接头的后浇式钢筋混凝土牛腿构件的受力特性进行了讨论。

国资委建材服务中心南新楼增建六层的结构分析与设计

介绍了采用外包或外贴混凝土、增设现浇混凝土构件、植筋等常规方法完成的某7层结构加固加层成13层高层建筑的设计方案,论述了设计中若干问题的处理,给出了结构整体性能控制的计算结果。