预应力混凝土箱梁剪力滞效应纵向影响长度分析

为研究预应力混凝土箱梁剪力滞效应在纵向梁长方向上的影响长度,采用通用有限元分析软件ANSYS,建立有限元分析模型,讨论了剪力滞系数沿梁纵向分布规律,重点分析了宽跨比、跨高比、预应力大小以及集中荷载等参数对箱梁剪力滞效应纵向影响长度的影响。研究结果表明,无论箱梁顶板还是底板,其剪力滞系数最大值均在荷载施加的截面,远离荷载施加的截面最大剪力滞系数迅速减小。荷载引起的剪力滞效应纵向影响长度较小,仅在荷载施加位置附近影响较大。随着宽跨比增大,箱梁剪力滞效应纵向影响长度均越来越明显,且越来越剧烈;跨高比的改变对箱梁顶板剪力滞效应影响较为剧烈,但其给箱梁造成的纵向影响不太明显。预应力以及集中荷载的改变对箱梁剪力滞效应影响较小,对箱梁剪力滞效应纵向影响长度的改变程度也较微弱。     

压弯荷载下悬臂箱梁剪滞效应的三杆比拟法

导出了压弯荷载共同作用下箱梁剪力滞效应的三杆比拟法控制方程,并给出了边界条件;导出了悬臂梁在竖向均布荷载、竖向集中荷载与轴向力共同作用下,考虑剪力滞效应的正应力计算公式,建立了悬臂梁在竖向均布荷载及竖向集中荷载作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算与在竖向均布荷载及竖向集中荷载与轴向力共同作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算的统一公式,并用算例说明了其有效性。     

设计资料缺失的桥梁承载力确定

对于设计资料缺失的桥梁,通过结构尺寸及钢筋配置情况初步确定了桥梁的荷载等级,并对截面验算结果与规范限值进行了比较,初步得出了桥梁试验荷载,最后通过静载试验的方法确定了桥梁的实际承载能力,为桥梁维修养护提供可靠依据。     

荷载作用形式对预应力混凝土箱梁剪力滞效应的影响

为研究荷载横向变位和纵向多点加载工况下，箱梁荷载施加截面的剪力滞效应，以 ANSYS 有限元分析软件为平台，并将荷载在纵向分为单点加载与双点加载2种情况，在横向分为对称加载、偏心加载和中心加载3种情况。分析了单点加载与双点加载情况下加载截面处的剪力滞效应，对比研究了单点加载与双点加载工况下跨中截面剪力滞效应。结果表明，在单点及双点加载情况下，中心加载对箱梁顶板剪力滞效应影响最大，偏心加载次之，对称加载相对最小；在单点加载情况下，偏心加载对箱梁底板剪力滞效应影响最大，中心加载次之，对称加载相对最小；单点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应均明显强于双点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应。     

波形钢腹板PC组合箱梁与普通预应力混凝土箱梁剪力滞效应对比试验

波形钢腹板PC组合箱梁力学性能优点众多,在桥梁工程中应用前景广阔,但其"剪力滞效应"导致的局部应力集中问题一直困扰着桥梁建设者,处理不当,将带来极大的安全隐患。因此,对比研究波形钢腹板PC组合箱梁(波形梁)与普通预应力混凝土箱梁(普通梁)剪力滞变化规律尤为重要。参照工程实例,分别制作2片单箱单室波形梁和普通梁,按一定荷载步分级加载,在不同工况下对其力学性能进行对比研究。试验结果表明,不同集中荷载对波形梁和普通梁支座处顶底板的纵向正应力大小沿横截面均有不同程度的变化,梁跨中无明显变化;预应力的施加有利于减弱波形梁和普通梁顶板的剪力滞效应,但普通梁的剪力滞效应的减弱程度高于波形梁顶板;预应力的施加导致波形梁和普通梁底板的剪力滞效应增大,普通梁剪力滞效应的增大程度弱于波形梁底板。     

钢-混凝土组合脊骨梁极限承载力试验研究

通过全过程加载试验和空间有限元分析,探讨了带波形钢腹板悬臂挑梁的组合脊骨梁在单调荷载作用下的受力全过程、破坏模式、变形特征、抗弯承载力和极限状态,并确定其主要受力的特征值;根据试验现象、荷载-位移(应变)关系、混凝土板剪力滞效应的分析,总结出组合脊骨梁正、负弯矩截面在材料屈服前、后的受力特点和变形特征;在此基础上推导出组合脊骨梁的抗弯承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好.     

薄壁曲线箱梁剪力滞效应的梁段有限元法

提出以剪力滞平衡微分方程的齐次解作为梁段单元的位移模式,建立了考虑弯、扭、剪力滞耦合的有限段模型.利用刚度法以及功能原理推导出梁段的单元刚度矩阵和荷载列阵,并编制计算程序.制作了一两跨连续曲线箱梁有机玻璃实验模型,分别进行了在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应试验研究,其结果验证了方法的正确性.研究表明,曲线箱梁内侧正应力比外侧的大.     

双肢墙连续化位移法分析水平荷载作用

本文将连梁简化为连续肢片,并考虑变形由剪切效应和弯曲效应两部分组成。其中,弯曲效应又分为服从平截面假设的纯弯曲和由连梁剪切弯曲而引起的翘曲;而剪切效应仅考虑墙肢各层段的局部剪切弯曲,不包含连梁的剪切弯曲。同时,考虑连梁的反弯点出现在中点。按此,用最小势能原理导出了受侧向水平荷载作用下双肢墙的连续化位移法控制微分方程。本文假设翘曲位移函数按各墙肢的形心坐标在各自墙肢截面上均布,而保持墙肢轴力与其静面矩成比例的关系。该控制微分方程求解简便。算出过孔口中心横截面上的正应力后,就可按平衡关系算出各杆的剪力。本法对双肢墙有很好的精度。     

安装铺设的点荷载对大口径海底管道局部屈曲影响

大口径海底管道在安装过程中受到点荷载作用,比常规口径管道更易发生局部屈曲失稳。DNVGL-ST-F101-2017规范虽然给出了海底管道局部屈曲校核中对于点荷载的修正方法,但未考虑混凝土配重层对管道的保护作用,不符合真实的大口径管道结构形式,而且计算结果偏于保守。应用有限元分析方法,对大口径海底管道安装过程中点荷载引起的局部屈曲进行系统研究,分析过程考虑了工程中真实的管道结构形式,并结合工程算例将有限元方法的计算结果与依据DNV规范的计算结果进行对比,从分析方法上实现了对DNV规范的补充,对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。(图3,表1,参16)     

均布荷载作用下钢-混凝土组合梁界面滑移近似计算及其效应分析

为了计算钢-混凝土组合梁的截面滑移及其对梁强度和刚度的影响。提出了具有界面滑移的钢-混凝土组合梁的总荷载及截面总弯矩由2部份组成。不考虑滑移的组合梁承担整体荷载及整体弯矩，能自由滑移的叠合梁承担局部荷载和局部弯矩。基于Bernoulli梁理论和抗剪连接件线性剪力-滑移模型。建立截面总弯矩分配的计算公式．给出均部荷载作用下简支组合梁的栓钉剪力及界面滑移近似计算公式。得到了考虑滑移的组合梁在弹性阶段截面弹性应力、跨中挠度的计算公式及挠度增大系数。     

均布荷载下拱的弹塑性二次分岔屈曲性能初探

使用一种新的屈曲路径跟踪策略,对拱在平面内的弹塑性极值点屈曲和二次分岔屈曲全过程进行跟踪分析,得到全跨均布荷载作用下材料、截面相同而矢跨比不同的拱的弹塑性极值点屈曲荷载和二次分岔屈曲荷载,以及半跨均布荷载作用下其极值点屈曲荷载.研究结果表明：对于弹塑性拱结构,在全跨均布荷载作用下,二次分岔屈曲总是最危险的屈曲形式,其发生必定先于极值点屈曲.对于材料、截面相同,矢跨比0.1～0.5的拱,半跨均布荷载作用下矢跨比0.23的拱极值点屈曲极限承载力最大;全跨均布荷载作用下,矢跨比0.1的拱极值点屈曲和二次分岔屈曲极限承载力均大于其他拱.将得到的全跨和半跨均布荷载作用下不同长细比、不同矢跨比拱的弹塑性极限承载力计算结果归纳总结,得到极限承载力简化计算公式,可以直接查用,便于工程设计中使用.     

考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构矢跨比优化

矢跨比对单层球面网壳结构的刚度、整体稳定性及失稳区域有很大影响。本研究利用非线性有限单元法,对4种不同矢跨比的单层球面网壳结构进行非线性稳定全过程分析。通过对考虑不同位置处的杆件屈曲与无杆件屈曲情况下的极限荷载、失稳区域的对比,研究了矢跨比对考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构整体稳定性的影响,可为单层球面网壳结构合理选择矢跨比提供理论依据。     

钢框架正常使用极限状态 考虑二阶效应的侧移性能研究

针对我国钢框架高等分析研究主要针对承载力极限状态的现状,分别采用传统一阶侧移计算方法、二阶简化侧移计算方法和二阶精确侧移计算方法对1榀2跨15层钢框架在正常使用极限状态时的侧移变形进行了计算,获得了钢框架在3种计算方法下的顶点侧移及层间侧移,并将获得的侧移计算结果进行了对比研究了钢框架考虑二阶效应后对结构侧移变形的影响,探讨了钢框架考虑二阶效应影响后在正常使用极限状态下的侧移验算准则结果表明：钢框架考虑二阶效应后,结构的侧移变形明显增加,其柱顶及层间侧移均比传统一阶分析结果增加很多,结构考虑二阶效应后,如仍采用我国现行钢结构设计规范中的侧移验算准则,将会显著增加结构用钢量.二阶简化侧移计算方法与二阶精确侧移计算方法相比,精度较高,可用于钢框架的二阶侧移计算.     

四角锥钢网架结构倒塌试验模型的数值模型分析

竖向荷载下四角锥网架结构的整体倒塌通常是拉杆屈服和压杆屈曲综合作用的结果。针对其倒塌破坏特征,以一个倒置四点支承四角锥网架结构为例,基于非线性有限单元法建立了考虑单杆初始弯曲的网架结构倒塌数值分析模型,并通过一个网架结构模型的倒塌试验对其可靠性进行了验证,进而考察了压杆屈曲对网架倒塌过程的影响程度。分析结果表明:考虑单杆初始弯曲的钢网架结构倒塌数值模型计算结果与试验结果吻合度较高,验证了数值分析方法的可靠性;考虑杆件初始弯曲的模型可完整揭示竖向荷载作用下网架结构的倒塌全过程;不考虑单杆初始弯曲将会过高的估计网架结构的极限承载力而偏不安全;在网架倒塌前削弱杆件均存在屈曲现象,削弱最靠近角支座位置的上弦压杆,对网架的抗倒塌性能最为敏感;压杆屈曲后性能对网架抗倒塌能力仍有贡献,直接杀死屈曲压杆的分析结果偏于保守。     

浅谈工程结构设计规范的特点

当前我国各建筑系统(房屋建筑,水利水电工程,港口,公路,铁路等)混凝土设计规范的修订,均以可靠度及极限状态设计法为原则,具有较高的先进性和统一性.改变了原规范用单一安全系数K表达的极限状态设计法,这是由于K值不考虑荷载的变异性,虽为多系数分析,实际上是凭经验确定的,它不能反映构件的可靠程度.新一轮规范还采用了与国际标准取得一致的通用符号,计量单位和基本术语,改变了原规范长期使用的计算符号,计量单位与基本术语.本文作为制定新规范的探析,为工程设计人员从理论上理解新规范和实际上应用新规范提供参考.     

索-拱结构面内稳定性研究

应用有限元方法对索拱结构的面内特征值屈曲及考虑几何非线性影响的非线性屈曲的平面内稳定问题进行了研究.程序中使用牛顿拉弗森法和弧长法对荷载位移平衡路线进行跟踪,研究了索对结构的极限荷载和平衡路径的影响.考虑了索与水平面夹角、索的根数及不同荷载作用方式、不同边界条件下索-拱结构稳定性能及变形性能的影响.结果表明:索可以非常有效地控制拱结构的失稳模态和破坏形式,提高其极限承载能力,影响破坏过程及后屈曲平衡路线,有效地克服了拱结构在半跨荷载作用下变形大、承载力低的缺点.     

既有钢筋混凝土桥梁正常使用极限状态可靠度分析

分析了既有钢筋混凝土桥梁正常使用极限状态可靠度分析的特点;研究和讨论了模糊失效界限和荷载等级提高对既有桥梁正常使用极限状态可靠度影响;以钢筋混凝土最大裂缝宽度作为构件正常使用状态的分析对象,建立了混凝土构件在正常使用状态下的极限状态方程,并根据一座实际桥梁的检测资料进行了可靠度计算,讨论了正常使用情况下各个因素对混凝土构件可靠指标的影响.     

土摩擦阻力对预应力筏板基础作用效应分析

在截面极限状态计算中提出了将土摩擦阻力作为一种次内力考虑的概念,并给出了考虑土摩擦阻力影响的承载力计算公式和裂缝控制验算方法。通过算例比较总结了一些有益结论,可供工程设计参考。     

■梁的剪力滞与端横梁的作用

本文利用作者在槽型宽梁的剪力滞问题中所构造的翘曲位移函数和推得的控制微分方程,讨论了端横梁的作用。分析表明: 1.剪力滞受约束,对端横梁的受力是重要的。 2.由于剪力滞的翘曲位移受约束,使端部的剪应力为零,而约束正应力是相当大的。 3.端横梁约束翘曲位移只是局部效应,约在端部1/5范围内受影响。 4.若翘曲位移不受约束,则应考虑施加横向预应力,以抑制裂缝发生。     

预应力CFRP加固钢筋混凝土无梁楼盖设计方法的研究

本文研究预应力CFRP加固钢筋混凝土无梁楼盖的技术和设计方法,首先介绍预应力CFRP加固钢筋混凝土无梁楼盖的材料及加固方式,用等代框架法确定计算模型,计算荷载,按正常使用极限状态和承载能力极限状态的荷载效应组合分别计算板的内力。按正常使用极限状态的抗裂要求确定预应力CFRP的加固数量。最后给出屈服弯矩及极限承载能力的计算公式。