砖混结构住宅楼温度裂缝的分析及防治方法

对砖混结构住宅楼顶层墙体普遍存在的温度裂缝作了分析，提出了在建筑、结构设计时为控制裂缝应采取的预防措施，以及对温度裂缝的加固处理方法，并以工程实例予以说明。     

拱形屋面空旷建筑基础的实用设计

拱形屋面结构单层空旷建筑的基础偏心距较大，用常规设计方法基础面积过大，使这种结构在实际工程中的应用受到限制。分析了这种结构的受力特点，针对我国的工程实际，提出了改进基础设计的几种方法：1)加大基础自重，利用基础梁把墙体的重力传给基础；2)采用复合基础，将条形基础和独立基础浇筑成整体，使条形基础承担部分弯矩和剪力；3)风荷载较小且没有吊车时采用偏心基础，相当于预先给基础施加适当的反向弯矩。工程实例表明，与常规设计相比，采用复合基础设计的独立基础底面积较小，降低了基础高度，混凝土体积减小约30％。降低了工程造价，方便基础施工。     

考虑初始静力荷载效应的框架结构部分底层柱失效时的瞬时动力分析

为研究高层建筑结构整体性问题中连续倒塌问题,采用有限元方法模拟高层结构底层边柱突然失效时的瞬时动力响应。从计算结果可以看出,动力分析的水平位移比静力作用的最大水平位移大很多并以静力位移为中心上下波动,并在阻尼作用下收敛到静力位移。初始静力荷载效应使瞬时动力响应的振幅比无初始静力荷载效应的结构的水平和竖向位移振幅小。初始静力效应对结构瞬态响应的影响与刚度、质量、阻尼等因素有关,刚度越小,质量、阻尼越大时,初始静力荷载效应对结构最大位移影响越小。在对底层边柱突然失效的高层结构进行分析时,必须计算结构的瞬时动力响应。建议以较为简单的无初始静力荷载效应时的瞬时动力响应作为结构设计依据,其结果趋于安全。     

异形温室结构的空间有限元分析

为了给空间索杆单元杂交结构的温室提供设计依据,以异形结构温室为例,利用大型有限元分析软件ANSYS10.0对该温室结构进行了静力线性有限元分析。计算得到3种荷载工况下结构主要构件的应力和最大挠度值:上弦杆σmax=170 MPa,ωmax=26 mm;下弦杆σmax=42.5 MPa,ωmax=20 mm;立柱σmax=29.3 MPa,ωmax=20mm;环梁σmax=55.3 MPa,ωmax=20 mm;檩条σmax=72.6 MPa,ωmax=26 mm。应力和变形结果均满足结构强度要求。该有限元分析方法可以推广到类似的温室结构的空间索杆单元杂交结构。     

基于部分交互作用理论的钢-混凝土组合梁弹性挠度分析

为分析钢-混凝土组合梁界面滑移对组合梁变形的影响,基于Euler-Bernoulli梁弹性弯曲理论和钢-混凝土组合梁部分交互作用理论,建立了钢-混凝土组合梁受力时截面内力、界面滑移和弯曲变形控制微分方程;得出了组合梁界面滑移、截面内力和弯曲挠度的一般方程,给出了各种工况下考虑界面滑移时的组合梁挠度方程和跨中挠度系数,并与其他模型进行对比验证。结果表明:本研究得到的组合梁跨中挠度方程与现有模型相比在理论上更为严密,所得结果更为安全。     

温室用轻型方钢管柱脚底板压力及其简化计算模型

为研究半刚性柱脚底板压力分布,以轻型方钢管柱脚底板为研究对象,首先利用数值模拟方法,考虑柱脚与混凝土基础间非线性静力接触效应,针对4种加劲肋布置方式、6种偏心矩,分别计算24个轻型方钢管柱脚模型的底板受力情况,得到了底板压力分布规律,在此基础上提出了三折线底板压力分布模型,给出了轻型方钢管柱脚底板压力简化计算模型,并确定了相应关键参数。将简化计算模型结果与数值模拟、基于Winkler弹性地基梁模型的解析解和三角形压力分布的底板压力计算结果相对比。结果表明:三角形压力分布计算得到的底板最大压力值位于底板端部,而数值模拟、解析解及该文简化计算模型得到的最大压力值均位于柱截面翼缘处,且三角形压力分布的底板压力最大值明显大于该文简化计算模型结果,简化计算模型计算的底板压力最大值与数值模拟结果较为接近,且二者与解析解底板压力分布曲线亦吻合良好(误差大约为10%)。研究成果为轻型方钢管柱脚设计提供了更为精确适用的计算方法。     

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.     

风雪荷载作用下Venlo型温室结构整体性能研究

为研究风雪荷载作用下Venlo型温室结构的整体性能,利用ANSYS有限元分析软件,考虑温室结构的实际工作状态、材料非线性、几何大变形以及构件初始几何缺陷的影响,建立Venlo型温室结构的单榀骨架、整体骨架、整体骨架覆盖薄膜、整体骨架覆盖玻璃和整体骨架覆盖PC板5种计算模型,分别模拟5种风雪荷载工况下各结构的整体受力情况,给出了相应安全系数和空间作用系数,分析了Venlo型温室结构的空间整体性能。结果表明:檩条支撑作用使温室结构空间作用效应提高约0~33.7%;覆盖材料对提高整体骨架空间作用效应的影响不可忽略,约为28.1%~383.4%,且玻璃覆盖整体骨架时产生的影响最大,PC板次之,薄膜再次之;对Venlo型温室结构进行设计计算时,可适当考虑檩条、覆盖材料等对结构空间作用效应的提高作用。研究成果可为完善Venlo型温室结构设计理论提供参考。     

拱形屋面温室纵向抗风分析中的曲梁刚度矩阵模型

研究拱形温室纵向抗风分析中的屋面拱结构。考虑弯扭耦合的影响,在对其几何方程、平衡方程、物理方程分析的基础上,建立了曲梁扭转角和弯曲挠度的控制方程;求得了用基函数向量以及积分常数向量表达的曲梁扭转角和弯曲挠度的解析解;根据位移边界条件,得到了位移系数;根据曲梁内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程;经矩阵变换得到了曲梁弯扭分析的刚度矩阵模型以及等效节点力向量。本模型基于梁的刚度平衡方程,采用了精确的解析解,以矩阵形式表达了梁节点位移与节点力之间的关系,利用该模型,可对拱形温室的纵向抗风性能进行分析。     

地下沼气池池壁土压力取值方法及池盖受力分析

为保证地下沼气池结构的安全性,采用Rankine土压力理论比较了3种常见土质的静止、主动和被动土压力,并确定了地下钢筋混凝土圆形沼气池池壁土压力取值方法;根据线弹性有限元分析方法,研究了平板、球壳和圆锥台3种不同形状的沼气池池盖受力性能。结果表明：地下沼气池池壁土压力宜取其静止土压力计算;环梁的设置可以使中部开圆形洞口的圆锥台形池盖的最大应力减小约40%,宜为其设置环梁。