港口工程高强钢筋混凝土梁受剪极限状态分析

通过对配置HRBF500高强钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受剪试验,并依据《水运工程混凝土结构设计规范》条文规定,研究该高强钢筋在港口工程混凝土受剪构件中的应用。试验观测构件斜裂缝开展规律及破坏形态,采集构件不同状态时的荷载数据。依据《港口工程荷载规范》条文规定,并引入荷载长期影响系数,分析构件斜截面极限承载力及正常使用极限状态斜裂缝宽度。研究结果表明,配置高强钢筋的混凝土梁斜向开裂规律与普通梁基本相同,其钢筋强度可以被充分利用,基于水运规范所得极限承载力和考虑荷载长期影响的正常使用阶段斜裂缝宽度满足要求,且有较好的安全储备。     

非杆件大体积混凝土结构内力及配筋计算合理性分析

针对非杆件大体积混凝土结构设计领域,以柳江红花水利枢纽复线船闸混合式闸室边墩墙为例,对传统手算法、有限元法关于内力及配筋计算进行对比分析。结果表明,有限元应力积分法求弯矩适用于传统杆件结构,闸室边墩墙作为非杆件体系大体积混凝土结构,截面高度大,受压区范围占比大,中性轴偏向受拉区,按应力积分法求弯矩,弯矩值偏大;传统手算法与有限元应力积分法计算内力,按矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力进行配筋计算,所需受拉钢筋量多,不经济;有限元弹性应力图形法分析受拉区混凝土拉应力,产生的拉力完全由受拉钢筋承担,按非杆件体系钢筋混凝土结构配筋计算原则,实际配置受拉钢筋量合理、经济。     

中英混凝土结构设计规范的材料特性对比

为便于采用英国规范设计时的材料选用,对中英混凝土结构设计规范的混凝土和钢筋材料特性进行对比。结果表明,中国规范的钢筋材料分项系数比英国规范高,但混凝土材料的分项系数则相反;同强度等级的混凝土,英国规范的抗压强度标准值比中国规范高;除C15强度等级外,中国规范的其他强度等级的混凝土弹性模量均高于英国规范;中英规范关于混凝土剪切模量和泊松比以及钢筋弹性模量的规定基本相同。     

关于CCS规范中支柱载荷规定的探讨

本文针对CCS《钢质海船入级规范》(2015)第二分册(以下简称CCS规范)中关于支柱载荷的规定进行探讨。文章通过查询两个船级社(BV和DNV)关于支柱载荷的规定和CCS规范进行对比,并截取一个实际项目中支柱的结构设计,采用船级社规定的方法进行计算并对比计算结果。结果表明,CCS规范中关于支柱载荷的规定不适用于深舱甲板的情况,工程师在支柱设计时应予以注意。     

HIDAS三维智能化配筋方式与特点

介绍了港口工程数字化、智能化勘察设计集成系统(HIDAS)提供的多种三维智能化配筋方式。采用该系统建立的钢筋模型直接与结构构件的三维CAD模型相关联,当模型仅发生几何尺寸改变时,能够实现钢筋的自动更新,并自动计算钢筋的长度、体积和质量,从而大大提高结构配筋的效率。     

环氧树脂涂层钢筋在海港工程中的应用

环氧树脂涂层钢筋作为一种特殊防腐蚀措施之一，已列入即将颁布的《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》，文章就该规范有关环氧树脂涂层钢筋的应用范围、质量要求、结构设计及施工中应注意的有关问题进行说明。     

中欧混凝土结构设计规范的差异

针对中欧混凝土结构设计规范的异同点,在混凝土强度等级、保护层厚度、环境暴露等级等方面进行对比论述,并分析欧洲规范的承载能力计算、裂缝开展宽度计算原理。以实际项目为例,对受弯构件的承载能力、配筋和裂缝宽度等进行定性分析,得出同等条件下中国规范较欧洲规范的裂缝计算值更大但裂缝控制更为严格等结论,为海外项目结构设计提供参考。     

CCS规范中支柱载荷规定解析

针对CCS《钢质海船入级规范》(2015)第二分册(以下简称CCS规范)中关于支柱载荷的规定进行探讨。文章通过查询两个船级社(BV和DNV)关于支柱载荷的规定和CCS规范进行对比,并截取一个实际项目中支柱的结构设计,采用船级社规定的方法进行计算并对比计算结果。结果表明,CCS规范中关于支柱载荷的规定不适用于深舱甲板的情况,工程师在支柱设计时应予以注意。     

中美规范混凝土预埋件设计对比分析

本文基于越南某港口工程设计实例,采用《美国房屋建筑混凝土结构规范》ACI318-14对皮带机头架预埋件进行计算分析,总结了按ACI318-14进行预埋件设计的要点,并与《混凝土结构设计规范》GB50010-2010预埋件计算结果进行对比,为设计人员采用美标从事涉外项目设计提供借鉴。     

某码头先张法预应力空心板张拉槽设计

针对张拉槽中支撑梁的双向偏心受压,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),结合结构计算手册中的相关公式,进行张拉梁矩形截面双向偏心受压梁对称配筋。预应力空心板在港口码头中的应用越来越广泛,且大多数预应力空心板采用先张法施工,该工程空心板共1285块,数量很多,在现场制作将大大的节约成本。现场制作空心板涉及到空心板张拉槽的设计,张拉槽在实际工作中都属于偏心受力,且大多数情况下属于双     

锈蚀钢筋混凝土大偏心受压柱的数值模拟

基于锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力试验研究结果,运用ANSYS有限元分析软件,对锈蚀钢筋混凝土大偏心构件进行分析,通过温度场模拟钢筋锈蚀作用,得到锈蚀构件破坏特征及承载力随锈蚀程度的变化规律。经对比试验结果,该有限元模型数值计算与试验结果能较好吻合,温度场模拟钢筋锈蚀较理想。对不同直径钢筋影响受压柱承载力和裂缝分布规律进一步分析,结果表明:同等条件下,随着钢筋直径增加,钢筋锈胀力减小,裂缝开裂分布区域发生变化。     

海洋环境下钢筋混凝土构件抗力随时间变化模型研究

考虑混凝土强度变化、钢筋锈蚀过程、混凝土碳化和钢筋锈蚀引起的混凝土与钢筋之间粘结能力的改变等因素,建立了高桩码头钢筋混凝土构件抗力随时间变化的随机过程模型。通过算例研究了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土强度、构件所处水位等对高桩码头钢筋混凝土构件抗力的影响。并提出海洋环境条件和使用荷载作用下钢筋混凝土构件的累积损伤、裂缝宽度计算方法、裂缝宽度对氯离子侵蚀速度的影响、以及钢筋混凝土码头健康状态诊断方法等。     

钢筋混凝土结构钢筋锈蚀模型及影响因素分析

在海洋环境下,钢筋混凝土构件的物理、力学特性随时间发生明显变化,使结构的安全度降低。影响钢筋混凝土构件耐久性的主要原因是钢筋锈蚀。关于钢筋锈蚀计算,有多种计算模型,不同计算模型的计算结果存在着较大差异,计算模型中相关参数的取值也有很多不同研究成果。本文通过算例,对各种模型及其相关参数的影响进行比较分析,可为钢筋混凝土结构耐久性设计和开展进一步研究工作提供参考。     

加筋挡墙加筋体与填料选型配对研究

通过试验研究钢筋带、土工格栅、土工布作为加筋体与砂土、黏土、砾石、风化碎石、粉煤灰等多种填料之间的摩擦特性和变形协调情况,根据试验结果筛选出满足工程需要的加筋体和填料配对材料,为加筋挡墙设计施工中的加筋体与填料选型配对提供依据.     

水上预应力方桩平头桩顶的优越性

比较桩顶平头桩和外伸钢筋桩2种方案的施工工艺和经济效益。证明桩顶采用平头桩比传统的外伸钢筋桩的综合效益要好。尤其在沉桩施工时，沉桩的效率更高，桩身质量保证率更好。     

纤维增强塑料（FRP）筋混凝土结构在港口工程中的应用

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题，采用纤维增强塑料（FRP）筋代替传统钢筋，结合国内外相关规范，提出了港口工程中适用的FRP筋增强混凝土构件的设计计算方法，并对不同的设计控制指标进行了足尺寸构件力学性能试验验证，同时在某出运码头部分节段全部采用纤维增强塑料（FRP）替代钢筋工程试验，为解决港口工程耐久性问题提供了良好的工程实例。     

钢筋混凝土海洋平台结构受力分析

为完善新型型钢混凝土海洋平台的设计计算理论,本文针对梁内型钢腹板是否穿过节点区的不同情况,参考陆上新型钢筋混凝土建筑的新技术、结合海洋平台的特点,采用变角软化桁架模型,利用平衡条件、协调条件及混凝土软化应力-应变关系,并考虑"扭结"影响(强度弱化)的钢筋应力-应变关系,提出了压弯剪复合受力作用下的框架梁柱节点的受力全过程计算方法.利用该方法对国内外所作的53个框架节点试件进行了受力全过程分析,计算结果与试验结果吻合程度较好,为新型海洋石油平台的研究、设计与施工提供了有益的探索.     

FRP筋在自动化集装箱港区AGV重载道路中的应用

由于自动化集装箱港区AGV重载道路布设磁钉防磁的需要,混凝土面层中的传力杆采用了防磁性能良好的FRP筋。目前FRP筋尚无应用于道路的具体设计方法,借鉴传统钢制传力杆计算理论,通过建立有限元模型进行数值分析,并结合现场传荷系数试验结果,对相关设计方法的适用性进行验证并提出优化意见。     

Behavior of circular concrete columns reinforced with hollow composite sections and GFRP bars

Hollow concrete columns (HCCs) constitute a structurally efficient construction system for marine and offshore structures, including bridge piers and piles. Conventionally, HCCs reinforced with steel bars are vulnerable to corrosion and can lose functionality as a result, especially in harsh environments. Moreover, HCCs are subjected to brittle failure behavior by concrete crushing due to the absence of the concrete core. Therefore, this study investigated the use of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars as a solution for corrosion and the use of hollow composite-reinforced sections (HCRSs) to confine the inner concrete wall in HCCs. Furthermore, this study conducted an in-depth assessment of the effect of the reinforcement configuration and reinforcement ratio on the axial performance of HCCs. Eight HCCs with the same lateral-reinforcement configuration were prepared and tested under monotonic loading until failure. The column design included a column without any longitudinal reinforcement, one reinforced longitudinally with an HCRS, one reinforced longitudinally with GFRP bars, three reinforced with HCRSs and different amounts of GFRP bars (4, 6, and 8 bars), and three reinforced with HCRSs and different diameters of GFRP bars (13, 16, 19 mm). The test results show that longitudinal reinforcement—whether GFRP bars or HCRSs—significantly enhanced the strength and displacement capacities of the HCCs. Increasing the amount of GFRP bars was more effective than increasing the bar diameter in increasing the confined strength and the displacement capacity. The axial-load capacity of the GFRP/HCRS-reinforced HCCs could be accurately estimated by calculating the load contribution of the longitudinal reinforcement, considering the axial strain at the concrete peak strength. A new confinement model considering the combined effect of the longitudinal and transverse reinforcement in the lateral confinement process was also developed.     

基于ANSYS的钢筋混凝土构件裂缝宽度计算方法

以大型通用有限元计算软件ANSYS为平台,建立了荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的一种计算方法。采用ANSYS中的Solid 65单元模拟混凝土,Link 8单元模拟钢筋,三维非线性弹簧单元Combine 39模拟钢筋-混凝土界面的粘结滑移关系,将Houde提出的钢筋-混凝土间的粘结滑移本构模型引入ANSYS中以确定Combine 39弹簧单元的荷载-位移关系式。此外,在现有混凝土裂缝宽度计算方法的基础上,推导出适用于有限元分析的裂缝宽度计算公式,并应用ANSYS软件提供的二次开发工具——参数化编程语言(APDL)编制程序,在ANSYS后处理中实现混凝土构件裂缝宽度的计算功能。算例分析表明,与现有方法相比,该方法能更准确地计算各级荷载作用下钢筋混凝土构件的裂缝宽度。