轴心受压构件合理长细比理论及确定方法

在进行轴心受压构件设计时,截面面积一般都通过规范公式进行迭代求解获得。但是迭代法因需反复计算而显繁琐。为解决这一问题,本文通过引入表示构件截面特性参数.使之与构件长细比关联,并与现行规范验算公式联解而直接计算构件的合理长细比。这种方法克服了反复迭代的麻烦,在进行轴心受压构件截面设计时无须假设长细比反复试算,可根据设计已知量直接计算截面尺寸。文中提出方法的理论意义在于,它将轴心受压构件稳定性设计问题由传统的验算过程转变为直接求解过程,对于构件设计具有实用意义。     

基于能量法的半刚性支架承载力分析

现行规范对高大支架稳定计算采用半经验法,通过稳定荷载控制支架设计.从能量守恒准则出发,通过变分法介绍了节点半刚性假定下压杆稳定承载力的简易计算公式.通过与规范JGJ300、规范JGJ166和有限元数值分析计算结果进行比较,能量法公式计算简便,结果介于规范与有限元数值分析计算值之间.将其用于碗扣式支架极限承载能力分析,结果表明:影响稳定性的主要因素是节点抗弯刚度、截面惯性矩、布置步距,稳定荷载随架体高度增大而减小.     

钢-混凝土组合梁桥的截面弹性抗弯承载力计算方法研究

为探求一种钢-混凝土组合梁桥的弹性抗弯承载力计算方法,从弹性理论出发,通过对钢-混凝土组合梁自身构造特点和力学特性的分析与推导,总结、提炼现行行业标准和规范中计算方法的共性,选择满足各种规范要求的计算表达式;对相关参数进行定义,提出了一种简捷、实用的截面弹性抗弯承载力计算方法;给出了钢-混凝土组合梁简支梁桥和连续梁桥弹性抗弯承载力的2个计算示例,基于上述方法分别根据跨中正弯矩区段和中支点负弯矩区段的公式计算了其弹性抗弯承载力,并与其他规范中塑性抗弯承载力的计算结果进行了对比。结果表明:采用该公式计算钢-混凝土组合梁桥的截面弹性抗弯承载力的方法可行、结论可靠,能够用于公路桥梁的截面抗弯承载力计算;可以认为,同一组合梁的截面弹性抗弯承载力是截面承载能力的下限,而截面塑性抗弯承载力则是截面承载能力的上限。     

基于截面极限承载力曲线的衬砌结构安全性评价方法研究

复合式衬砌由初期支护、防水层和衬砌组成，是中国现行山岭隧道的主要结构形式，而衬砌是保证隧道长期运营安全的关键。衬砌结构的安全性评价一般根据相关的隧道设计规范进行。现行规范中素混凝土衬砌和钢筋混凝土衬砌的安全性检算公式分别给出，在某些截面内力条件下，不能直接按照安全系数大小进行安全性比较。针对这种状况，首先对现行的衬砌结构安全性评价方法进行简化，提出衬砌截面安全包络线的概念，根据衬砌截面内力是否位于安全包络线内侧，即可判定衬砌截面的安全性。然后，在探讨截面安全包络线与极限承载力曲线关系的基础上，提出利用截面极限承载力曲线计算衬砌截面安全系数，进而评价衬砌安全性的方法。研究结果表明：根据衬砌截面安全包络线的概念，对于任意截面内力可简便直观地判定衬砌截面是否安全；衬砌截面内力点（M，N）位于极限承载力曲线关于坐标原点的几何相似曲线上，坐标原点和截面内力点的连线与极限承载力曲线相交，交点到原点的距离与内力点到原点的距离的比值则为衬砌截面的安全系数；利用考虑材料非线性的衬砌截面极限承载力曲线，避免了现行规范中出现素混凝土衬砌比钢筋混凝土衬砌截面极限承载力大的现象。研究成果对衬砌截面安全性评价及衬砌结构设计理论的完善具有一定的参考意义。     

异形钢筋混凝土梁桥剪力滞效应分析

利用有限单元法对异形钢筋混凝土梁桥的剪力滞效应进行分析,得到了关键截面的剪力滞系数和有效分布宽度,并与现行规范和文献[1]的有效宽度进行对比。结果表明:异形梁桥的剪力滞效应明显,部分梁段跨中截面出现负剪力滞效应;当T型截面梁宽跨比小于0.25时,现行规范、文献[1]和有限单元法计算的有效宽度相近,当宽跨比大于0.4时,规范有效宽度偏于保守,文献[1]和有限单元计算的有效宽度相近。     

钢筋混凝土结构正截面承载力统一算法研究

针对现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)中对于形状规则的矩形、T形、Ⅰ形、圆形截面计算正截面承载力时需根据受力状态选择不同计算公式的问题,参考《混凝土结构设计规范(2015年版)》附录E.0.1 中的推荐算法,通过改进混凝土域应力积分算法,提出了钢筋混凝土结构正截面承载力统一算法.将此统一算法应用于设计工作,可大大提高设计效率.     

预应力RPC-NC组合截面梁的非线性有限元分析

预应力RPC-NC组合截面梁具有良好的耐久性能和经济性,但现行规范中尚没有提出一种有效的计算方法,而采用非线性有限元程序对预应力RPC-NC组合截面梁进行全过程分析不失为一种较精确的方法,同时考虑了RPC、NC和钢筋的材料非线性和结构的几何非线性,建立了预应力RPC—NC组合截面梁的三维有限元分析模型,分析并模拟了在三分点荷载作用下加载直到破坏的全过程,并和试验进行了比较。     

一种新的既有受弯构件时变可靠度计算方法

建立矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型。在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行计算分析,计算结果验证了本方法的正确性和科学性,与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合,提供了连续式评级方法。时变可靠度计算方法,易于工程技术人员掌握,计算快捷、准确,为健康诊断的研究提供基础。     

一种新的既有受弯构件时变可靠度计算方法

建立矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型。在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行计算分析,计算结果验证了本方法的正确性和科学性,与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合,提供了连续式评级方法。时变可靠度计算方法,易于工程技术人员掌握,计算快捷、准确,为健康诊断的研究提供基础。     

现行规范中有关粘钢加固受弯构件的设计原理

对现行规范有关粘贴钢板加固钢筋混凝土受弯构件设计的部分计算原理进行了理论分析,并通过实桥加固设计数据,计算钢板拉应力在主要设计参数变化时的影响.结果表明:计算截面受压边缘混凝土的压应变取极限压应变时,不能反映构件加固前后两阶段受力的影响,钢板拉应变的计算没有意义,计算的承载能力不安全,混凝土的压应变应该取相应抗压强度设计值的应变;加固前计算截面的恒载内力应该取实际值而非组合设计值.     

一,二级框架小偏压矩形柱配筋计算的简化方法

根据小偏压构件配筋计算的基本理论和现行规范对一，二级框架柱轴压比和配筋率的限值，通过引入新的计算参数和分析计算，推导出小偏压矩形柱相对受压及高度ζ的简化计算式及适用条件，由于主要计算参数可查表直接取值，则使配筋计算得以简化。     

钢筋混凝土偏心受压构件裂缝宽度计算研究

为研究裂缝宽度验算规范解在偏心距处于0.55 h(h为构件截面高度)附近时不连续的问题,通过开裂换算截面法得到矩形偏心受压构件内力臂及钢筋应力理论解。对比现行规范解发现,规范公式在双侧配筋、配筋率或偏心距较小时计算内力臂值存在较大误差,影响裂缝计算结果;而当偏心距等于0.55 h且配筋率小于0.3时,理论上会有裂缝超过限值的情况发生。     

基于有限混合单元法的受弯构件剪力滞效应研究北大核心

为研究对称荷载下受弯构件的剪力滞效应,以某(40+90+70+300+20)m独塔自锚式悬索桥为研究对象,采用ANSYS 11.0建立全桥空间有限元模型(主跨300m钢箱梁用板壳单元模拟,其余部分用杆系单元模拟),采用TDV/RM 9.1建立全桥空间有限元杆系模型,运用有限混合单元法进行剪力滞系数和有效分布宽度计算,并与欧洲、日本规范有效分布宽度的计算值进行比较。结果表明:支点截面的正应力沿着梁宽方向变化较为剧烈,其它截面的正应力变化较为平缓,越接近支点的截面剪力滞效应越明显;受弯构件支点截面与跨中截面的有效分布宽度可通过采用该方法的计算值内插求得;欧洲、日本规范受弯构件的有效分布宽度计算值较有限元计算值偏大,且未能考虑复杂受力情况下的精确计算。     

嘉绍大桥斜拉桥边跨钢箱梁架设方法及支架的受力分析

为适应多塔斜拉桥连续钢箱梁架设精度的高要求,施工方研究提出了支架上拼装边跨钢箱梁的架设方法.该文在介绍该架设方法的基础上,对其支架建立有限元模型,考虑边跨钢箱梁施工全过程,参照现行的桥梁设计规范,确定相关参数、工况和计算荷载,对边跨钢箱梁钢结构支架进行强度及稳定性分析.计算结果表明:嘉绍大桥斜拉桥边跨钢箱梁支架各构件应力和整体稳定性均满足规范要求,支架结构形式和构件截面尺寸设计合理.     

高速出口预告指路标志设置距离及其安全性能比较

为弥补我国现行规范和美国MUTCD关于出口预告指路标志设置经验主义的缺陷,根据驾驶员驶离高速主线的驾驶行为,视觉特性以及高速道路交通条件,建模确定了预告指路标志3种不同安装方式(路边直立式、路上横跨式及中央架设式)在不同车道数和不同设计速度下的设置距离.TSIS - CORSIM模拟表明,本文计算值比我国现行规范以及M...     

基于有限混合单元法的受弯构件剪力滞效应研究

为研究对称荷载下受弯构件的剪力滞效应,以某(40+90+70+300+20)m独塔自锚式悬索桥为研究对象,采用ANSYS 11.0建立全桥空间有限元模型(主跨300m钢箱梁用板壳单元模拟,其余部分用杆系单元模拟),采用TDV/RM 9.1建立全桥空间有限元杆系模型,运用有限混合单元法进行剪力滞系数和有效分布宽度计算,并与欧洲、日本规范有效分布宽度的计算值进行比较。结果表明:支点截面的正应力沿着梁宽方向变化较为剧烈,其它截面的正应力变化较为平缓,越接近支点的截面剪力滞效应越明显;受弯构件支点截面与跨中截面的有效分布宽度可通过采用该方法的计算值内插求得;欧洲、日本规范受弯构件的有效分布宽度计算值较有限元计算值偏大,且未能考虑复杂受力情况下的精确计算。     

圆形截面钢筋混凝土结构受弯配筋实用计算和应用研究

圆形截面钢筋混凝土受弯构件如排桩在基坑工程中常作为围护结构，目前规范给出的配筋计算公式涉及求解超越方程，无法直接求得计算结果。对规范计算公式转换，运用常用的办公软件Excel的单变量求解、规划求解和VBA编程功能编制圆形截面钢筋混凝土结构受弯配筋的计算表格，结合实例进行了分析验证，并应用至基坑工程项目中，获得较满意效果。     

斜腹式、鱼腹式箱梁剪应力计算

针对目前应用越来越广泛的斜腹式、鱼腹式箱梁,阐述了其剪应力计算不同于矩形截面梁的地方,并指出其剪应力计算不符合传统的矩形截面梁剪应力计算的假定。针对上述问题,分别采用平面梁单元和空间块体单元对拟定的斜腹式、鱼腹式箱梁截面的剪应力进行计算对比。结果表明,采用传统的矩形截面梁的剪应力计算公式来计算斜腹式、鱼腹式箱梁腹板上的剪应力,结果将有较大的误差。为此,提出了腹板抗剪有效厚度的概念,为斜腹式、鱼腹式箱梁剪应力计算提供了一个简便的、可行的方法。     

钢管混凝土桁式拱桥简化计算方法研究

提出在钢管混凝土拱桥的内力计算及设计验算时,可用带有钢带的矩形混凝土截面近似代替多肢桁式钢管混凝土拱截面,并通过ALGOR 93程序进行计算分析,在部分方面验证了这种近似替代的可行性,为实际工程设计中计算多肢桁式钢管混凝土拱桥提供了一种可行的计算模式.     

多车道桥梁汽车荷载横向折减系数研究

国内外现行桥梁设计规范均对8车道以内的车辆荷载横向折减系数有所规定,对于大于8车道的横向折减系数需要进行专门研究。通过比较各国桥梁设计标准中汽车荷载多车道横向折减系数,进而通过概率理论分析求解多车道汽车荷载的横向折减规律,最后基于实测的交通汽车荷载数据,在选取的多跨连续梁桥上进行不同控制截面控制内力效应的横向折减系数计算。研究表明,目前国内现行规范规定的横向折减系数处于各国规范的平均水平,基于全国车流量统计数据对多车道横向折减系数进行理论分析的结果与现行规范基本一致,随着车流量的增加有增大的趋势,此外,基于实测车流量算得的不同跨度的桥梁控制截面内力效应对应的横向折减系数也有所差别。