型钢混凝土梁设计软件在铁路站房中的应用研究

根据现行《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138—2001)并结合新颁布的相关结构设计规范,利用C#语言编制了型钢混凝土梁设计软件。相关工程实例应用表明,该软件可以根据通用有限元计算软件Midas Gen的计算结果,按照相关规范要求,对型钢混凝土梁构件进行批量设计,其被广泛应用在大跨度铁路站房设计中,提高了站房工程的设计效率。     

翼缘削弱的型钢混凝土框架试验与有限元分析

通过对一榀两跨三层型钢混凝土框架模型的低周反复荷载试验,研究了翼缘狗骨式削弱的型钢混凝土框架的抗震性能。框架按"强柱弱梁"的原则设计,且对节点核心区附近梁端工字形型钢的上、下翼缘采取狗骨式削弱,并适当增加了梁端根部到型钢翼缘最大削弱部位纵向钢筋的配筋量。试验结果表明:框架的变形能力、承载能力、延性、耗能能力等受力性能均满足延性框架的抗震要求;这种构造措施能将塑性铰从梁端根部转移到翼缘削弱部位从而有利于型钢混凝土框架形成梁铰耗能机构,增强其耗能能力。采用ANSYS参数化程序设计语言(AP-DL)编制了命令流,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析。计算结果与模型试验结果吻合较好,验证了基于分离模量理论计算的翼缘削弱的型钢混凝土框架结构全过程分析方法的可行性。     

BIM技术在超高层型钢混凝土梁柱节点深化中的应用研究

随着施工技术的不断革新、发展,BIM技术越来越多地应用到施工中,通过对超高层型钢混凝土梁柱节点施工过程中的施工重难点进行分析,利用BIM三维建模技术,结合福清利嘉中心二期项目,工程首次采用超高层型钢混凝土结构,型钢混凝土梁柱节点连接质量把控是工程型钢混凝土结构施工的重点、难点。通过数据汇总,采用"5W+1H法"分析型钢混凝土梁柱节点连接中影响施工工艺参数的重要因素,并结合具体数据、BIM建模对梁柱节点施工进行深化设计,进而指导施工,提升施工质量。     

受压弯异形截面型钢混凝土柱力学性能有限元分析

本文以万邦中心1#楼外框筒采用的异形型钢混凝土柱为研究背景,利用 ANSYS建立了异形型钢混凝土柱的组合式有限元模型,对其受力性能进行了分析,描述了型钢与混凝土的应力和应变分布状态及构件混凝土裂缝发展过程。着重分析了异形型钢混凝土柱在压弯受力状态下,混凝土强度、含钢率和轴压比等因素对构件受力性能的影响。     

考虑梁柱节点黏结-滑移模型的 混凝土框架滞回性能研究

基于有限元软件OpenSEES中已有的梁柱宏观柔性节点单元和梁柱纵筋黏结滑移模型,对国内研究者已经完成的钢筋混凝土框架以及型钢混凝土框架水平低周往复荷载试验得到的滞回曲线、位移延性、滞回面积以及耗能能力等滞回性能进行有限元模拟分析,并与试验结果进行比对。根据有限元模拟结果建立基于OpenSEES软件的钢筋混凝土框架和型钢混凝土框架考虑梁柱宏观柔性节点的计算模型,为钢筋混凝土框架和型钢混凝土框架的设计计算提供一条有效途径。     

隧道型钢混凝土粘结滑移力学性能研究

隧道初期支护中型钢混凝土其粘结滑移性能对支护协同变形、整体承载能力具有重要影响。本文针对在型钢混凝土组合结构中是否添加钢纤维进行两组推出试验,分析试件破坏特征,并结合有限元软件进行数值模拟,得到粘结滑移曲线,分析试件的粘结滑移性能,并在此基础上分析钢纤维掺量对试件特征荷载的影响规律,通过计算得出特征粘结强度。结果表明：(1)试件破坏模式呈现纵向劈裂破坏;(2)试件混凝土裂缝形态主要有以45°方向向四角延伸和垂直于翼缘中部方向两种;(3)试件粘结滑移曲线大致可分为无滑移段、滑移段、下降段和残余段四个阶段;(4)钢纤维的掺入不能显著提高型钢混凝土推出结构极限荷载和极限强度值,但可以提高型钢混凝土推出结构的残余荷载和残余强度值;(5)数值模拟结果较为理想,误差较小。所得结论可对隧道初期支护结构破坏特征研究、隧道设计与施工工程措施制定提供参考依据。     

CRTSⅢ型双向先张预应力混凝土轨道板张拉台座设计研究

对双向张拉的预应力混凝土轨道板张拉台座进行设计研究与计算,结果表明:所设计的张拉台座抗倾覆性满足要求,按极限承载力对地梁配筋,验算了其抗裂度满足要求。按照型钢混凝土结构设计方法,对张拉墙体进行抗弯抗剪计算,其安全系数较高。对所设计的型钢混凝土张拉台座进行空间有限元分析,得到应力、应变、位移等一系列评价结构安全性的重要信息,计算值小于设计值,进一步验证了结构设计的合理性。     

多年冻土桩基温度场研究

结合青藏铁路沿线多年冻土的主要特点 ,利用Ansys5 6大型有限元计算程序 ,对青藏铁路某冻土桥梁混凝土灌注桩施工过程的地温场进行了模拟计算 ,给出在成桩过程中混凝土不同龄期地温场的分布规律 ,并根据计算结果 ,对混凝土灌注桩施工提出合理化建议。     

型钢混凝土钢架等效弹性模量研究

基于等效刚度原理,采用解析法和有限元方法计算型钢混凝土钢架在不同受力状态下的等效弹性模量。结果表明:不同受力状态下型钢混凝土短柱的等效弹性模量与截面面积比之间基本呈线性关系;偏心受压短柱的型钢混凝土钢架的等效弹性模量可直接采用等效弯曲刚度公式计算。     

无黏结预应力型钢混凝土梁受弯承载力试验研究

为探讨无黏结预应力型钢混凝土梁受弯承载力状况,采用试验手段研究5根无黏结预应力型钢混凝土梁、1根无黏结预应力混凝土梁和1根型钢混凝土梁的受弯性能,通过详细分析其裂缝形态、受力性能及无黏结预应力筋应力增量变化规律,基于钢筋混凝土结构理论,提出无黏结预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好。     

装配式地下车站CHC型钢-混凝土组合接头受弯性能分析

新型CHC(C型钢+H型钢+C型钢)型钢-混凝土组合接头结合了预制混凝土预埋和型钢安装工艺.基于某装配式地下车站,对CHC型钢-混凝土组合接头试验梁进行四点弯曲足尺加载试验,测量试验荷载、接头竖向位移、表面混凝土应变以及型钢后锚固钢筋的应力分布,进而研究CHC型钢-混凝土组合接头的受弯性能.研究结果表明:CHC型钢-混...     

型钢加固钢筋混凝土梁弯矩-曲率关系的研究

根据材料(混凝土和钢材)的本构关系,对型钢加固钢筋混凝土梁的截面弯矩—曲率性能进行了分析,包括初始弯矩M1、型钢截面高度ha和原钢筋混凝土梁配筋率sρ等,继而对型钢加固钢筋混凝土梁的截面M-φ关系进行了较为系统的研究,为工程应用提供便利。     

型钢混凝土界面试验研究及损伤分析

研究目的:既有关于型钢混凝土组合结构界面粘结关系的研究大多采用有限元模拟或利用推出试验的结果进行拟合分析,而理论研究多未考虑界面损伤对粘结的影响。为得到能真实反映界面粘结情况的粘结力模型,本文基于型钢混凝土推出试验结果,提出界面粘结力模型,并引入界面损伤的概念,分析界面破坏全过程的界面应力演化规律。研究结论:(1)不同试件界面极限承载力因界面粘结情况不同而存在差异,界面破坏后,混凝土对型钢的握裹力基本保持不变,且混凝土与型钢间的动摩擦系数为恒定值;(2)界面所处的状态可分为弹性、损伤及剥离三种状态,粘结力模型参数推荐取值为:界面粘结承载力0. 818 7 MPa,界面摩阻力0. 391 4 MPa;(3)全界面破坏过程将经历完全弹性阶段、弹性-损伤阶段、弹性-损伤-滑移阶段、损伤-滑移阶段、滑移阶段五个阶段;(4)在完全弹性阶段,粘结力的最小值出现在自由端附近而非自由端处;(5)本研究成果可为型钢混凝土组合结构设计中界面粘结关系及界面应力演变规律的确定提供参考。     

钢箱-混凝土组合梁极限扭矩分析

为对比研究新型钢箱-混凝土组合梁与传统叠合式组合梁的抗扭能力,运用沙堆比拟法原理,不计混凝土与钢箱间的滑移,对钢箱-混凝土组合梁进行了扭转分析,并推导其极限扭矩公式。通过比较钢箱-混凝土组合梁、薄壁钢箱梁、矩形混凝土实心梁的扭转强度,得出可忽略混凝土对钢箱-混凝土组合梁极限扭矩的贡献。计算对比同规格的叠合式组合梁与钢箱-混凝土组合梁的极限扭矩,发现钢箱-混凝土组合梁具有更强的抗扭能力。     

异型钢-预应力混凝土叠合板组合箱梁桥成桥试验

岳阳琵琶王立交桥为大型钢-预应力混凝土连续组合异形箱梁桥.对该桥的有限元计算模型和静载试验、动载试验以及主要的技术参数进行了计算和试验分析,计算结果表明:岳阳琵琶王立交桥的各项力学性能满足<公路桥涵设计规范>和设计要求.     

长江地铁隧道地下连续墙施工浇筑数值分析和试验研究

以武汉市长江地铁隧道地下连续墙施工为背景,利用有限元软件ANSYS建立H型钢接头地下连续墙施工浇筑过程的三维有限元模型,模型中考虑了混凝土的自生收缩和弹性模量变化,采用D-P屈服准则模拟泥浆中的填充石料,采用双线性混凝土压力模型对H型钢施加侧向压力,模拟计算动态浇筑过程中H型钢的水平变形和吊梁支座反力的变化规律。结合武汉市长江地铁隧道工程的现场试验,将计算结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明:在地下连续墙浇筑过程中,受现浇混凝土凝结效应和侧向压力的综合影响,H型钢的水平变形为先增大后回缩;吊梁支座的总反力为先增加后下降,并且最大值约为钢筋笼有效重量的2倍,因此在实际施工中应予以足够的重视;计算结果与现场试验结果基本一致,验证了数值分析方法的合理性和精度,并可为同类工程施工提供理论参考。     

钢-混凝土简支组合轨道梁的优化设计

利用ANSYS有限元程序 ,对跨座式单轨交通系统中钢—混凝土组合轨道梁进行了分析计算。着重考虑混凝土截面尺寸及腹板厚度的改变对组合梁的影响 ,总结了其对组合梁承载能力和使用性能影响的规律性 ,从而对截面进行优化设计 ,为以后的设计工作提供了参考     

地铁高架车站型钢混凝土转换短梁试验研究

高架车站"桥-建组合式"中的转换梁与建筑结构中的转换梁受力特点有所不同,设计理论尚待完善。结合重庆某高架车站工程项目,对型钢混凝土和型钢高延性混凝土转换短梁进行试验研究,为其合理设计提供建议。采用缩尺静力试验对比二者在破坏形态、抗剪承载力、变形能力等方面的不同,并总结单跨两侧带悬臂型钢(高延性)转换短梁的承载力设计方法。结果表明:采用现行规范设计的型钢混凝土转换短梁可以满足承载力和延性要求;其他条件相同时,型钢高延性混凝土转换短梁比型钢混凝土转换短梁的抗剪承载力略高,但可显著提高抗剪耗能能力、有效降低破坏时的损伤程度。     

异型钢—预应力混凝土叠合板组合箱梁桥成桥试验

岳阳琵琶王立交桥为大型钢—预应力混凝土连续组合异形箱梁桥．对该桥的有限元计算模型和静载试验、动载试验以及主要的技术参数进行了计算和试验分析，计算结果表明：岳阳琵琶王立交桥的各项力学性能满足《公路桥涵设计规范》和设计要求．     

铁路隧道钢纤维喷射混凝土力学特性试验研究

通过室内试验分析钢纤维对混凝土工作性能和力学性能的影响,对比钢筋网喷射混凝土和钢纤维喷射混凝土的弯曲韧性,并在郑万铁路高家坪隧道现场验证两种喷射混凝土的支护效果.结果表明:掺加钢纤维会大幅降低混凝土流动性,对混凝土抗压强度影响小,钢纤维掺量45 kg/m3时能显著提高混凝土抗折性能;端钩型钢纤维的增强效果优于铣削型钢纤...