任意截面钢筋混凝土构件配筋计算方法

钢筋混凝土构件在工程结构中广泛应用,复杂异形截面多向受力状态下,弯矩作用平面与弯曲平面不重合,截面的强度与配筋计算极为复杂,没有较好的解决方案。本文以平截面假定为依据,基于容许应力法推导出了任意截面钢筋混凝土构件的配筋验算公式,将复杂截面的配筋计算问题转化为复杂截面几何特性的求解,利用格林积分变换公式精确高效地实现了任意截面的特性求解,解决了任意截面钢筋混凝土构件单向以及多向受力状态下配筋验算问题,并编制了相应的任意截面钢筋混凝土构件的配筋验算程序。通过大量对比验算表明,本文的计算方法和程序计算结果精确可靠,计算效率高。     

钢筋混凝土箱形截面构件最小配筋计算

根据钢筋混凝土箱形截面构件受弯时其受拉翼缘底板混凝土在开裂前参与承受弯距的事实，由单筋矩形钢筋混凝土截面构件极限状态法的最小配筋率推导出单筋箱形截面构件极限状态法的最小配筋面积的计算方法。此方法也适用于其它带受拉翼缘的工字形截面构件的最小配筋计算。     

铁路桥梁结构任意截面截面特性计算方法研究

研究目的:铁路桥梁结构设计中,无论是结构抗力还是工程量计算,截面特性均是重要的设计计算参数。铁路桥梁结构类型多,梁部、桥墩和基础等不同构件截面类型复杂多样,且多为箱形、空心截面等复杂截面形式,设计中对复杂截面截面特性的计算通常采用简化处理方式或借助外部商业软件,导致计算精度不足或设计效率低下,为解决这一问题,需要开展任意截面的截面特性计算方法研究。研究结论:(1)铁路桥梁结构截面均只由线段和圆弧组成,可采用统一格式表征,任意截面均可用一个或多个封闭轮廓线描述;(2)每个封闭轮廓线可离散为多组具有共同顶点的三角小块和三角球冠小块,计算每个小块截面特性并叠加便可得到封闭轮廓线截面特性;(3)基于计算理论编写了通用计算程序,程序提供读取和处理AutoCAD软件图形数据的方法;(4)以混凝土箱梁和薄壁钢箱梁作为算例,计算结果表明本文提出的方法计算精度高,满足工程设计要求;(5)本文给出的计算方法理论推导清晰,除铁路工程外,在公路和市政工程等领域依然适用。     

矩形截面双向偏心受压钢筋混凝土柱对称配筋计算

针对结构设计中钢筋混凝土柱的双向偏心受压 ,结合《混凝土结构设计规范》(GB50 0 1 0 2 0 0 2 ) ,使用结构计算手册中提供的公式 ,进行矩形截面双向偏心受压柱对称配筋     

椭圆形截面墩柱承载力计算

本文在参考矩形及圆形墩柱承载力计算方法的基础上,根据混凝土受压结构正截面承载计算的基本假定,采用微积分原理,得到了椭圆环形截面柱在大偏心受压情况下混凝土最大压应力及钢筋应力表达式。另外作为实心椭圆构件其计算公式同样适用。     

钢筋混凝土单筋矩形梁正截面承载力分析

研究目的:通过引入经济配筋率,分析配筋率、梁截面尺寸与抗弯承载力之间的关系,推导出按正截面承载力要求进行梁高估算的直接公式,并提出综合考虑抗弯承载力及挠度验算的方法来进行单筋矩形梁正截面优化设计,从而町简便地确定合理的截面尺寸及纵向配筋量.并探讨纵向配筋率的变化对挠度及最大裂缝宽度的影响,以及配筋率与极限弯矩、荷载效应标准组合弯矩值之间的关系.研究结论:利用正截面承载力估算梁高的直接估算式,能在满足梁正截面承载力要求及经济配筋的同时,结合满足挠度控制要求的跨高比限值进行截面设计.又可对某些大截面尺寸受弯构件采用正截面承载力及挠度控制的方法进行优化设计.对常用的配筋率范围ρ∈[0.6%,1.5%],在梁截面尺寸、材料强度等级不变的情况下,当荷载增加时,按极限承载力设计的配筋率随之增加,此时尽管梁的刚度有所提高,但其跨中挠度值也增大.因此,在进行最大裂缝宽度计算时,虽由于荷载的增大会导致相关参数变化,但配筋率的增大能较好地控制裂缝宽度.     

双向配筋板配筋弯矩及裂缝宽度的计算方法

探讨双向配筋板的配筋弯矩及裂缝计算方法，提供的计算公式可供设计参考。     

合力作用点位于截面任一对称轴时尖端形截面应力重分布的计算

对合力作用点位于截面任一对称轴时尖端形截面应力重分布计算公式进行了推导。     

减震榫与榫形防落梁装置应用于高速铁路简支梁桥的简化计算方法

针对应用最为广泛的铁路简支箱梁桥,结合铁路桥梁的抗震设防特点,研发了两种适用于铁路桥梁的新型减隔震装置—减震榫与榫形防落梁。对这两种装置进行长期深入的理论与试验研究,并且将装置在铁路桥上进行少量的工程应用,为装置的大量推广使用奠定了坚实的理论与实践基础。为规范减震榫与榫形防落梁装置的使用,利于装置的推广应用,对两种装置从构造到简化计算方法依次进行详细介绍。首先简要介绍装置的构造、作用机理及力学特性;然后采用非线性反应谱分析方法,对装置应用于铁路简支梁桥抗震设计的简化计算流程及公式进行详述;为加深工程技术人员对简化计算方法的理解与采用,给出了工程算例;由于计算过程涉及到反复迭代计算,为减少计算工作量,开发了计算分析的小程序。     

铁路车站咽喉区进路排列优化方法

合理排列接发列车和调车作业进路是保证铁路车站行车安全和提高行车效率的重要内容,在车站接发列车和调车作业自动化、车站行车作业过程模拟等方面也有着十分重要的意义。本文从有利于后续作业进路排列的目的出发,按序列化逐项作业排列进路的规则,分别提出了铁路车站咽喉区最大平行进路和最大概率进路的紧侧优化方法,该方法简明快捷,对现场计算和理论研究均有指导意义。     

列流图优化布局与编制方法

列流图是展示通过某铁路区域的各类客货列流(列车流)的类别、径路和列车数量的直观图形表示形式,列流图包括铁路网络和列流线2部分。通过分析列流图的站场布局合理性、列流线的对称性及尽可能避免交叉等优化编制目标,提出编制列流图的左右、紧凑、分层、对称和分类5种排列原则,以及5种排列原则相冲突时应遵循的先后顺序,给出编制列流图的步骤,据此开发优化编制列流图的计算机软件系统。该系统采用图形输入铁路网络、列表输入列流,根据列流线排列原则和步骤自动生成列流图,并可导出CAD图形文件。对包括3个车站和7个方向的某区域铁路网络,运用该系统编制出具有60余条列流线的列流图。     

数字化横断面的地质填绘

研究目的:在国内各道路勘察设计企业中,数字横断面的地质填绘工作成为制约勘察设计一体化工作进一步发展的瓶颈。本项目通过对计算机软硬件技术的调研,研究适合横断面地质填绘特点的解决方案,开发相应的软件,以全面打通勘察设计的数据流通环节。研究方法:首先进行市场调研,选定适宜进行横断面地质填绘工作的硬件设备,然后在配套的软件环境下开发出相应的数字横断面地质填绘软件。研究结果:利用平板电脑和自主开发的“横断面地质填绘系统”成功实现野外作业与内业数据管理。研究结论:随着科学的发展与技术的进步,象横断面地质填绘这类以往难以实现数字化处理的工作,也可以通过新的计算机软硬件技术得以实现。     

任意带任意投影面的平面坐标转换方法研究

探讨任意带任意投影面的平面坐标转换方法,给出了不同椭球变换方法的计算公式和坐标转换步骤。数据分析结果表明,不同椭球变换方法在控制长度变形上是一致的。     

盾构隧道衬砌截面的承载能力功能函数

研究目的:盾构隧道衬砌管片为偏心受压构件,存在正截面大偏心受压、小偏心受压以及斜截面受剪等失效模式.以往的研究中给出了典型条件下弯矩表达或轴力表达的正截面承载能力功能函数,但并不能全面表征衬砌管片的工作模式.本文从盾构隧道衬砌管片承载能力和内力的解析式出发,提出适用于普遍情况的正截面偏心受压承载能力功能函数和斜截面抗剪承载能力功能函数的多种表达形式,为正确计算截面承载能力可靠度提供条件.并在此基础上评价管片截面承载能力功能函数的敏感性因素.研究结论:通过研究建立了盾构隧道衬砌正截面承载能力和斜截面承载能力的功能函数,提出了大小偏心状态的正截面承载能力解析表达式和斜截面抗剪承载能力的解析表达式,并通过实例对影响承载能力功能函数的随机变量进行了敏感性分析,得出如下结论:对于正截面承载能力,当采用不同表达形式的功能函数时,功能函数对随机变量的敏感性是不同的;Pv对拱顶截面的正截面承载能力功能函数影响最大;ft对拱腰截面的斜截面承载能力功能函数影响最大.     

电气化铁道架空回流线截面的选择

目前带回流线的直接供电方式在电气化铁道中被广泛采用。本文应用电磁耦合原理对带回流线的直接供电方式牵引网进行了分析计算,就回流线截面对牵引网电流分配、弱电线路的屏蔽效果和牵引网阻抗等各方面的影响进行了计算,结合回流线价格对回流线截面的选择进行了技术经济比较,为实际工程中回流线截面的合理选择提供了依据。     

提速道岔用改进型滑床板的结构研究

研究目的:针对提速道岔用滑床板存在扣压力失效、弹片与销钉出现裂纹、滑床台板表面阻力大、轨距调整困难等问题,改进和优化了提速道岔用滑床板的结构.研究结论:研制的改进型滑床板一方面能持久、可靠地扣压基本轨内侧,保持扣压力的恒定,另一方面能够方便、灵活地配合基本轨进行轨距调整;另外,滚轮滑床板减小了道岔转换阻力,降低了尖轨的不足位移,能确保道岔的转换可靠,满足了铁路快速发展对道岔滑床板的使用要求.