欧标任意形状钢筋混凝土断面的正截面极限承载能力计算

为了提高钢筋混凝土双向受弯构件配筋的精细化程度,基于欧洲混凝土标准的设计方法对任意形状钢筋混凝土断面正截面极限承载能力进行分析,针对钢筋混凝土材料应力-应变关系中的分段特性,采用高效的动态网格更新技术和高斯积分方法对钢筋混凝土构件正截面内力进行求解并编写相关程序,该程序能输出构件配筋正截面极限承载能力的三维包络面数据,可结合构件有限元全节点内力结果分析配筋的可行性。结果表明,该方法计算速度快、精度高,同时解决了设计时仅对单一节点、单一工况验算的便利性和完备性问题。     

联合载荷作用下撑杆结构极限强度研究

超大型浮体结构在复杂海洋环境下承受多轴载荷共同作用,使得刚度较弱的撑杆结构极易发生破坏,从而影响整个浮体的安全和可靠性。文章以超大型浮体撑杆结构为研究对象,基于模型相似理论,进行了压扭联合载荷作用下撑杆结构极限强度试验模型设计,并开展模型试验研究。通过数值仿真方法与试验结果的对比分析,验证了数值仿真方法的正确性,并据此开展实尺度撑杆结构在不同扭转载荷作用下的压缩极限强度数值仿真计算,给出了压扭联合载荷作用下撑杆结构极限承载能力计算简化公式,为撑杆结构设计提供支撑。     

考虑耦合约束效应的钢护筒钢筋混凝土结构徐变特性试验研究

大尺度钢护筒钢筋混凝土组合构件核心混凝土徐变及其对组合构件力学性能的影响,是这类结构长期工作性能充分发挥的关键。通过设计考虑不同钢护筒厚度和核心混凝土配筋率的3类试件,对试件进行长期单一竖向载荷作用测试,并通过徐变数值换算得到试件不同时刻的徐变系数。试验结果表明,钢护筒-钢筋混凝土构件破坏形式呈现明显延性,试件塑性和韧性能力显著提升,轴向极限承载能力加强;钢护筒厚度的增加可增强对核心混凝土的约束能力,同期应变系数越低;量化了钢护筒和钢筋对核心混凝土的耦合约束效应,为钢护筒-钢管混凝土组合试件长期性能的设计提供数据基础。     

CFRP补强(加固)钢筋混凝土开孔平板的试验研究

研究了体外粘贴碳纤维增强复合材料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固钢筋混凝土开孔平板的受力性能,通过5块开孔平板的加固试验,从破坏形态、开裂荷载、极限荷载和弯曲变形等方面分析构件的加固效果,研究粘贴层数、开孔尺寸和开孔位置等因素对构件加固效果的影响。试验结果表明,经外贴CFRP加固后,钢筋混凝土开孔平板的极限承载力、弯曲变形能力均得到明显提高,构件的抗裂性能也有一定程度的提高。     

预应力钢-混凝土组合梁抗扭极限分析

本文根据软化桁架模型理论,通过力及力矩的平衡、变形协调和材料本构关系,得出在扭矩作用下预应力组合梁的受扭强度、扭率、应力、应变、扭转角等一系列方程,最后推导出在扭矩作用下开、闭口截面预应力钢-混凝土组合梁的抗扭极限强度计算公式.     

粘钢加固法在铁路框架桥加固中的应用

介绍粘钢加固的特点,并结合甬台温铁路东外环立交桥的加固设计实例对粘钢加固法的计算理论、加固材料及加固方法进行了分析阐述,并提出了粘钢加固应注意的问题,可供类似铁路桥梁加固参考。     

复合材料船体纵向极限承载能力分析

该文利用梁柱理论推导出复合材料梁柱的极限承载能力公式,讨论了加筋板的初始几何缺陷,载荷偏心,蒙皮屈曲后的有效蒙皮宽度对复合材料长帽形加筋板的极限承载能力的影响。利用复合材料梁柱理论计算船体甲板或船底板结构视加筋板单元构件的极限承载能力,最后由Smith法来计算复合材料船体的极限承载能力。     

粘钢加固RC梁正截面抗弯可靠度评估

对按照现行《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)设计的粘贴钢板加固受弯构件;文中根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的要求,利用一次二阶矩法计算了由使用功能改变引起的粘钢加固混凝土梁抗弯承载力的可靠指标。计算结果表明按此方程设计的粘钢加固混凝土梁可靠指标基本大于3.7,满足《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的要求,可以按此方法进行混凝土梁的粘钢加固。     

高桩码头梁构件碳纤维加固效果评价

针对高桩码头梁构件碳纤维加固效果的问题,结合桥梁静载试验验证的理念,对高桩码头引桥碳纤维加固前后进行静载试验,通过比较碳纤维加固前后的位移、应力值,获得碳纤维加固前后承载能力提高情况,同时了解碳纤维加固后梁结构是否满足设计要求。通过静载试验结果分析可知:高桩码头梁构件碳纤维加固效果良好,可以推广使用。     

邮轮支柱连接节点极限状态研究与可靠性分析

为对支柱连接节点的极限状态与可靠性进行研究,建立大量支柱连接节点有限元模型,分析构件尺寸对该结构极限状态下失效模式和承载能力的影响,并通过对有限元模型计算结果进行非线性回归分析,获得考虑重要构件尺寸的结构极限承载力计算公式。在此基础上,利用上述公式建立支柱连接节点极限状态函数,形成该结构可靠性分析流程,最后通过算例对可靠性分析流程的适用性进行验证。研究结果可以对豪华邮轮支柱连接节点设计提供一定参考。     

螺纹桩竖向承载力及其影响因素研究

为了获得较为精确且工程适用的螺纹桩竖向承载力计算公式,本文分析了螺纹桩竖向承载机理,并获得了螺纹桩竖向极限承载力理论计算公式;以现场试验极限承载力结果为参照,分析了理论计算结果的误差,误差均可接受,说明本文提出的计算公式是合理的。并对螺纹桩竖向极限承载力的影响因素进行了论述,包括螺纹桩桩身长度、螺牙宽度和厚度、螺距和桩身外径等。为螺纹桩的进一步研究应用提供理论支持。     

螺纹桩承载性状分析与研究

螺纹桩基是一种新型桩基础,由于其具有较好的承载性能,已经在工民建、道路桥梁等领域有所应用,但是目前对螺纹桩的承载机理研究还不成熟。为了研究螺纹桩的承载机理及其承载能力计算方法,在前人研究工作的基础上,通过理论分析,探讨螺纹桩的竖向承载机理,分析螺纹桩尚未达到极限承载力时的承载能力计算方法,获得了螺纹桩不同桩段阻力和竖向极限承载力计算公式。为螺纹桩的进一步研究应用提供一定的理论支持。     

软黏土上覆硬土层极限承载力室内模型试验研究*

对双层地基室内模型试验分析,研究了软黏土上覆硬土层厚度变化和水灰比变化对上覆硬土层软土地基的极限承载力的影响。水灰比的增加对增大其极限承载力效果显著,而厚度的增加对提高双层地基极限承载力效果不显著。对双层地基的极限承载力进行了分析,提出了极限承载力的修正公式,并把计算值与试验值做了对比分析。     

纵筋环肋圆柱壳结构理论与试验研究

在对纵筋环肋圆柱壳结构进行理论分析的基础上,建立了该结构的力学和数学模型,得出计算公式。采用理论设计公式和有限元仿真计算设计一个大比例的舱段模型,并对该模型进行外压试验。通过对理论计算结果、有限元仿真计算结果和试验数据进行对比分析,认为环肋纵筋结构能显著提高结构的承载能力。     

关于成层土地基极限承载力的计算方法

目前,成层地基尚缺乏成熟的计算方法,本文在迈耶霍夫和汉纳的成层土地基极限承载力理论的基础之上对他们的极限承载力公式初步进行了探讨和改进,同时讨论了汉森的加权平均法、扩散角法等不同的地基极限承载力计算方法,并根据在天津港进行的大规模载荷实验结果对这些计算方法进行了检验。其结果表明对于成层土地基极限承载力的计算,由迈耶霍夫和汉纳的理论所得的计算结果与实测值比较接近,今后应进一步研究该方法的应用。     

嵌岩桩竖向承载力预测方法

现行规范计算方法不同、参数取值不一,导致各类设计方案差异较大。基于收集的193组嵌岩桩静载试验数据,对各类极限侧阻力、端阻力预测方法的适用性进行研究,分别建立了不同岩石类型极限侧阻力、端阻力与岩体无侧限抗压强度的关系。在此基础上,给出了嵌岩桩竖向承载力的建议计算方法。结合试验实测资料验证了推荐方法的可行性,并与现行规范方法进行比较。结果表明,对于硬质岩层嵌岩桩竖向承载力的确定,现行规范方法计算结果偏大,用于工程设计时偏于危险,建议采用推荐的计算方法。     

海上新型组合隔水导管抗冰极限承载力分析

为了提高海上钻井隔水导管抗冰承载能力,提出一种组合式钻井隔水导管,基于弹塑性力学基本理论,利用有限元分析软件ANSYS建立组合结构极限承载力计算模型,对不同组合方式的隔水导管结构抗冰极限承载力进行对比分析.结果表明,组合隔水导管结构相比单层隔水导管结构抗冰极限承载力提高幅度可达40％以上.     

半潜式平台关键结构全寿期极限强度预报方法研究

文章基于逐步破坏分析法和有限元计算方法,发展了一种计及材料腐蚀、疲劳裂纹等结构损伤的半潜式海洋平台关键结构全寿期极限强度计算方法。以一服役水深为3000 m半潜式平台为研究对象,选取横撑和立柱局部结构作为研究对象,以不同服役年限下裂纹扩展长度和腐蚀厚度作为变化参数,采用ANSYS软件建立其参数化有限元模型,计算了不同服役年限下半潜式海洋平台关键结构极限强度,在此基础上分析了全寿期内关键结构极限强度随服役年限的变化规律。     

考虑裂纹扩展的周向裂纹损伤圆柱壳的极限强度

为了正确评价和预测大型海洋平台结构在疲劳裂纹损伤条件下的承载能力,须要全面、系统地研究圆柱壳这类基本构件在考虑裂纹扩展条件下的极限强度。针对含周向壁穿裂纹损伤的圆柱壳,利用已有的关于弹塑性裂纹及裂纹扩展的理论解析解,通过系列计算,探讨了裂纹初始长度、圆柱壳直径板厚比、材料的临界CTOD、临界CTOA、屈服应力及杨氏模量等参数对极限强度的影响,并就其对各参数的敏感度作了相应的分析。提出极限强度损失系数κ、强度冗余系数λ及裂纹剩余扩展长度ξ等无因次参数,并以此定量地评价由裂纹扩展所引起的结构承载能力的变化。这项研究为进一步合理地评估含裂纹损伤的结构系统整体的极限强度完成了一项基础性工作。     

半潜式钻井平台承载力极限状态设计

以半潜式钻井平台为研究对象,研究承载力极限状态设计方法的应用。文中首先介绍了承载力极限状态、分析方法、强度衡准;然后基于非线性软件ABAQUS,以加筋板架为研究对象,对其极限强度有限元数值仿真的分析方法、初始变形影响、结果分析技术等进行研究,总结形成数值仿真分析技术。在此基础上,分析半潜平台结构模型、载荷模型、边界约束等,研究目标平台在横向分离、纵剪、纵扭三种变形模式下的极限承载力及变形模式;分析等效模型、加筋模型对计算结果、计算效率的影响,提出半潜式平台极限强度工程化数值分析技术。最后,基于部分安全系数准则提出完整半潜式平台结构极限强度衡准,并对目标平台进行评估;总结形成半潜式钻井平台基于承载力极限状态的结构设计技术。