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。     

预应力混凝土张拉局部应力测试与分析

在东江南特大桥6#墩左幅施工到1#顶板束预应力张拉时,对锚垫板附近箱梁混凝土的应变分布进行了测试,并且对张拉过程进行了空间有限元分析,测试结果表明,箱梁锚固区始终处于弹性受力状态,顶板混凝土纵向受压,横向受拉,测试应变值与理论计算值吻合较好,确保大桥结构和施工安全。     

基于Monte Carlo法的冻融环境下预应力混凝土疲劳可靠度分析

基于预应力混凝土受弯构件冻融循环与疲劳加载交替试验,分别建立冻融环境下混凝土与钢筋疲劳剩余强度退化模型;考虑冻融循环对疲劳损伤的促进作用,在混凝土剩余强度退化模型中引入冻融应力增大系数;基于混凝土与钢筋剩余强度退化模型,从结构体系可靠度角度出发,运用蒙特卡罗法对交替试验的构件进行可靠度计算.研究结果表明:冻融环境下预应力混凝土构件疲劳可靠度呈指数型衰减,可靠度计算结果与百分位秩法结果吻合度较好.     

PHC管桩轴向抗拉强度的计算

PHC管桩的资料中只有混凝土的预压应力、管桩的极限开裂弯矩和单桩结构的允许承载力（指受压）三项力学指标，缺乏PHC管桩在承受轴向拉力时的指标。当PHC桩用于船坞底板作为锚碇坞底板以承受浮托力时，或在高桩码头中作业拉桩时，桩的轴向拉力就是设计所必须掌握的指标了。由于PHC管桩构造上的特殊性，不能按规范中计算预应力混凝土轴心受拉构件那样计算其抗裂轴心抗拉强度和极限轴心抗拉强度。     

残余应力的筛降效应及其对矩形板强度的影响

分析了船体板中残余应力的筛降,得到了在受拉和受压情况下的筛降水平的计算公式,并用有限元程序模拟了残余应力的筛降过程,验证了公式的有效性.分析了残余应力的筛降对板的平均应力-平均应变曲线的影响,采用两种方法分别得到了考虑筛降效应的板的平均应力-平均应变曲线的表达式,用有限元法进行了模拟计算,结果表明,分别计算受残余拉应力和残余压应力区的应力得到的平均应力-平均应变曲线和有限元计算结果符合得更好.     

钻孔法检测残余预应力的有限元计算

用有限元法计算平板构件和预应力混凝土梁在钻孔前后的应力应变分布。结果表明,钻孔法检测预应力混凝土梁的残余预应力时,应变片的位置选择很重要;建议合理的贴片位置,并给出检测残余预应力时的修正系数。这一研究成果是钻孔法检测预应力混凝土梁残余预应力的基础,可以为该方法的工程应用提供参考。     

碳纤维加固T形截面梁抗弯性能研究

在考虑二次受力的基础上,充分考虑了受压区混凝土的非线性应力一应变关系,利用钢筋混凝土的相关原理,对CFRP加固结构的受弯极限承载力和加固量公式进行了相关推导。     

钢管混凝土支架构件受力性能的有限元模拟分析

为能更全面评价钢管混凝土支架构件的受力性能,在模型试验的基础上,采用ANSYS有限元软件对其受力性能进行模拟分析。讨论了构件的承载力、变形和轴向应力分布,并与试验结果进行了对比分析,得出了构件处于大偏心受力的危险截面及其内力分布情况。其结果可以为设计计算提供参考。     

海上风机半潜型浮式基础结构设计及整体强度分析

综合考虑海洋环境载荷及气动载荷,探讨了半潜型浮式基础结构设计及整体强度分析方法。针对一座安装在120m水深海域的5MW海上风机,参考海洋结构设计的有关规范,设计了由三立柱、斜撑、水平撑等构件组成的浮式基础。应用SESAM软件,建立了风电浮式基础整体有限元模型;根据莫里森公式和势流理论分别计算构件及立柱的水动力载荷,并运用叶素理论计算风机叶片的空气动力载荷;综合施加水动力载荷及叶片气动载荷,计算浮式基础结构的应力分布和变形分布。根据ABS规范,综合考虑构件压应力和弯曲应力,校核了构件的压-弯强度。计算分析结果表明,连接塔柱与立柱斜撑的两端部位应力较大,属于结构的危险部位。     

解析AISC-89 ASD中K以及Lb对结构强度计算的影响

AISC-89中明确了"ASD"法规定,即在工作载荷作用下,结构构件的应力不应超过规定的容许应力(即"容许应力法",简称"ASD法")。文中以容许应力法为基础,对海洋工程钢结构计算进行深入解读,归纳总结许用弯曲应力和许用压应力的计算方法,分析受压弯构件的有效长度系数K和侧向无支撑长度Lb对结构构件强度校核的影响,可供海洋工程钢结构设计参考。     

基于振动法检测预应力混凝土梁有效应力的实验研究及有限元分析

在已建的预应力结构中,结构当前的应力检测一直是较难解决的问题。文中利用振动法研究无粘结预应力混凝土梁的振动特性,通过理论分析和实验研究发现,预应力改变了混凝土梁的有效刚度,从而改变了预应力混凝土梁的振动频率。因此可以通过振动频率值反推得到梁的有效应力。通过实验测试和有限元计算得到了预应力混凝土梁在不同预应力作用下的振动频率值,二者的结果吻合较好。研究表明,振动法可以用来检测无粘结预应力混凝土梁的有效应力,为结构的有效应力检测提供了一条参考途径。     

预应力混凝土鱼腹式连续箱梁应力分析

预应力混凝土鱼腹式连续梁桥造型美观、受力合理,且相对于常规箱梁而言桥下净空更大,因而在城市桥梁中已获得广泛应用。以一座鱼腹式箱梁桥为例,介绍了上部结构的设计与计算分析,总结了不同荷载状态下结构应力的基本要求。     

基桩沉桩过程桩身应力控制标准分析与应用

通过对上千根基桩沉桩过程桩身应力的的统计,找出桩身应力的极值分布,总结出一套适合于预应力混凝土桩和钢管桩的沉桩过程桩身应力控制标准。根据该标准,监控沉桩过程桩身应力值,调整沉桩指令,有利于提高沉桩效率,保证桩身质量。研究成果是对现有规范和的丰富并对工程应用有指导作用。     

新型缓粘结预应力体系的试验研究

介绍了一种以树脂胶粘剂为介质的新型缓粘结预应力体系的试验研究,其中包括能满足该体系要求的固化期在3、6、12个月左右、抗压强度50 MPa以上的胶粘剂组分及物理力学性能的研究;对预应力筋在不同时间张拉锚固作业中的κ和μ进行测量;缓粘结预应力筋在应力状态下进行了腐蚀试验;采用缓粘结预应力筋制作了8根预应力受弯构件进行试验,并与同条件制作的有粘结、无粘结预应力梁进行比较。结果表明,胶粘剂固化后的缓粘结预应力构件的工作性能,几乎和有粘结预应力构件相同。通过几个缓粘结预应力工程的施工,表明该体系的施工工艺与无粘结预应力施工工艺相近,简便易行。该体系将后张法中的无粘结和有粘结预应力混凝土体系相结合,使传统的预应力技术有了更新的发展。     

养护期内钢筋混凝土梁钢筋应力的测试与分析

在养护期内,钢筋混凝土梁中钢筋应力受到很多因素的影响,通过试验表明各种因素综合的结果是使钢筋产生压应力,主要原因是混凝土收缩导致钢筋受到压缩,且压应力的最大值可达17.6 MPa。     

钻孔法检测在役混凝土梁残余预应力技术研究

为保证码头作业的安全,利用钻孔法测量了某在役预应力轨道梁梁底测点处的混凝土应变。根据物理关系计算了梁底现存应力,当检测出现应变片粘贴角度发生偏差时,采用修正系数的方法对采集到的应变计算梁底现存应力,取梁底应力的平均值。建立了考虑钢筋应力输出和混凝土压应力的有限元模型。根据有限元分析的结果,通过线性回归方法建立钢筋应力和梁底中心混凝土压应力的关系,计算出在役混凝土轨道梁的残余预应力,并与按规范法计算出的残余预应力进行比较。比较分析结果表明测量结果合理有效,具有较好的适用性和实用性。     

软土地基上板桩码头结构方案研究

以某软土地基上的板桩码头工程为例,采用地下连续墙作前墙、混凝土梁连接前后桩基的设计方案。考虑到软土地基的材料非线性,地基土体采用邓肯-张模型,并使用有限单元法分析板桩码头各构件的应力分布规律和变形特点。另外,采用多种方案对比的方法对码头结构设计方案中的前墙入土深度和两排PHC桩基的桩长进行研究。分析前墙入土深度和PHC桩长对板桩码头位移和内力的影响,并给出前墙入土深度和PHC桩长的优化结果,为工程实践中板桩码头的结构优化设计提供依据。     

江垭碾压混凝土重力坝7#坝段应力分析

根据坝体应变计的监测资料,经过一系列的计算,求得测点处的混凝土应力值。通过绘制应力过程线以及特征值统计,对各部位的混凝土应力分布态势和发展过程进行了定性和定量的分析;对测值变化规律及影响因素作了分析。通过分析认为,坝体多数测点混凝土处于受压状态,仅少数测点混凝土处于受拉状态。从应力变化过程看,坝体应力由于水压和坝体自重相互作用,多数测点应力变化速率较小,有的测点基本趋于稳定。各向应力变化比较均匀,基本上没有发生很大突变的现象,最大压应力和最大拉应力也在规范容许范围内,江垭大坝7#坝段混凝土应力状况基本正常。     

基于钻孔法检测预应力混凝土梁有效应力的有限元分析

对于已经建好的预应力结构,如何检测结构物当前的有效应力一直是难以解决的问题。文中利用钻孔法检测预应力混凝土梁的有效应力,通过有限元软件ANSYS的计算得到钻孔前后应变的变化,结合理论计算可确定检测工作中最佳的孔径、孔深和贴应变片的位置。在实际检测工作中,应首先通过有限元分析确定最佳的孔径、孔深和贴应变片的位置,然后测量贴应变片处钻孔前后应变的变化,结合相关理论计算即可得到预应力混凝土梁的有效应力。