钢纤维混凝土管片抗剪承载力设计方法研究

通过实际算例详细介绍了我国和欧洲规范关于钢纤维混凝土结构构件抗剪承载力的设计方法。计算结果表明:和欧洲规范设计理论不同,应用我国规范设计方法进行管片抗剪承载力设计,主要是考虑混凝土的抗剪承载力,并没有考虑纵向钢筋对斜裂缝的控制作用,在一定条件下,我国结算结果保守;考虑钢纤维影响,当截面内力较小时,按我国规范计算钢纤维混凝土管片斜截面增加的抗剪承载力比欧洲规范计算结果至少40%左右。因此,建议针对应用我国规范进行钢筋钢纤维混凝土管片抗剪承载力设计的相关内容应作相应调整。本研究可为优化我国钢纤维预制盾构管片的抗剪承载力设计提供参考。     

中国、欧洲钢-混凝土组合梁的设计规范比较

根据欧洲规范4和中国《钢结构设计规范》对简支组合梁的设计过程进行了对比，包括施工阶段与组合阶段承载力验算、剪力连接件设计、剪力验算、挠度验算及自振频率验算等。给出了相关工程实例计算并对设计结果进行了比较。结果表明：欧洲规范4对于钢-混凝土组合梁的设计过程的规定更加详细，通过中国《钢结构设计规范》进行设计所得的结果较欧洲规范4保守。     

铝合金轴心受压构件局部整体相关稳定试验研究

铝合金轴压构件局部与整体相关稳定性能,在国内外尚无系统的研究。为此,该文对12根铝合金6061-T6和6063-T5工形截面轴心受压构件的局部整体相关稳定性能进行试验研究,包括其破坏形式、变形性能以及极限承载力等。将试验结果与中国规范、欧洲规范、美国规范和澳大利亚/新西兰规范计算结果进行对比分析,验证各规范设计方法的可靠性。采用有限元软件ANSYS对试验结果进行模拟计算。研究结果表明：有限元模型能够准确地计算铝合金轴压构件的承载力,可以应用在下一步的参数分析中;各国规范设计方法对弱硬化合金承载力计算的准确程度优于强硬化合金;美规和澳规对弱硬化合金极限承载力的计算较准确,但是对强硬化合金的计算偏于保守;中国规范和欧规分别考虑局部失稳和整体失稳,并将两者的影响进行叠加,计算结果过于保守。因此,需要调整中国规范中的参数,以得到更加合理的设计。     

中美日核电厂规范钢板混凝土构件面外受剪承载力计算对比北大核心CSCD

钢板混凝土结构是一种新型组合结构,为研究其面外受剪承载力影响因素的变化规律,比较了中国规范、美国规范和日本规范对于钢板混凝土构件面外受剪承载力计算方法的差异。以某核电工程中的钢板混凝土墙体为例,比较了中美日规范对于面外受剪承载力随对拉抗剪件配筋率的变化规律。利用中美日规范的不同计算方法,分别对不同参数下的钢板混凝土试验试件的面外受剪承载力进行了计算,并与试验结果做了对比,评价了中美日规范面外受剪承载力设计公式的可靠性。结果表明:中美规范计算出的承载力可以很好地包络所有的试件结果,保证率高。日本规范可以包络大多数钢板混凝土试件结果,但对部分无拉筋和少拉筋试件的计算偏于不安全。总体来看,中国规范的受剪承载力计算公式相对保守。中美日现行规范均无法直接验算只设置对拉抗剪件钢板混凝土构件的面外受剪承载力,建议对只设置对拉抗剪件而无栓钉构件的受剪承载力采用拉剪复合受力下的折算应力来进行验算。     

嵌岩灌注桩竖向承载力的计算和分析

目前国内涉及嵌岩桩的相关规范有好几本,但具体单桩承载力的计算和设计方法却不尽相同,单桩竖向承载力特征值的计算结果相差很大。文中利用ANSYS有限元软件对嵌岩桩进行三维弹塑性有限元建模,得出竖向承载力计算结果,认为各规范经验参数多,取值偏于保守,相对来说《建筑桩基技术规范》的计算结果较为合理;规范的参数取值需要高强度灌注桩作为试验的前提。     

输电铁塔单角钢轴压承载力计算公式及试验研究

国内外规范中关于单角钢轴压承载力的计算理论及计算值不尽相同,按照ASCE 10-97计算所得的承载力安全保障不足,而按照国内规范设计则安全裕度较大,偏保守。针对国内外规范计算得到的单角钢轴压承载力差异较大的问题,对比分析了各相关规范关于单角钢轴压承载力的计算理论,开展了3个规格3种长细比的Q345单角钢的轴压承载力试验;探讨了国内外单角钢轴压承载力试验值与规范值的差异。经分析研究可知,当长细比较大时,角钢主要发生绕最小轴的弯曲破坏,此时宽厚比对单角钢轴压承载力的影响不大,对宽厚比有限值的公式可在长细比较大时对其进行修正;按照美国规范ASCE 10-97计算出的角钢承载力规范值与试验结果吻合较好,我国规范《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154—2002)可参考美国规范的计算方法来进行修正。     

不锈钢圆管受弯构件试验研究现状及规范对比分析

为了研究不锈钢圆管受弯构件的承载能力,进行了国外3本不锈钢结构技术规范的对比,包括:欧洲不锈钢规范(EN1993-1-4:2006)、美国冷成型不锈钢设计规范(SEI/ASCE 8-02)、澳大利亚/新西兰不锈钢设计规范(AS/NZS 4673-2001),同时简要地介绍了5本国外相关钢结构设计规范中圆管受弯承载力的设计方法;搜集了国内外学者进行的11根不锈钢圆管构件的受弯试验数据,其中包括4根奥氏体304圆管、3根奥氏体316L圆管和4根双相体2205圆管构件;采用国内外相关的8本规范中圆管受弯承载力设计公式对搜集到的试验数据进行了计算,结果表明:总体上采用各规范计算得到的圆管抗弯承载力均偏于保守,其中美国钢结构设计规范(ANSI/AISC 360-05)的计算结果与试验数据吻合最好。为我国《不锈钢结构设计规范》中圆管抗弯承载力的设计给出建议。     

不同加固规范的CFRP加固RC柱抗剪强度计算方法比较

在CFRP加固钢筋混凝土柱理论与试验研究的基础上,探讨了影响CFRP加固柱破坏模式和承载力的主要因素,评述了国内外有关设计标准或规范中建议的CFRP加固钢筋混凝土柱抗剪承载力的计算方法.根据不同规范的推荐方法,计算了21根CFRP加固钢筋混凝土柱试件的抗剪承载力,并与试验结果进行了比较分析.分析结果表明,虽然各国规范公式计算值的相关系数和变异系数比较接近,但可靠性存在一定差异.其中,13本规范计算值的可靠性最低,偏不安全;加拿大规范计算值偏保守;中国加固规范的计算值具有比较适当的安全储备,较适用于设计计算.     

中国欧洲钢结构规范外伸式端板承载力设计方法研究

首先对中国钢结构规范和欧洲钢结构规范中外伸式端板的设计方法进行了深入的研究。其次对中欧钢结构规范中外伸式端板的承载力计算公式进行了详细的比较。结果表明中国钢结构规范中外伸式端板的承载力计算公式受到较多的限制且过于保守。最后提出了外伸式端板极限承载力的设计方法建议。     

基于中美欧规范的中空夹层钢管混凝土柱设计对比

为便于中空夹层钢管混凝土在国际项目上的推广应用,从材料特性、设计理论和计算方法等方面对中国规范GB50936、美国标准ANSI/AISC 360和欧洲标准EC4进行了对比.结果表明相同等级的混凝土,美国标准规定的设计强度最高,欧洲标准规定的弹性模量最高;中国规范、美国标准和欧洲标准对中空夹层钢管混凝土柱轴压承载力的计算均偏保守美国标准对于中空夹层钢管混凝土柱轴压承载力的预测精度最高、欧洲标准预测精度次之.     

冷弯薄壁型钢开洞组合墙体抗剪性能研究

对4片足尺冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪性能进行了水平加载试验.通过建立考虑材料和几何非线性影响的有限元模型对试验试件的抗剪性能进行数值模拟.采用有限元方法对开有不同尺寸洞口的组合墙体的抗剪性能进行数值分析,提出了开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法.结果表明:开洞组合墙体的破坏主要发生在洞口处;开有门、窗洞口的试件在墙面板角部出现45.方向的压溃和撕裂现象;当构造相同时,开洞组合墙体的抗剪承载力和抗侧刚度均随开洞率的增大而逐渐降低;提出的开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法计算结果与ANSYS计算结果吻合较好,可供实际工程设计参考.     

深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析

研究了水泥系深层搅拌桩复合地基承载力概率分析的方法 ,这对复合地基的可靠性设计将起着积极的推进作用。采用面积比的公式来计算搅拌桩复合地基的极限承载力 ,并通过一些实例统计了模型不确定性因子。首先通过分析确定了桩间土极限承载力以及桩体极限承载力的均值和方差 ,并由此得出复合地基极限承载力的概率特性。然后根据复合地基静载试验结果用Bayes更新的方法得到了更为可信的水泥土搅拌桩复合地基承载力的概率特性。最后用一个实例说明了计算过程     

配复合箍、螺旋箍、X形筋钢筋砼短柱的抗震性能及抗震设计

本文根据配有复合箍、螺旋箍、Ｘ形筋三种钢筋砼短柱构件的试验结果，分析了在低周反复荷载作用下，偏压剪短柱构件的破坏机理和不同横向配筋型式时各类短柱的抗震性能，并提出了短柱抗震设计的基本原则。结合规范（ＧＢＪ１０－８９）和（ＧＢＪ１１－８９），文中提出了三种配筋短柱构件斜截面受剪承载力计算公式及其适用条件和轴压比、配箍率的限制条件，可供设计短柱构件时参考。     

钢筋砼结构震害预测

本文提出了框-剪结构震害预测方法,并使框架、框-剪和剪力墙三种结构体系的震害预测统一起来。对于框-剪体系,本文根据框架部分和剪力墙部分平均侧向刚度比值,判断两部分承担地震作用的比值,然后以地震作用下结构层间弹塑性变形值确定结构的破坏程度,同时根据结构平、立面布置和抗震构造措施的合理程度进行修正。 文中还就房屋样本选取原则、样本参数确定做了说明,并结合新规范给出结构层间屈服承载力计算方法及层间刚度简化算法。     

冷弯薄壁型钢轴压构件畸变与整体相关屈曲承载力计算方法研究

基于我国《冷弯型钢结构技术规范》(征求意见稿)和北美规范及澳洲/新西兰规范中的直接强度法,利用国内外已有的试验数据,计算了60根破坏模式为畸变与整体相关屈曲的轴压试件以及50根破坏模式为畸变屈曲的轴压试件的承载力。通过计算值与试验值的对比分析表明：我国《冷弯型钢结构技术规范》(征求意见稿)中直接强度法所计算的轴压试件畸变与整体相关屈曲的承载力与试验值之比的平均值接近1.0,结果较为理想;计算所得的轴心受压试件畸变屈曲的承载力明显高于试验值,偏于不安全。基于上述结果,对《冷弯型钢结构技术规范》(征求意见稿)中直接强度法计算畸变屈曲的承载力提出了相应建议,即畸变与整体相关屈曲的承载力计算公式和畸变屈曲的承载力计算公式不应统一,应区别对待或给出附加核查条件,在计算畸变半波长度和畸变屈曲的承载力时,采用屈服荷载而非构件整体稳定承载力。     

高强度螺栓连接在高温下极限承载力的试验研究

高强度螺栓连接在高温环境下力学性能及极限承载力的研究文献不多,《钢结构设计规范》(GB50017-2003)也尚未涉及。以8.8级高强度螺栓连接为对象,通过试验研究了在不同温度环境下,螺栓的抗剪、抗拉极限承载能力,总结了承载力与环境温度之间的相互关系。     

PHC管桩的开裂弯矩和极限弯矩计算

预应力高强混凝土(PHC)管桩的受弯性能是管桩产品合格与否的重要指标。目前PHC管桩的开裂弯矩和极限弯矩的计算通常都是按照GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中的方法进行的。但PHC管桩的混凝土强度已经超出了规范的适用范围,计算结果并不能真实反映PHC管桩的实际承载能力。结合试验测试结果,根据PHC管桩的离心成型生产工艺和高强度的特点,提出对现有PHC管桩抗裂弯矩和极限弯矩计算方法的修正建议。验算结果表明,采用修正方法计算所得的PHC管桩开裂弯矩和极限弯矩与试验实测值吻合良好。     

混凝土结构理论发展及规范修订的建议

简述了我国混凝土结构理论及规范发展的概况及存在问题,展望了理论发展并提出了规范修订的建议。包括:强调概念设计及结构整体性的重要,扩展结构分析的内容,丰富内力计算、耐久性设计、基于性能的设计以及既有结构再设计的内容,推进高强、高性能钢筋及混凝土的应用,钢筋按延性分级并界定用途,完善预应力构件、轻骨料混凝土结构、叠合结构、装配整体式结构、少筋混凝土结构的设计方法,补充复合抗力的计算,调整挠度、裂缝控制的验算方法,引入结构缝设计的概念,调整最小配筋率,实现与其它标准规范的合理分工、协调与统一,强化混凝土结构施工质量检查验收并使之科学化等。本文有助于深入理解混凝土结构规范,并可供有关科研选题参考。     

模糊综合法在结构设计中的应用

介绍了模糊综合评判方法在结构设计阶段成本控制中的应用,提出了基于单目标的模糊综合评判逆向计算法,该方法可在分析模糊评判基础上指明结构设计优化的方向。结果表明,模糊综合评判方法可用于评判结构设计方案对建设成本的影响,模糊综合评判逆向计算法拓展了模糊综合评判方法的应用范围,值得进一步研究。     

外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点的试验研究

外包钢-混凝土组合梁是一种新型组合梁,在负弯矩作用下具有良好的工作性能,其与柱连接节点的构造还有待合理设计并试验验证。采用两种不同的构造形式,设计4个外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点,并对其进行低周反复荷载作用下的试验研究。对节点的破坏形态、滞回曲线、强度、延性和钢筋、钢板的应变等性能进行分析,结果表明:通过合理的构造措施,外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点具有较好的受剪承载力、延性和耗能能力,能够满足工程要求。在此基础上对节点的受力机理进行探讨,提出节点核心区受剪承载力的计算公式,计算结果和试验结果吻合良好。