钢与混凝土结合梁的可靠度分析

本文建立对桥梁中钢与钢筋混凝土结合梁可靠度分析的半随机过程模型,研究了考虑车辆荷载（包括活载和冲击荷载）与恒载组合作用于下结合梁的可靠度评估。ＴＲ荷载组合规则被用来考虑荷载效应之间的关系。运用系统可靠度评估的方法,结合梁被模型化为由混凝土板、剪力传递器和钢梁串联而成的结构系统。工程设计的数值算例表明,本文提出的可靠度分析模型可用于进行结合梁目标可靠度设计。     

考虑土壤-结构共同作用影响的双曲冷却塔可靠度

本文建立了对风荷载、自重和温度荷载组合作用下的双曲冷却塔结构进行可靠度分析的半随机过程模型,研究了考虑土壤-结构共同作用、塔底用连续弹性支承和离散支柱所造成的可靠度评估差异.运用等效静态的方法,考虑湍流动态风荷载响应.将动态随机过程模型转化为静态随机变量模型.TR荷载组合规则被用来考虑各荷载效应之间的关系.以广东茂名90米双曲冷却塔作为算例,数值结果表明不考虑共同作用的设计是保守的.     

采用国外木结构持续荷载效应系数时需注意的问题与探讨

基于加拿大的累积损伤模型,考虑欧美等国与我国地理环境、荷载分项系数等参数的取值不同。在考虑组合荷载为简化的恒载和雪荷载之后,进而采用蒙特卡洛仿真方法基于matlab得到给定木材构件在长期荷载作用下的可靠度指标进而得到持续荷载效应系数(DOL),并提出有关问题进行探讨。     

Y型PBL传剪器组合梁的性能

Y型PBL传剪器是一种新型PBL传剪器。研究评估了安装在组合梁上的Y型PBL传剪器的性能。建立一个考虑局部复合性能的组合梁Y型PBL传剪器的分析模型,从而评估梁的结构性能。通过在梁试件上进行荷载试验验证了该模型的有效性。通过Y型PBL传剪器组合梁或传统的栓钉连接件组合梁的分析和试验评估,证实了随着复合相互作用的增加,采用Y型PBL传剪器可以提高组合梁的承载能力,屈服荷载和极限荷载提高约17%。考虑到Y型PBL传剪器在抗剪力、延性、提高组合梁承载能力、提高钢筋施工性能等方面都优于传统的剪力连接件,Y型PBL传剪器可以应用到各种类型的组合结构中。     

轻钢结构承载能力设计中分项系数的确定

针对对可变荷载敏感的轻钢结构,应用现行规范中计算目标可靠度的校准法,主要考虑风荷载和雪荷载与恒荷载的简单组合,分别计算分析了轴心受拉、轴心受压和偏心受压三种构件的荷载和抗力分项系数,给出确保现行目标可靠度的分项系数的建议值,对轻钢结构的设计具有一定的指导意义。     

钢筋混凝土结构基于耐久性的可靠度设计方法

对处于氯盐环境中的混凝土结构,为使其在设计使用寿命期内具有合格的可靠度要求,基于结构抗力劣化过程的动态计算模型及动态可靠度分析,在我国 现行结构可靠度设计表达式基础上,引入结构耐久性系数γD来考虑抗力衰减对可靠指标的影响,并给出了耐久性系数的确定方法。针对50年设计使用年限 情况,考虑港口结构3种荷载组合以及5种可变荷载与恒载效应比影响,给出不同的环境条件、水灰比、保护层厚度下结构耐久性系数γD的取值。从而建立 了基于耐久性的可靠度设计实用方法。     

钢—压型钢板混凝土组合梁非线性分析

用ANSYS程序对4个简支钢-压型钢板混凝土组合梁试件的受力性能进行非线性分析,在组合梁的有限元模型中,采用弹簧单元考虑了混凝土翼缘板同钢梁间的滑移;梁单元来模拟混凝土所受到的栓钉对其的局部压力;非线性材料本构模型考虑了钢材和混凝土的材料非线性特性。通过与试验结果的对比分析发现该模型可以准确地模拟出钢-压型钢板混凝土组合梁的荷载-挠度曲线、交接面荷载-滑移曲线以及压型钢板组合板的开裂过程,因此,可以利用有限元方法研究组合梁的工作性能。     

群钉布置方式对钢-混凝土组合小箱梁受力性能的影响分析

设计制作4片具有不同栓钉布置方式的钢-混凝土组合小箱梁模型进行试验研究,并进一步采用有限元法,考虑组合梁材料的本构关系和接触问题等,对其从弹性荷载至极限荷载下的受力行为进行分析,得到从开始加载至极限荷载下各模型梁的荷载-挠度曲线、跨中钢梁底板应变随荷载的变化曲线和弹性阶段钢梁与混凝土板相对滑移的分布,以及组合梁的屈服荷载、极限荷载和破坏时混凝土板的应力云图等。与试验测试结果的对比表明,采用群钉布置的快速施工组合梁达到完全抗剪要求时,组合梁承载能力与焊钉数量和布置型式关系不大,按照文中建立的有限元模型能较好地分析预测快速施工不同群钉设计参数下钢-混组合梁的屈服荷载和极限荷载。     

Influence of group studs layout style on static behavior of steel-concrete composite small box girder models

设计制作4片具有不同栓钉布置方式的钢-混凝土组合小箱梁模型进行试验研究,并进一步采用有限元法,考虑组合梁材料的本构关系和接触问题等,对其从弹性荷载至极限荷载下的受力行为进行分析,得到从开始加载至极限荷载下各模型梁的荷载-挠度曲线、跨中钢梁底板应变随荷载的变化曲线和弹性阶段钢梁与混凝土板相对滑移的分布,以及组合梁的屈服荷载、极限荷载和破坏时混凝土板的应力云图等。与试验测试结果的对比表明,采用群钉布置的快速施工组合梁达到完全抗剪要求时,组合梁承载能力与焊钉数量和布置型式关系不大,按照文中建立的有限元模型能较好地分析预测快速施工不同群钉设计参数下钢-混组合梁的屈服荷载和极限荷载。     

西安地区静压桩承载力可靠性统计分析

考虑与上部结构设计相匹配以及岩土工程学科自身发展的要求与趋势,利用可靠度方法来评价岩土工程的安全性,特别是桩基工程的安全性,是岩土工程可靠性理论领域研究的重点,且具有广阔的应用前景。本文在阐述岩土工程可靠性发展的基础上,进行了桩基可靠性基本原理研究。提出桩基一般要考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态,并对极限状态方程的抗力和荷载进行讨论。利用中心点法,推导出桩基承载力可靠性指标计算公式。在收集和整理西安地区28个场地100组静压桩载荷试验数据的基础上,考虑三种基本荷载组合情况:恒载+办公楼面活载、恒载+住宅楼面活载、恒载+风荷载下,利用推导的可靠度公式计算西安地区静压桩可靠度指标,并对计算结果进行分析。     

底层大开间框剪组合墙结构框支墙梁试验研究

框支墙梁是底层大开间框剪组合墙房屋中的关键构件 ,结合拟动力试验对其进行的静力和抗震性能研究表明 ,房屋的纵、横向托梁均与其上墙体形成墙梁结构 ,并共同形成受力复杂的空间结构体系 ,从而使纵向框支墙梁承担的荷载明显减少。在水平地震作用下 ,纵向框支墙梁承担的荷载较静载情况虽有明显增加 ,但其墙梁结构的受力机理没有发生改变。同时 ,通过空间有限元分析 ,给出了纵向托梁承担荷载的比例     

钢板-砖砌体组合墙梁的试验研究与分析

钢板-砖砌体组合结构在既有砖混房屋中进行大空间改造时,组合托梁上部的墙体存在拱效应,使得托梁与上部墙体之间共同工作.为了研究此类组合墙梁的工作机理、破坏形态、承载力、控制截面的应变分布以及变形,对5根钢板-砖砌体组合墙梁进行了集中荷载作用下的试验研究与分析,并考虑了上部墙体高跨比、组合托梁高跨比和钢板厚度的参数影响.主要的研究结果表明钢板-砖砌体组合墙梁的破坏始于加载点与支座连线部分的砌体;钢板沿截面高度的应变分布符合平截面假定;上部墙体的高跨比直接影响墙体的破坏形态、钢板发生空鼓时的荷载和构件的极限荷载;合理的墙体高度有利于组合作用的形成,并且过高的墙体反而会降低极限荷载.最后给出了上部墙体高跨比的合理取值范围,同时建议钢板-砖砌体组合托梁的抗弯刚度相对上部墙体平面内刚度的系数应至少大于79.     

钢箱-混凝土组合梁弯曲性能试验研究

基于当前钢-混凝土组合结构和钢管(方)混凝土结构在用于梁类结构方面存在纵向滑移和受拉区混凝土增加了结构自重等问题,提出了钢箱-混凝土组合截面梁。并通过5根钢箱-混凝土组合梁及2根空钢箱对比梁的模型试验,研究其弯曲性能。试验研究表明:钢箱-混凝土组合梁具有良好的抗弯性能和延性,符合平截面假定,极限承载力提高显著,试验中测试还表明钢箱中的混凝土与钢箱在受弯过程中纵向有明显的相互剪切作用,有利于充分发挥钢与混凝土各自力学性能。     

初始挠曲对钢-混凝土连续组合梁受力性能的影响

讨论了钢材的初始挠曲对钢 混凝土连续组合梁的极限承载力与失稳屈曲临界荷载的影响。建立了钢 混凝土组合结构的非线性有限元分析模型 ,给出了初始挠曲的定量描述方法 ,分析了不同厚度腹板连续组合梁的失稳临界荷载 ,不同初始挠曲对相同厚度腹板的极限承载力和失稳临界荷载的影响 ,以及相同初始挠曲对不同厚度腹板的极限承载力和失稳临界荷载的影响     

外包钢-混凝土组合梁研究进展

外包U型钢-混凝土组合梁是一种新的组合结构形式,它吸收了其他组合梁的优点并克服了它们的缺点,具有承载力高,刚度大,施工方便,工业化生产和综合经济指标好等特点,成为一种更有应用前景的组合构件。其截面形式包括轻钢-混凝土组合梁、帽形冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁和新型外包U形钢-混凝土组合梁。     

竖向荷载作用下框支密肋壁板结构墙梁受力性能分析

框支密肋壁板结构中的墙梁是该结构最重要的构件之一,它的设计安全与否关系到整个结构的经济性与安全性。利用 SUPER-SAP 有限元程序对一竖向荷载作用下的单跨框支密肋壁板结构墙梁进行了分析,初步探讨了框支密肋壁板结构墙梁在竖向荷载作用下的受力性能,并将该结构墙梁与框支砖砌体墙梁进行了对比分析,对该结构墙梁的设计提出了一些建议。     

钢-砌体组合墙梁结构在砌体结构房屋改造托换中的应用研究

针对砌体结构房屋加固改造中拆墙托换的问题,提出了一种新型的托换结构体系。首先对拟拆墙体上部采用外包角钢加固形成钢-砌体组合托梁,然后对上层墙体采用钢筋网聚合物砂浆面层进行加固,组合托梁与加固后的上层墙体形成组合墙梁结构,形成托换结构体系。通过对4个试件的试验研究得到:该托换结构的受力机理与砌体墙梁结构相同,可简化为拱结构,加固后的上层墙体通过拱作用将荷载向两端支座传递,角钢和钢筋网水平钢筋为拉杆,减小了组合托梁的内力,提高了构件的承载力。托梁端部和上层墙体端部均设置构造柱,保证了上层墙体内钢筋网水平钢筋的锚固,避免了托梁支座处砌体局压破坏。原墙体内是否有圈梁和角钢大小对托换结构的承载力有一定影响。该托换体系墙体最终产生斜压破坏,墙体的抗剪承载力可按照砌体墙梁墙体抗剪计算公式计算,但计算结果偏保守。     

型钢混凝土组合框架力学性能非线性分析

在充分考虑混凝土损伤、材料非线性及单元类型的基础上,建立了由预应力（非预应力）型钢混凝土梁及角钢混凝土柱构成的型钢混凝土组合框架有限元模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行数值分析及试验对比验证。在此基础上,进一步研究了水平荷载作用下组合框架受力的全过程,并对影响此类框架力学性能的主要因素进行了参数敏感性分析。结果表明:组合框架在梁端和柱底部均出现塑性铰,能实现“强柱弱梁”的破坏机制;随着轴压比增大,水平荷载 位移曲线峰值荷载先增加后减小,峰值荷载对应的位移减小,延性降低;随着长细比增加,结构刚度降低,峰值荷载减小,延性增加。     

The use of advanced polymer composites to form an economic structural unit

An advanced polymer/continuous fibre composite (APC) and concrete system is an example in which two very dissimilar materials can be joined to form a composite structure. In the current investigation a duplex beam will be analysed where the high-compressive strength concrete is placed above, and the high strength and stiffness fibre/polymer composite is placed below the neutral axis; in this form the two materials will be used to their best advantage. When this structural duplex Tee beam is under load, two failure criteria of the system have been identified. These are the failure of the shear bond between the APC permanent shuttering and the concrete, and failure by buckling of the composite web of the beam. The experimental test results show that the shear bond is not critical. Buckling occurs in the specified panels at 20% of the ultimate load. On increasing the load, the beam continues to perform conventionally and fails in the concrete by crushing. In addition, the paper shows that the performance of the APCs are not impaired by long-term creep and fatigue loading whilst the concrete element shows a typical reduction in stiffness for these types of loading regimes.