明挖地铁车站平面模型与空间模型受力分析比较

目前在地铁车站的结构设计中常采用平面简化模型,但由于其局限性,并不能真实地反映结构的受力情况.文章通过对一个地铁车站的平面简化模型计算和空间模型计算进行分析比较,说明两者受力存在的差异性.进而根据受力情况对结构进行配筋,并对配筋结果进行了比较,指出了平面计算模型在结构配筋方面存在的不足.     

地铁车站结构设计中空间效应的影响

当前地铁车站结构设计多采用平面简化模型的方式,但平面简化模型很难对各点的受力情况直观展现,存在一定的局限性。因地铁车站结构的空间纵向变化,采用空间模型能够较好地反映出车站各点的具体情况,便于车站结构设计。文章探究了空间模型与平面简化模型之间存在的差异性和计量偏差,从而建立两者之间的数量关系,实现空间模型与平面模型作用的共同发挥。     

盾构隧道壳-弹簧模型与梁-弹簧模型的比较

论述了盾构隧道的经典计算模型,针对其不足设计了新的计算模型——壳—弹簧模型,与目前普遍使用的梁—弹簧模型进行计算比较,发现壳—弹簧模型能较好地反映结构的三维受力情况,新模型可为工程设计者提供参考。     

混凝土箱梁横梁的简化计算方法分析

混凝土箱梁是一种应用十分广泛的常规结构,但是其横梁的受力情况比较复杂,空间受力效应明显。经过对具体工程中城市高架常用跨径箱梁的分析,再通过空间模型与简化模型对横梁受力情况的对比,得出简化计算模型的误差较小。因此,介绍的这种简化计算方法可供设计人员参考。     

壳-矩阵-弹簧模型衬砌结构受力性能研究

提出了壳-矩阵-弹簧系统模型,模型以平板壳单元模拟衬砌管片,以矩阵单元模拟衬砌拼装的螺栓,以土弹簧单元模拟衬砌与地层之间的相互作用。采用该模型对衬砌管片错缝拼装下的受力状态进行了分析,解决了采用传统的梁-弹簧模型平面应力-应变方法无法准确把握研究区域应力和变形的问题,可真实地反映衬砌管片结构的力学性态。采用壳-矩阵-弹簧模型分析了影响衬砌管片结构受力性能的不同因素,得出了一些有益的结论,以供盾构隧道衬砌结构设计计算参考。     

混凝土斜拉桥平面模型在施工监控中的适用性

大跨径桥梁在施工过程中进行施工监控是非常必要的。斜拉桥因其结构较复杂、超静定次数高、各细部构件尺寸要求精准等特点,施工过程中必须进行监控。三维的空间模型能完整精确地模拟斜拉桥施工过程中的结构形态,而二维平面模型将斜拉桥横桥向的结构简化,仅考虑纵桥向结构的受力状况。笔者以某一混凝土斜拉桥为例,分别建立平面、空间模型,探讨平面模型在模型倒拆、正装过程中与空间模型的区别与联系,从而得出平面模型在施工监控中的适用性。     

钢筋混凝土平板-T形柱结构的等效梁法计算模型研究

为了解决现有的钢筋混凝土板柱结构计算模型存在的问题,运用ETABS分析程序对不同柱网尺寸、不同楼层总高度的典型的钢筋混凝土平板-T形柱结构采用等效梁方法进行简化建模分析,并将分析结果和运用ETABS分析程序的杆壳单元模拟的相应结构模型的分析结果进行比较,对这种简化方法进行了评价,并提出了能够反映在水平荷载和竖直荷载共同作用下板柱结构受力变形特征的计算模型。分析表明,现有等效梁方法能够反映板柱结构的受力变形特征,只是模拟结果不稳定且绝大部分结果偏刚;等效梁的宽度取值主要与所考察受力方向的结构跨度、结构层高和总高度有关。     

地铁车站单元模型计算方法探讨

在目前的地铁地下车站设计中,单元模型为主要模拟计算方式,采用单元模型以及整体模型两种计算方式。通过对其难点边界条件的确认,对其受力状态进行模拟计算,并对其计算结果对比分析,发现二者结果相差基本在5%内,但考虑整体模型更接近实际情况,建议在地下车站模拟计算中采用整体模拟计算方法。对地下车站设计人员具有一定的参考价值,在设计过程中可起到一定的指导作用。     

箱梁结构完整验算应力和空间网格模型

现行规范所规定的验算应力仅是针对一根薄腹窄梁的,并不能反映现代复杂桥梁结构的真实受力情况。设计方法中的验算应力不完整造成了现行规范体系的计算结果存有漏洞和缺失,使得有些常见开裂病害无法从现有设计计算框架中找到答案。列出了一个箱梁结构需要关注的完整的验算应力以及对应的裂缝形式,并且提出完整验算应力的表达方式。空间网格模型能够完整地反映所有的验算应力,是最为全面实用的精细化模型。通过比较空间网格模型和实体模型的计算结果,说明了空间网格模型能反映包括剪力滞效应、薄壁效应和局部效应在内的荷载效应。通过空间网格模型计算得到的混凝土桥梁结构的完整验算应力,可以更完整把握结构受力特征、了解结构中可能出现问题的地方,也可以更确切地分析出现问题的原因以及为解决相应问题提供依据。     

高层混凝土结构施工阶段安全性分析的简化模型

对高层混凝土房屋结构的施工过程进行了模型化处理 ,建立了能反映施工过程各阶段结构受力性能的三维有限元模型和计算分析方法。工程实例的验证表明 ,计算结果和实际情况基本一致。     

空间模型与平面模型对桥梁静力计算的影响

以一座大跨双曲拱桥为例，分别从三维有限元模型和平面有限元模型两方面，就两种建模方式所引起的大桥静力反应的变化进行了分析、比较，为正确、合理地使用平面模型提供了理论基础。     

近代建筑结构检测计算模型

通过对上海近代建筑质量检测实例，根据建筑物目前实际受力情况，梁柱节点构造、楼面刚度取值作了符合实际情况的假设，采用有限单元法进行模拟分析，建立检测计算模型，计算结果与实测值基本吻合，为建筑的维修加固和改造，保证结构的安全可靠性，指导选用合理的维修方案，提供了科学依据。     

基于多尺度模型的钢管混凝土节点抗震性能分析

多尺度分析方法是结构分析领域一种新型的分析方法,可以有效地解决宏观模型难以解决的局部受力分析问题。目前建筑结构的抗震性能分析主要集中在对宏观模型的分析,但实际上由于结构模型的简化,宏观模型的分析很难反映局部的复杂受力、损伤以及破坏情况。通过对一钢框架分别采用宏观杆系模型和多尺度模型进行受力分析,验证多尺度界面连接方法合理性。采用有限元网格划分软件HYPERMESH对斜网格柱核心筒结构的某个钢管混凝土节点细观模型划分网格,然后导入到结构弹塑性分析软件Nosa CAD中和宏观模型进行组装。最后由Nosa CAD生成有限元分析软件ABAQUS计算模型,进行结构的整体抗震性能分析。通过宏观模型和多尺度模型的分析对比,表明多尺度模型可以很好地反映建筑结构微观部分的受力情况,并且计算运行时间是目前可接受的,两者的抗震性能分析结果差异不大。     

盾构隧道管片衬砌壳-弹簧计算模型研究

针对现有盾构隧道管片衬砌计算模型存在的问题,对管片接头的力学特性进行了分析。认为管片的接头实际应包括管片接缝和对应手孔间的管片部分,采用点弹簧模拟管片接头力学特性实际上是夸大了端部管片的刚度。提出了基于壳-弹簧模式的管片结构的整体环-纵向非连续计算模型,改进了接头的模拟方法。该模型将管片接缝以及对应手孔间管片部分视为一个受力整体,其宽度约为对应手孔之间的弧长,并提出了该接头抗弯刚度的定义方式。由于该模型考虑了管片接头的整体性,计算得到的内力值比梁-弹簧模型计算结果更加准确,且可反映管片结构纵向的受力特征。     

大尺寸开洞结构的简化平面应变模型的分析和探讨

在轨道交通建设中,结构设计方案常涉及到大尺寸开洞结构的受力问题,如盾构施工竖井、轨排工作井等。本文以轨排井为例,采取合理的假设条件,将轨排井洞口纵梁的弯曲刚度转化为该点处的等效弹性支点刚度,建立简化的平面应变模型,进行结构受力分析和结构设计。通过与空间板壳模型进行对比分析,表明此类大尺寸开洞结构的简化平面应变模型是合理可行的,为类似工程设计提供了一定的参考和依据。     

冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙受剪承载力计算模型

冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙（CTSRC剪力墙）在水平地震作用下经历整截面墙体受力和分缝墙体受力两个阶段,破坏模式和受力机理与传统剪力墙不同。剪跨比小于2.0 的CTSRC剪力墙在峰值荷载前表现为整截面墙体的受力性能,峰值荷载时宏观竖向裂缝两侧混凝土发生滑移,墙体逐渐演变为分缝剪力墙,有较好的耗能能力。针对CTSRC剪力墙的受力特征,将钢筋混凝土剪力墙的软化拉压杆模型与混凝土界面直剪受力的软化拉压杆模型相结合,考虑竖向裂缝处短细斜裂缝间混凝土破坏引起的竖向裂缝两侧混凝土的滑移,建立了CTSRC剪力墙受剪承载力的拉压杆－滑移分析模型和计算方法,计算结果和试验结果吻合良好,表明拉压杆 滑移模型可以较好地反映剪跨比小于2的CTSRC剪力墙的受力机理,能够较准确地预测CTSRC剪力墙的受剪承载力。     

基于平面梁格模型的宽桥结构分析与验证

单梁法由于建模速度快、计算效率高,在多数桥梁有限元分析中广泛应用,但其不能很好地反映梁体的横向效应,对于桥宽较大的连续梁桥,单梁法计算精度相对较差,而梁格法却能够很好地反应梁体的横纵向效应。结合呼和浩特市某桥梁工程实例,应用Midas Civil 2019软件建立了结构平面单梁模型和梁格模型,对比分析了支反力、结构挠度、应力等计算结果。结果表明,与单梁模型相比,梁格模型计算结果与实际结构受力更相符,验证了平面梁格模型对于宽桥分析的有效性,为今后同类桥梁设计计算提供借鉴和思考。     

大跨度预应力结构体系等代框架计算模型研究

对等代异形柱框架模型分析大跨度预应力住宅结构体系的相关问题进行了研究。分别采用纤维模型梁柱单元和壳单元模型对大跨度预应力结构在竖向和水平作用下的受力性能进行了大量的对比分析,并同大型结构试验结果进行了对比,确定了等代框架模型的参数。结果表明,等代框架计算模型是可行的,尤其是对于非线性分析,具有较高的分析效率和精度。     

预应力混凝土连续梁计算机整体计算法

目前，预应力混凝土结构的计算往往采用等效荷载法或综合等效荷载法和荷载平衡法，但等效荷载法的应用是有一定条件的，一般来说用等效荷载法计算预应务构件时预应力筋的布置形状应为抛物线第二次曲线，同时在选取等效荷载类型，荷载大小及计算分析时，均采取了一些简化措施。这些措施虽然简化了结构计算，但它不能正确反映预应力结构的受力状态，不仅影响了计算精度，而且也限制了等效荷载法的应用范围。为此，笔者按照预应力混凝土的实际受力情况将预应力筋和混凝土梁作为一个整体，并将其各自离散为若干个受力单元，采用平面有限元方法进行整体分析，力图更合理地构筑预应力混凝土结构的计算模型，更确切地反映其受力状况，提高设计精度。下面通过单跨，两跨预应力连续梁不同布筋情况下采用本方法计算的结果分析，说明其正确性和实用性。     

盾构法隧道管片衬砌纵缝接头受力模型的研究

本文在研究已有接头模型的基础上，引入了相应简化假设，推导出了盾构法隧道管片平面型接头力学模型，利用该模型不仅能够得到表征接头抗弯性能的M-θ曲线、接头转角及张开量等，而且还能确定接头面处接触受压区的受力状态，这使得能够从接头受力张开以及接头面混凝土接触受压两个方面更加可靠和全面地判断接头是否处于安全状态。此外，文中还建立三维有限元模型对接头进行了弹性分析，通过对所推导模型与三维有限元模型分析结果的对比分析，发现两者之间吻合较好；这表明在弹性阶段，文中提出的模型能较好反映纵缝接头的受力状态。