拉压杆模型

摘要： 采用通用有限元软件ABAQUS,针对矩形桥墩,对于规范JTG 3362—2018第8.4.7条关于墩顶横向拉力计算公式的适用条件进行了分析。结果表明:对于横向宽度、支座间距较小的矩形墩,规范计算公式具有较好的准确性,但对于横向宽度大于10 m、支座间距大于6 m的矩形墙式墩,规范计算公式的准确性较差,推荐采用有限元的计算方法。经计算,影响墩顶横向拉力的因素有桥墩横向宽度b、支座间距s、支座反力F_(d)。另外,矩形墩墩顶横向拉力大小在特定条件下不容忽视,其配筋需引起重视。

摘要： 花瓶型桥墩以其造型美观,节省空间的优点在城市桥梁中被广泛采用,但由于花瓶型桥墩构件尺寸不规则,因此在实际设计中很难准确把握其力学性能。为深入研究花瓶型桥墩在实际使用过程中的受力机理,文中以某实际开裂花瓶型桥墩为依托,采用3种分析方法:压梁单元模型、实体模型和拉压杆模型对开裂花瓶型桥墩进行分析,确定其开裂原因,并评估三种方法的优劣。结果表明,梁单元模型和实体模型能准确分析结构配筋量,得到基本相同的分析结论,拉压杆模型得到相反的结论;提出的考虑墩身和盖梁各自受力特性的双向受弯、压梁单元模型模拟方法能够用于校核拉压杆模型设计结果,相较于实体模型分析过程更简单。

摘要： 随着城市建设对桥梁景观要求的提高,花瓶墩、TY墩等异形墩的应用越来越广泛。但常规墩型的受力分析方法不再适用于异形墩,因此,文中基于拉压杆模型,以实际工程项目为依托,对花瓶墩及TY墩进行受力分析。通过对比分析有限元模拟及规范公式计算得到的花瓶墩墩顶拉杆拉力结果,提出一种关于花瓶墩墩顶横向变宽度区高度h计算公式的拟合方法。结果表明,采用常规方法对异形墩墩顶拉力进行计算时误差较大,对于受力形式较为复杂的异形墩需采用有限元方法对其进行单独的受力分析求解。

摘要： 拉-压杆模型可以有效解决结构应力扰动区配筋设计这一难题,其中拉-压杆的构形是其核心内容,对于D区结构的设计具有重要意义。基于可移动变形组件的显式拓扑优化方法是一种创新的拓扑优化方法,介绍了MMC法拓扑优化原理及流程等,并将MMC法应用于拉-压杆模型的构建。基于MMC法以某一深梁为实例,拓扑优化后构建出的拉-压杆模型与大型有限元软件Abaqus拓扑优化结果进行对比,结果验证了基于MMC法构建拉-压杆模型的可行性与简便性。

摘要： 为了确定群桩基础中承台的受力特性,结合工程实例,采用ANSYS有限元分析软件建模后开展实体有限元数据分析,同时与本研究构建的简化版空间拉压杆模型进行对比分析,研究了承台结构使用不同的分析模型计算受力情况的结果。结果表明:采用本研究中简化的拉压杆模型应力分布与实体有限元结果吻合良好,模型计算理论构型简单,计算简便,符合转体桥群桩基础承台受力的特点。

摘要： 借鉴国外规范,构建了梁托牛腿的拉压杆模型,对梁托牛腿进行受力分析,明确了设计过程中需重点关注验算的拉杆。通过试验验证,表明该拉压杆模型方法可以较为便捷、可靠、有效地预测梁托牛腿的极限承载力,为梁托牛腿的设计提供参考。

摘要： 通过7根钢纤维混凝土深受弯构件的弯曲性能试验,分析了钢纤维掺量及配筋率对深受弯构件跨中截面混凝土应变、纵筋应变、破坏形态及裂缝宽度的影响.基于STM理论量化钢纤维、钢筋以及混凝土三者在受力过程中的组合作用,提出了适用于钢纤维混凝土深梁最大裂缝宽度的理论计算式,并与实测结果进行比对分析.研究结果表明:较普通深受弯构件而言,钢纤维混凝土深受弯梁的开裂荷载增幅11％～20％,极限荷载提高10％～16％,提高配筋率,开裂荷载提高约22％,极限荷载提高20％～31％;提高配筋率或钢纤维掺量,均可使试件破坏模式由正截面破坏向斜截面破坏转变;钢纤维掺加50、78 kg/m3后,裂缝宽度可减少13％～29％;试件配筋率提高0.142％,裂缝宽度减少33％;推导出的理论计算式计算得到的最大裂缝宽度与实测值吻合.

摘要： 以某高速公路互通主线桥独柱花瓶墩顶部的竖向开裂为背景,采用规范的拉压杆模型和实体有限元分析两种方法,分析出墩身顶部横向配筋不足是产生竖向裂缝的主要原因.通过对4种加固方案的比选,选择外包混凝土预应力加固法作为独柱花瓶墩的加固方法.利用Midas FEA软件对加固后的独柱花瓶墩建立了考虑施工阶段的实体有限元模型;计算分析表明,外包混凝土预应力加固法能有效改善独柱花瓶墩的受力状态,提高其抗裂性和承载能力.

摘要： 为了优化桩基承台挡土墙的设计和工程应用,引入“拉压杆模型”对桩基承台进行承载力计算和配筋设计.计算及分析结果表明,当承台下面外排桩中心与挡土墙边缘比较靠近时,承台的受力更符合“拉压杆模型”,“拉压杆模型”能够较好反映承台短边方向的受力状态和构造特点,可有效应用于承台的设计计算.且承台两个受力方向的受拉钢筋用量可按受弯承载力确定,在相同的竖向力作用下,承台长边方向的最大内力响应值及所需的受拉钢筋截面面积更大.

摘要： 拉压杆模型作为一种混凝土结构的塑性设计方法,被越来越多人所接受并广泛使用。拓扑优化已经成为形成拉压杆模型的广泛共识。然而,如何从拓扑优化结果自然地过渡到拉压杆模型这一重要的问题,却常常被人忽略。基于此,提出由细化和提取两个阶段构成的一种自动提取方法,实现拓扑优化结果与拉压杆模型有效衔接,并且能够最大限度地减少人为干预。在基于可移动变形组件的拓扑优化结果的基础上,通过单侧牛腿算例阐述该方法的思路和过程,并证实其正确性和有效性。

摘要： 本文基于拉压杆模型(简称STM)提出一种针对钢筋混凝土梁的抗剪区加固方法,在有限元模拟分析的基础上提出加固设计方法,通过若干钢筋混凝土短梁的加固试验对比分析,验证了该方法的有效性,为采用STM进行抗剪加固设计提供了一种参考方法.

摘要： 目前,桩基承台的内力计算基本上还是套用梁、板受弯计算理论,随着对承台研究的深入,国内外学者普遍认为拉压杆模型更适合桩承台的设计.本文以钢管混凝土柱-钢筋混凝土承台-H型钢桩的拟静力试验为研究基础,基于拉压杆模型方法,分析了钢筋混凝土承台中的力的抵抗机理,同时考虑了竖向钢筋发挥作用的有效区域.以试验模型为例,对拉压杆模型方法设计与梁式法设计的承台进行了对比,发现拉压杆模型法设计的钢筋量总体上小于梁式法设计的钢筋量.

摘要： 针对均布荷载、跨中集中荷载作用下的钢筋混凝土简支梁,探讨了其拉压杆模型的建立方法,该方法对深梁、短梁与浅梁的分析均具有较好的适用性.在均布荷载作用下,对跨高比l/h＜2的深梁,宜构建不考虑垂直腹筋作用的拉压杆模型,l/h≥2时宜构建考虑箍筋作用的拉压杆模型.跨中集中荷载作用下的简支深梁、短梁与浅梁,可分别构建直接压杆模型、双压杆模型与多压杆模型.

摘要： 中间锚固区受到锚前扩散和锚后牵拉的双重作用，是桥梁结构中典型的心力扰动区。首先，通过弹性应力分析和主应力迹线分析，揭示了中间锚固区的受力特点，得到了锚固力经由锚前扩散和锚后牵拉的分配比例。进而，构建了能真实反映中间锚固区力流传递的拉压杆模型，并依据最小应变能原理对模型的构形进行了优化。最后，利用拉压杆模型的静力平衡条件，得到了锚前劈裂力和锚后斜向牵拉力的解析计算公式，其精度通过与有限元积分结果对比得到了验证。

摘要： 介绍美国规范中拉压杆模型计算方法，分析混凝土深梁的破坏类型及影响因素，结合我国《混凝土结构设计规范》的相关要求，调整了折减系数，并采用常用的混凝土抗压强度代替圆柱体抗压强度，提出了符合中国规范形式的修正拉压杆模型方法。用ABAQUS有限元分析软件分析构件应力分布，建立拉压杆模型。基于收集到的实验数据，分别采用我国规范关于深梁承载力的计算方法，美国规范拉压杆模型，叶列平提出的深梁拉压杆模型和本文提出的修正拉压杆模型，对几种尺寸的深梁承载能力和破坏类型进行了计算和分析,并与实验结果进行对比。研究结果表明，本文提出的修正拉压杆模型能较准确的计算普通混凝土深梁的承载能力，便于工程应用。

摘要： 以钢管混凝土柱-钢筋混凝土承台-H型钢桩的拟静力试验为研究基础，基于拉压杆模型方法，分析了钢筋混凝土承台中的力的抵抗机理，同时考虑了竖向钢筋发挥作用的有效区域。以试验模型为例，对拉压杆模型方法设计与梁式法设计的承台进行了对比，发现拉压杆模型法设计的钢筋量总体上小于梁式法设计的钢筋量。

摘要： 以钢管混凝土柱-钢筋混凝土承台-H型钢桩的拟静力试验为研究基础，基于拉压杆模型方法，分析了钢筋混凝土承台中的力的抵抗机理，同时考虑了竖向钢筋发挥作用的有效区域。以试验模型为例，对拉压杆模型方法设计与梁式法设计的承台进行了对比，发现拉压杆模型法设计的钢筋量总体上小于梁式法设计的钢筋量。

摘要： 尝试对中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和美国混凝土规范Building code requirements for structural concrete (ACI 318-08) and commentary关于简支深梁的不同规定做出对比分析,并采用中国规范中深梁承载力计算方法和美国规范中的拉压杆模型(Strut-and-Tie Models)方法分别对简支深梁正截面配筋进行对比计算.rn 结果显示：中国规范关于深梁的计算公式能与一般梁衔接,美国规范拉压杆模型把深梁抽象为桁架,力学模型清晰合理;在正截面承载力计算方面,两国规范计算出来的的配筋结果相当接近.研究中利用ANSYS软件对不同高跨比的梁做了一些定性分析,应变图显示高跨比为6时较好地符合平截面假定,高跨比为2时显示出美国规范的拉压杆模型特性.

摘要： 拉压杆模型中压杆失效一般是突然的脆性破坏,压杆强度对保证构件承载力设计至关重要。通过整理分析214根混凝土深梁的试验数据基础上,对压杆强度的影响因素(包括混凝土强度、剪跨比和配筋情况等)进行研究分析。研究结果表明,混凝土强度能够提高压杆的强度,但随着混凝土强度的增大,混凝土强度对压杆强度的提高作用越小。随着深梁的剪跨比增大,压杆的计算应力逐渐减小,压杆强度计算中应增加考虑剪跨比的影响作用。当水平或竖向配筋率小于0.5%时,水平或竖向配筋率对压杆强度的影响还是相当显著;但当水平或竖向配筋率大于0.5%后,水平或竖向配筋率对压杆强度的影响不太明显。

摘要： 拉-压杆模型能够应用于混凝土结构D区受力分析和配筋设计,能很好地解释结构受力情况,力流的分布,具有传力与结构受力吻合,计算简便,精度高等优点.本文阐述了拉-压杆模型的构成与建立步骤,以深梁、牛腿柱、框架节点区、桩基承台等常见的混凝土结构D区为例建立了拉-压杆模型,并在建立的拉-压杆模型基础上总结了D区的配筋设计, 拉-压杆模型是一种与结构受力相符合的设计方法，能够很好地描述D区传力过程，所得结果与实际吻合，精度较高。随着对拉-压杆模型研究的深入有望对工程结构设计的B区和D区相统一。

摘要： 本发明涉及一种通过纤维塑料中空结构(2)借助于外套筒(5)生成拉压杆的确闭锁紧负载施加的方法。在该过程中，力将纤维塑料中空结构(2)至少部分地推到至少一个施力元件(3)上，施力元件(3)设置有底切(6)以形成确闭锁紧连接。该方法还包括至少在施力元件的底切的区域将纤维塑料中空结构局部加热至纤维塑料中空结构的可塑性点，并且在施力元件的区域将至少一个外套筒(5)施加至纤维塑料中空结构。

摘要： 本发明涉及一种连接套筒(1)和/或一种具有至少一个连接套筒(1)的拉压杆(2)，所述连接套筒具有基体(3)、在外周侧上构造或设置在基体(3)上的耦联区段(4)并且具有通孔(5)，其中，所述拉压杆(2)具有密封在基体(3)与管状体(26)之间的间隙的第一密封件(6)，并且所述拉压杆(2)具有至少封闭通孔(5)的第二密封件(7)，管状体(26)在内周侧上具有至少一个与连接套筒(1)的耦联区段(4)对应的对应耦联区段(27)，所述至少一个连接套筒(1)和管状体(26)在装配位置中在由耦联区段(4)和对应耦联区段(27)构造的接触区域(28)中至少部分地彼此直接贴靠，并且接触区域(28)被第一密封件(6)和第二密封件(7)向外部密封，从而没有湿气到达接触区域(28)中。

摘要： 本发明公开一种改进的后拉式拉压复合型锚杆，具有承压锚固段、缓拉段和受拉锚固段，承压锚固段和缓拉段交界处设置有承压板，承压锚固段范围的锚杆本体设置有外套管，缓拉段范围的锚杆本体设置有热缩PE管，承压锚固段设置在上部的硬土层，受拉锚固段设置在下部的软土层，缓拉段同时穿过硬土层和软土层。本发明还提出了该锚杆的施工方法，承压锚固段因硬土层强度高先受力，受拉锚固段因缓拉段的过渡及缓拉段范围锚杆本体的弹性拉伸后受力，由于缓拉段的设置，承压锚固段底部的变形大于受拉锚固段顶部的变形，实现受拉锚固段与承压锚固段承受荷载时出现起始变形差，能使得承压锚固段和受拉锚固段趋于同时达到承载力极限，大幅提高锚杆的抗拔承载力。

摘要： 本发明涉及一种用于拉压复合型锚杆的T型连接套筒，包括呈T型的套筒本体和形成在套筒本体中的连筋孔，连筋孔从套筒本体轴向的一端贯穿至另一端，所述套筒本体具有一体成型的第一筒段和第二筒段，第一筒段的外径小于第二筒段的外径，所述连筋孔为与锚杆杆体配合的螺纹孔。采用本发明的技术方案后，在施工时，锚杆杆体直接通过螺纹连接安装在T型的套筒的中，安装方便，质量可靠，承载力高；T型连接套筒的设置，使得承压板与T型连接套筒可采取点焊固定，大大减小施工过程中采用帮条钢筋焊接固定锚杆杆体的焊接工作量；第二筒段的外径大于第一筒段的外径，第二筒段能有效且可靠地将荷载传递给承压板。

摘要： 本实用新型公开一种改进的后拉式拉压复合型锚杆，具有承压锚固段、缓拉段和受拉锚固段，承压锚固段和缓拉段交界处设置有承压板，承压锚固段范围的锚杆本体设置有外套管，缓拉段范围的锚杆本体设置有热缩PE管，承压锚固段设置在上部的硬土层，受拉锚固段设置在下部的软土层，缓拉段同时穿过硬土层和软土层。承压锚固段因硬土层强度高先受力，受拉锚固段因缓拉段的过渡及缓拉段范围锚杆本体的弹性拉伸后受力，由于缓拉段的设置，承压锚固段底部的变形大于受拉锚固段顶部的变形，实现受拉锚固段与承压锚固段承受荷载时出现起始变形差，能使得承压锚固段和受拉锚固段趋于同时达到承载力极限，大幅提高锚杆的抗拔承载力。

摘要： 本实用新型涉及一种用于拉压复合型锚杆的防串浆套管接头，包括与承压板螺纹连接的螺接管和套接在套管外的套接管，螺接管沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，第一端螺接在承压板中，第二端上螺纹连接有螺丝套，螺丝套的端部上形成向螺丝套的中心延伸的限位凸缘，套接管穿设在螺丝套中且套接管于螺丝套内形成支撑凸缘，支撑凸缘抵顶在螺接管的端部与限位凸缘之间。用本实用新型的技术方案，套管依次通过套接管、螺接管以及螺丝套与承压板进行紧密连接，各连接部位间无缝隙且密封性能好，能完全保证套管内筋体与套管外浆体的隔离，灌浆体还可以进行高压注浆，能彻底根除套管内的串浆现象，有效保障工程安全。

摘要： 本实用新型涉及一种用于拉压复合型锚杆的T型连接套筒，包括呈T型的套筒本体和形成在套筒本体中的连筋孔，连筋孔从套筒本体轴向的一端贯穿至另一端，所述套筒本体具有一体成型的第一筒段和第二筒段，第一筒段的外径小于第二筒段的外径，所述连筋孔为与锚杆杆体配合的螺纹孔。采用本实用新型的技术方案后，在施工时，锚杆杆体直接通过螺纹连接安装在T型的套筒的中，安装方便，质量可靠，承载力高；T型连接套筒的设置，使得承压板与T型连接套筒可采取点焊固定，大大减小施工过程中采用帮条钢筋焊接固定锚杆杆体的焊接工作量；第二筒段的外径大于第一筒段的外径，第二筒段能有效且可靠地将荷载传递给承压板。

摘要： 本发明公开了一种基于拉压杆模型的桥梁横向限位装置和施工方法，该装置包括竖向支撑限位件(1)、水平拉结件(41)和斜向受压支撑件(43)；一对竖向支撑限位件(1)分别设置在桥梁(2)的两侧，一对斜向受压支撑件(43)的上端分别与一对竖向支撑限位件(1)的下端固定连接，且斜向受压支撑件(43)与竖向支撑限位件(1)之间形成钝角夹角，一对斜向受压支撑件(43)的下端分别向内侧下方倾斜延伸并固定在桥梁(2)的桥墩结构上；水平拉结件(41)水平拉结在一对斜向受压支撑件(43)与一对竖向支撑限位件(1)的连接节点之间。本发明能在桥梁两侧提供稳定的限位，确保桥梁顶升过程中的稳定性和安全性。

摘要： 本发明涉及一种基于空间拉压杆模型的独柱墩帽梁结构设计方法。本发明方法首先建立了一种针对独柱墩帽梁的空间拉压杆模型的基本构型；然后将该基本构型采用独柱墩帽梁中6个结构尺寸进行参数化表达。基于最小能量法则，建立起独柱墩帽梁的参数化表达的最优空间拉压杆模型并计算空间拉压杆模型的各空间杆件内力；利用各空间杆件内力的计算结果来替代现行规范方法中平面设计方法来对帽梁结构进行配筋设计。本发明基于最优空间拉压杆模型进行结构设计，由于考虑了结构受力的空间效应，其原理科学合理，对于结构安全合理设计具有重大意义；不仅如此，本发明还大大提高了独柱墩帽梁结构的设计效率并填充了现有规范中的空白。

摘要： 本发明提出一种适用于斜柱‑梁节点的软化拉压杆模型修正方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）考虑柱子倾角的影响，进而修正斜压杆机构的倾角。（2）考虑斜压杆水平长度的变化，修正斜压杆机构的截面积。（3）考虑斜柱‑梁节点横向拉杆合力和纵向拉杆合力的夹角的影响，进而修正拉杆的有利作用系数。（4）基于斜压杆倾角、斜压杆截面积和拉杆系数的修正结果，修正节点核心区的抗剪承载力简化计算值。本发明提出的适用于斜柱‑梁节点的软化拉压杆模型修正方法考虑了节点上、下柱倾角的影响因素，修正后的软化拉压杆模型可用于斜柱‑梁节点抗剪承载力的计算和研究。