结构内力

摘要： 现有河道工程堤防达标建设常采用培土筑堤的方式,当筑堤高度较高时,新增填土荷载可能会对现有堤防及护岸产生不利影响,存在边坡失稳、挡墙垮塌的风险。文章以武澄锡虞中片沿江排水河道治理工程为例,采用直立式空箱的结构形式,优化了结构内力,为河道工程堤防达标建设的型式提出新思路,具有重要的推广意义与价值。

摘要： 在毛里塔尼亚五星级宾馆项目地下泳池泵房工程中,存在工程环境恶劣、排水困难、渗漏风险大的问题。为了保证现场作业安全、工程质量,减少工期损失,文章提出对泵房结构的内力进行精确计算和稳定性分析,并编制了一套专项施工方案。结果表明,泵站各处侧墙、底板、顶板的选用配筋满足最小配筋率及计算配筋结果,计算最大裂缝宽度均小于规范要求裂缝宽度允许值,其工艺流程及技术要点均满足规范要求,且应用效果明显。该施工方案具有安全、高效的优点,解决了地下水位埋深浅条件下泵房工程施工困难的问题,为房建项目中泵房施工提供了技术参考,适宜在毛里塔尼亚及类似地区推广应用。

摘要： 针对预制椭圆沉箱持续大型化引起的波浪荷载计算超出规范问题,对设计椭圆沉箱结构进行圆形墩柱等效简化研究,采用规范计算圆形墩柱简化结构波浪荷载与椭圆沉箱码头最大水平总波浪力及波压强的物理模型试验结果进行对比的方法,可以判断结构简化的合理性,进而对椭圆沉箱侧壁波压强设计取值进行合理选择。依据相关规范公式对椭圆沉箱侧壁内力进行计算,并与采用有限元软件计算的结果进行对比与验证,得出椭圆沉箱侧壁由波浪引起的内力的准确计算结果,为类似工程设计提供借鉴。

摘要： 依托南京建宁西路过江隧道工程,对盾构段和明挖段典型断面在地震作用下的结构内力进行分析。研究结果表明:在100年超越概率10%的地震动作用下,隧道盾构段与明挖暗埋段静力荷载为控制工况,其所产生的内力大于地震工况,依据静力作用效果进行结构配筋可保证结构在地震作用下的安全。隧道结构抗震设计的重点为加强构造措施,包括设置变形缝、合理的钢筋保护层厚度、管片纵缝设置螺栓接头连接、管片环缝采用剪力销等。相关研究成果可为类似工程的抗震与减震设计提供参考。

摘要： 由于非洲地区大部分国家采用法国规范,与中国规范存在差异,因此对比中、法桥梁规范的设计差异具有重要意义。文中以非洲某钢筋混凝土连续实心板梁桥为设计依据,通过对比两国规范下结构极限状态、设计荷载,以及荷载组合的差异,对该桥上部结构进行了内力对比与承载能力极限状态验算对比。通过对比分析得出:在承载能力极限状态下,中国规范内力值比法国规范大8%,在正常使用极限状态下,法国规范内力值比中国规范大32%;结构验算表明中国规范的承载能力值大于法国规范。中国规范的截面富余度大于法国规范,表明中国规范的结构设计安全性高于法国规范。在保证相同安全储备时,中国规范耗费的材料更少,经济性更好。

摘要： 地铁车站抗浮设计时,选择合适的抗浮措施不仅能节省工程投资,还能提高地铁运营的安全性。为了研究压顶梁和抗拔桩对车站结构内力和变形的影响,对抗浮措施的选择提出合理建议,以成都某地铁车站为例,对不同抗浮措施的3种工况进行结构数值计算。对比3种工况的计算结果,表明抗拔桩对车站结构的内力和变形有改善作用。考虑工程投资的经济性,建议车站抗浮措施优先采用压顶梁,当采用压顶梁无法满足抗浮稳定性计算,或车站结构变形过大、结构整体配筋率过大时,可增设抗拔桩以满足抗浮稳定性计算,并改善车站结构内力和变形。

摘要： 现有研究中,可高效地给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道衬砌结构内力分布规律的研究方法较少。为探究考虑Hoek-Brown破坏准则时的圆形隧道支护结构内力分布规律,基于超静定响应法,通过将Hoek-Brown破坏准则中的岩石强度参数转化为等效Mohr-Coulomb强度参数,给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道支护结构内力计算方法。通过将本文方法所得结果与经典解析解答进行对比,验证方法的有效性。利用给出的弯矩和轴力的计算表达式,探究了不同的隧道埋深H,不同的岩石无侧限抗压强度σci和地质强度参数GSI对隧道支护结构内力分布的影响规律。研究发现:参数H,σci和GSI对圆形衬砌结构内力影响较大,衬砌结构的弯矩和轴力值随H的增加而增长,但随σci和GSI的增加而减小;隧道开挖后岩石完整越好,围岩的整体自稳定性越好,使得衬砌结构内力越小。衬砌结构弯矩绝对值的最大值出现在隧道拱顶、侧墙和拱底处,而轴力绝对值的最大值仅出现在侧墙处。给出的方法既可为隧道设计初期支护结构的力学行为分析提供参考,又能为在服从Hoek-Brown破坏准则的岩体中开挖的圆形隧道支护结构设计提供理论参考。

摘要： 山区公路建设经常面临斜坡、桥桩、弃渣之间相互协调及系统环境安全保障难题。目的是弄清弃渣、斜坡、桥桩的相互影响机制,为精准防护提供支撑。依托某山区公路k32+733、k32+973和k33+053等3个典型路段,利用Slide软件建立极限平衡分析模型和Phase2D软件建立考虑弃渣堆填过程的有限元数值模型,综合评估弃渣对斜坡稳定的影响和桥桩结构内力的影响。上述分析方法和环境安全控制措施可为类似工程提供借鉴。

摘要： 以一箱型结构为例,利用Midas软件建立考虑地基土性质的有限元模型,通过有限元分析计算,分析了不同地基土性质对箱型结构各部位受力的影响,并与传统的箱型结构计算方法进行对比,对结构不同部位的构造和配筋方式提出建议。计算结果表明:地基土的性质直接影响着箱形结构的受力对底板及侧墙下部结构的受力影响较大。传统箱型结构标准图的配筋没有考虑基础形式,适用于较软弱的土层。当地基土性质较好时,对于底板及侧墙下部结构,建议通过详细的计算得出更精确的内力值,以减小底板配筋和侧墙底部的配筋,体现精细化设计,降低工程造价。

摘要： 土拱作为高填减载明洞中荷载传递的媒介,可以改善结构受力,确保结构安全。然而,西北黄土地区地震活动频繁,建设在该地区的高填减载明洞势必会受到地震荷载的影响,改变静载作用下形成的土拱形态,并引起结构的动力响应。因此,文中采用数值模拟,确定了回填土中的土拱形态,并对地震作用下的土拱形态演化和衬砌结构动力响应进行研究。研究结果表明:竖向动土压力时程曲线在距明洞中央6 m范围内变化趋势相似,在距明洞中央6~8 m范围内变化趋势相反,明洞左右两侧水平动土压力时程曲线呈“此消彼长”变化;原本对称的土拱向左倾斜,土拱顶部高度降低,而底部高度升高,明洞顶土拱厚度减小了18.36%,左右两侧边坡处土拱厚度H3和H4分别减小了10.56%和11.43%;衬砌结构左右两侧边墙底部弯矩放大系数分别高达15.30和19.55,衬砌结构仰拱左侧位置处轴力放大系数高达22.54,明洞进行抗震设计时,应该对衬砌结构仰拱位置处的抗拉能力和左右两侧边墙底部的抗弯能力给予关注。

摘要： 某六层框架结构住宅楼整体向北倾斜,均匀倾斜达15‰,通过方案比选,采取针对上部结构顶升的纠偏方法.目前针对框架结构一般是研究不均匀沉降带来的影响,针对均匀倾斜对上部结构内力影响的研究较少.结合本工程,利用有限元分析软件SAP2000,分析均匀倾斜对结构内力的影响,同时针对本工程顶升托换承台进行受力分析,验算接触面抗滑移和抗倾覆效应.结合现场顶升过程中采用的底层刚度补强措施,分析在该补强措施对顶升纠偏中结构断柱内力的影响.本工程最终纠偏成功,本文取得相关理论经验可供类似工程参考.

摘要： 应用sap84等软件对地铁车站标准断面内力计算时,往往需要人为设置支座才能计算通过,车站设置的抗拔桩也仅通过受拉的弹簧进行模拟.支座设置位置与抗拔桩刚度的取值受人为因素的影响,从而会对结构内力产生影响.本文通过sap84软件分析不同支座位置与抗拔桩刚度对结构内力的影响,不同的支座设置方式对地铁标准断面计算结果有较大影响。当设计中采用压顶梁来满足抗浮要求时，压顶梁支座（即本文中的支座2）的设置符合实际情况，内力计算结果较合理。为使支座的影响降到最小，建议采用本文所采用支座3的形式；抗拔桩的设置能显著改善结构底板的受力情况，减小底板跨中弯矩，使支座处的弯矩更加均匀。当抗拔桩刚度逐渐增加时，底板跨中弯矩并没有明显的减少，即使刚度增大到原来的十倍，弯矩也仅仅只减少了5%。

摘要： 高桩梁板码头作为码头结构的主要型式之一,其各组成构件在空间模型中的作用尚未有深入研究.对高桩梁板码头中面板对码头结构整体性能的影响进行研究.选取某码头第一结构分段作为分拆对象,建立空间模型,假设两种工况下分桥面板对结构内力的影响.模拟结果表明,高桩梁板码头中码头面板宽度及面板与梁的连接方式是影响内力匀化效果的关键因素,且外荷载也是影响模型选取的重要条件.因此,在码头设计时,应充分考虑码头面板的作用,可减小码头结构中关键构件的尺寸,节约投资.

摘要： 浅层地温能开发利用在建筑地基中形威非均匀温度场,使桩基两侧的温度存在差异,并处于动态变化过程中,温差可能造成桩身产生弯曲变形.采用室内模型试验,构建非均匀温度场,研究在温度平衡过程中,土体温度场、桩身温度以及桩两侧应变的变化,分析非均匀温度场对桩身内力的影响.根据桩两侧的FBG应变分布可知,非均匀温度场会使桩身产生弯曲变形,沿深度桩身弯矩的分布与桩两侧的温差有关.因此,在应用地下能源结构或地源热泵开发利用浅层地温能时,应考虑非均匀温度场对结构内力的影响,开展相关研究对于揭示桩体内力的变化具有重要意义.

摘要： Kiewitt型索穹顶结构是一种具有多整体自应力模态的形效结构,在体系整体自应力模态确定后,须予以合适的组合系数,才能够得到其预应力态的结构内力.为找到使Kiewitt型索穹顶结构具有最小预应力水平的结构内力,以预应力施加后结构的总应变能变化量作为目标函数,以多整体自应力模态的组合系数为自变量,通过基于遗传算法的单目标优化,得到了最佳的预应力组合方案.在此基础上,对跨度120m的Kiewitt型索穹顶结构进行了计算分析,验证了本文优化分析方法的适用性.

摘要： 交银金融大厦外形和结构较为少见,由高低两座塔楼组成,两个塔楼的平面呈梯形反对称布置,单塔楼的高宽比较大,基于结构的主要特性建立了精细的有限元分析模型.通过反应谱分析,研究地震作用下的结构内力及变形的总体分布特征;通过推覆分析,得到结构的能力和需求曲线,进一步评价了交银金融大厦的抗震性能.

摘要： 比前国内、外还没有螺栓的强度计算方法方面的标准,为此,中物院编制了中物标《静载荷下螺栓的强度计算方法》.本文简要介绍了《静载荷下螺栓的强度计算方法》;讨论了其中螺栓组连接中螺栓内力的解析计算方法,指出武器装备中螺栓组连接结构的计算应考虑适当的可靠性因子,如取Kf =1.1∶13,以确保螺栓的强度可靠性;概述了螺栓连接结构内力和应力强度的有限元计算方法的基本内容,指出该方法也适合于一般工程结构的有限元计算分析.

摘要： 将斜拉桥的索力优化问题归结为一阶优化的数学模型,以系统最小弯曲应变能为目标,根据合理成桥状态指定各种边界约束条件,利用投影梯度法进行优化问题的求解.采用ANSYS软件建立了斜拉桥的有限元模型,然后据此建立斜拉索索力优化的数学模型,并进行优化计算.结果表明:优化后的索力呈均匀变化趋势,且结构内力状态得到了极大改善,增强了主梁和索塔的强度安全储备.

摘要： 在海洋工程钢结构制造中,随着国家和公司的深水战略推进,采油平台导管架及组块建造日趋大型化.目前,大型组块或导管架普通采用滑道上建造的方式.在组块或导管架建造过程中或建造完成后,结构将被滑移到码头前沿或直接滑移装船,在这过程中不可避免产生滑移运动.组块或导管架在滑道上的滑移运动是通过固定在组块或导管架底部的滑靴在滑块上的滑移实现的,他实质上就是滑靴与滑块钢板的接触过程,本文将从接触原理入手,根据工程实际选择面面接触类型,合理确定接触对,选择刚性面和柔性面,运用库仑摩擦理论,确定接触因子,建立ANSYS有限元模型,模拟整个接触过程.通过某组块在滑道上滑移的工程实例,运用接触法模拟其滑移运动过程,得到摩擦应力,观察滑移过程,确定绞车及滑轮组能力及数量,顺利完成施工过程;同时得到结构应力,判断结构在滑移过程中的安全性,确定薄弱部位,采取相应措施;最后通过改变相应接触因子,研究摩擦因子对结构内力的影响,便于在以后施工过程中确定接触因子。

摘要： 大岩洞特大桥是溪落渡辅助道路跨越清水河的特大桥,本文对该桥设计进行概述，分析了桥位处地形、水文气象、地质条件，分别研究了设计技术标准，桥型方案设计，施工方案，构造设计，最后对其结构内力进行了分析。

摘要： 本发明公开了一种次生自内力结构的加载及预内力计算方法，包括计算次生自内力结构的全部荷载；调整次生自内力结构的至少一节点处为第一连接状态，在次生自内力结构上施加第一荷载及预载；基于施加的第一荷载以及预载分别计算次生自内力结构的各节点处的内力；再次调整次生自内力结构的至少一节点处为第二连接状态，卸除次生自内力结构上的预载及在次生自内力结构上施加第二荷载；基于卸除的预载及施加的第二荷载分别计算次生自内力结构的各节点处的内力；叠加上述各内力，获得目标内力。采用本发明的荷载施加方法，能够优化次生自内力结构的结构设计，无需对其增大受力截面，降低次生自内力结构的结构设计经济指标控制的难度。

摘要： 一种次生内力结构的加载及内力计算方法，包括计算次生内力结构的节点在初始连接状态下承受全部荷载；调整次生内力结构的节点的连接状态为第一连接状态，在次生内力结构上施加第一荷载；基于施加的第一荷载，计算次生内力结构在第一连接状态下的第一内力；将次生内力结构的节点的连接状态由第一连接状态调整至第二连接状态，在次生内力结构上施加第二荷载；基于施加的第二荷载，计算次生内力结构在第二连接状态下的第二内力；叠加第一内力及第二内力，得到目标内力；第一荷载与第二荷载之和等于次生内力结构在第二连接状态下应承受的全部荷载。采用本发明的方法，能消减次生内力结构的次生内力，且可使结构的其它内力有所消减均匀。

摘要： 本发明公开了一种次生内力结构的预内力及其计算方法，次生内力结构包括第一构件及第二构件，第一构件包括第一节点及第二节点，方法包括：调整第二构件与所述第一构件的第一节点和/或第二节点的连接状态，以使第二构件与第一节点和/或第二节点形成第一连接状态，在第一构件上施加预载；根据施加的预载分别计算第一构件各节点处的内力；调整第二构件与所述第一构件的第一节点和/或第二节点的连接状态为第二连接状态，卸除第一构件上的预载及在第一构件上施加荷载；基于卸除预载及施加的荷载分别计算第一构件的各节点处的内力；叠加上述各内力。采用本发明的方法，能够有效消减第一构件产生的次生内力，同时均化第一构件的主控制内力的分布。

摘要： 本发明公开了一种横向分布活载作用于悬索桥的主梁时，全桥内力和变形响应的计算方法。首先在已知悬索桥恒载状态的基础上，确定表示全桥关键几何形态和内力参数的独立基本未知量，接着用基本未知量表示主缆、主梁、桥塔和吊杆的响应，随后根据几何相容、无应力长度守恒、受力平衡等条件列出与基本未知量数量相等的控制方程，最后用非线性规划求解的方法解出未知量，即可得到全桥响应。本方法完全摒弃了传统方法中将吊杆视为连续薄膜的假定，创新性地计入了以下因素的影响：桥塔纵桥向弯曲、桥塔扭转、吊杆伸长和倾斜、主梁纵桥向刚体位移等，更加符合悬索桥真实的受力状态。该方法物理意义明确，通过几个关键参数的调整，即可得到结果，方便快捷。

摘要： 本发明提供一种杆件内力测试结构，包括光栅、光纤、带有保护层的光纤、接头、受力钢片和防护装置，防护装置一侧面开设有安装槽，安装槽与受力钢片之间设置有光栅和光纤，光栅位于安装槽的槽底面的中间位置，光栅一侧贴近安装槽的槽底面，另一侧与受力钢片固定连接；两个光纤分别与光栅的两端固定连接，光纤一侧与安装槽固定连接，另一侧与受力钢片固定连接；两个带有保护层的光纤插入防护装置与两个光纤固定连接，带有保护层的光纤一端连接有接头，接头用于与光纤光栅解调仪连接，受力钢片用于与被测构件的表面固定连接，防护装置用于与被测构件的表面固定连接。本发明解决了目前缺乏简便有效将应变测算出来的测试结构及方法的问题。

摘要： 本发明公开了一种朝上盾构法施工中特殊段管片结构的内力计算方法，所述方法确定特殊段管片结构的竖向荷载和侧向荷载；基于特殊段管片环结构为二次超静定结构，建立弹性中心处的位移协调方程，采用弹性中心法对特殊段管片环的内力进行分析；将特殊段管片环结构的开口处管片近似为曲形薄板，分析特殊段管片结构的受力情况，对侧向荷载的内力计算进行修正；计算特殊段管片结构在竖向荷载作用下的内力；将侧向荷载和竖向荷载作用下的管片环内力进行叠加，即可得到最终特殊段管片的内力。本发明提出的计算方法简单，适用性较强，考虑了朝上盾构法施工引起的特殊荷载及施工开口影响。

摘要： 一种适用于锚索框架结构的内力变形解析计算方法，包括：(1)弹性地基上加筋梁理论解析解推导：依据殷建华解析解法，推导弹性地基上加筋Timoshenko梁的理论解析解；(2)锚索框格梁内力与变形计算：①多跨连续梁承受荷载计算，②钢筋混凝土梁上、下两侧配筋刚度计算。

摘要： 本发明提供了一种减小隧道衬砌结构内力的结构及其施工方法，该结构包括两侧导坑初期支护、拱部初期支护、仰拱初期支护和仰拱回填，两侧导坑初期支护上分别设有小导管、后边墙衬砌，两侧厚边墙衬砌中分别预埋有钢板和锚固钢筋，锚固钢筋固定在预埋钢板上，拱部拱架两端的端面上分别固定有钢垫板，两钢垫板分别和两预埋钢板连接。其施工方法是：隧道两侧导坑开挖；施做两侧导坑初期支护、两侧导坑小导管，注浆加固围岩；施做两侧混凝土厚边墙衬砌；开挖拱部土体，施做拱部初期支护，拱部拱架与厚边墙衬砌连接；施做拱部二砌，开挖下部土体，施做仰拱初期支护、仰拱二衬和仰拱回填。该结构和施工方法简单，解决了隧道支护结构内力过大的问题。

摘要： 本发明提供了一种减小隧道衬砌结构内力的结构及其施工方法，该结构包括两侧导坑初期支护、拱部初期支护、仰拱初期支护和仰拱回填，两侧导坑初期支护上分别设有小导管、后边墙衬砌，两侧厚边墙衬砌中分别预埋有钢板和锚固钢筋，锚固钢筋固定在预埋钢板上，拱部拱架两端的端面上分别固定有钢垫板，两钢垫板分别和两预埋钢板连接。其施工方法是：隧道两侧导坑开挖；施做两侧导坑初期支护、两侧导坑小导管，注浆加固围岩；施做两侧混凝土厚边墙衬砌；开挖拱部土体，施做拱部初期支护，拱部拱架与厚边墙衬砌连接；施做拱部二砌，开挖下部土体，施做仰拱初期支护、仰拱二衬和仰拱回填。该结构和施工方法简单，解决了隧道支护结构内力过大的问题。

摘要： 本实用新型提供了一种减小隧道衬砌结构内力的结构，该结构包括两侧导坑初期支护、拱部初期支护、拱部二衬、仰部二衬、仰拱初期支护和仰拱回填，两侧导坑初期支护与围岩接触的侧壁上分别均匀设有小导管，两侧导坑初期支护与围岩接触的侧壁内侧分别设有厚边墙衬砌，两侧厚边墙衬砌与拱部初期支护连接的部分中分别预埋有预埋钢板和锚固钢筋，预埋钢板与锚固钢筋连接，拱部拱架的钢板两端的端面上分别固定有钢垫板，两钢垫板分别和两预埋钢板连接。该结构结构简单，施工方便，有效地解决了复杂地质条件下隧道(尤其是大断面隧道)支护结构内力过大以及地表沉降变形大的问题。