内力计算

摘要： 当前城市地下空间开发的重要性越发凸显,对地铁建设中的地铁车站结构设计要求也越来越高。文章以北京地铁机场线北新桥站为例,通过试验证明了砂卵石地层的力学不稳定特性及磨蚀性,提出了砂卵石地层车站的施工难点,最后通过midas Civil软件计算内力情况并验证施工结构设计优化的准确性,为以后相似地层车站结构设计提供参考。

摘要： 材料力学中内力是一个非常重要的概念,分析和计算内力是研究构件变形的基础。截面法是计算内力最基本的方法。由于计算过程中涉及到内力正负号的规定与理论力学上外力正负号的规定不一致,导致学生在利用截面法计算内力时经常出错。文章在分析截面法计算内力基础上,提出求和法计算内力方法,经案例计算验证,可有效避免材料力学上内力正负号和理论力学上外力正负号的问题,为材料力学中内力计算教学提供参考。

摘要： 为研究向量式有限元在陡坡双桩内力及变形计算中的应用,推导了桩土相互作用等效节点力的计算方式,采用创新性的向量式有限元法对基桩进行离散化建模,编制了向量式有限元MATLAB数值求解程序,计算得到复杂荷载作用下陡坡桩基础的内力及变形结果,并与基于传统有限元ABAQUS软件的计算结果进行对比。结果表明:向量式有限元法结合等效节点力可以准确描述桩土的相互作用机理;两种方法计算得到的内力及位移结果非常接近,横系梁以上区域相对误差均小于5%;相较于传统有限元软件,向量式有限元法计算效率更高,且避免了矩阵运算中迭代不收敛问题,可用于桩土相互作用的分析。

摘要： 塔式起重机附着杆的安全稳定性直接影响建筑工程的现场施工安全,为此,对塔机附着杆的安装形式及相关荷载进行分析,并对比有无内支撑加固形式,得出新增内支撑梁能够起到加固结构梁的结论;同时对内支撑力学计算方法进行分析,得出采用钢梁支撑时更加简便的算法。最后结合当前某在建工程实例,着重对塔机附着处内支撑钢梁强度和稳定性进行验算,为同类工程建设设计与施工提供参考。

摘要： 为有效预防斜拉桥异形混凝土索塔产生开裂病害,确保桥梁索塔结构的耐久性,以珠海市洪鹤大桥主航道桥“水滴”造型索塔为例,开展抗裂技术研究。针对索塔大体积混凝土结构的特点及塔柱分节段施工对混凝土性能指标的要求,塔柱实心段和空心段设计了不同配合比的混凝土,通过控制混凝土自身绝热温升,提高塔柱大体积混凝土的抗裂能力;为改善大斜率塔柱的受力状态,在下塔柱设置1道对拉、中塔柱设置3道对撑结构,并对此工况建模进行仿真分析。结果表明,塔柱混凝土在施工期间的最大剪应力、最大拉应力均在允许范围内;在大跨径横梁分层浇筑时,在横梁顶板混凝土浇筑前,预先张拉横梁的部分预应力,使得横梁底板、腹板混凝土全过程处于受压状态,避免横梁开裂;提出了斜拉索锚固区环向预应力、钢锚梁协同变形,以及钢筋保护层厚度控制、预埋件防腐处理、塔壁内外表面温差控制等防裂措施。工程实践表明:所提出的抗裂措施可有效减少索塔裂缝的产生,达到裂缝控制的预期效果。

摘要： 相对于结构简化为弹性地基上的板、梁或框架的泵站站身结构计算方法,文章首先阐述了基于MIDAS GTS NX的空间结构非线性有限元仿真分析这一基本方法,包括泵站站身结构有限元计算的流程、MIDAS GTS NX数值模型的组成、泵站站身结构非线性特性在GTS NX中的处理、计算结构内力的测量板法。然后将这一基本方法应用于邵岗电灌站工程泵站站身设计过程中,建立了完建期工况下邵岗站站身结构有限元数值模型,得到了站身结构的位移、应力及内力指标。本次仿真分析的结果为工程初步设计阶段站身结构设计提供了依据;同时,基于MIDAS GTS NX的空间结构非线性有限元仿真分析具有广泛的适用性,可应用于泵站、水闸、船闸、河道边坡支护等各类水工建筑物的结构设计中。

摘要： 在现行《纵向增强体心墙土石坝技术导则》(试行)中,对纵向增强体墙体的计算厚度作出了规定,是基于坝体及增强体的防渗方向进行计算的。纵向增强体混凝土正截面受弯承载力应符合《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)的相关规定,纵向增强体厚度与混凝土强度、钢筋、坝体填筑料及水位等有关。本次理论研究从水工钢筋混凝土结构方向推导纵向增强体的厚度计算方法。

摘要： 针对临近边坡建筑,基于边坡稳定性分析,对临海边坡提出了微型群桩加固处理措施。结果表明:微型群桩通过桩顶承台把所有桩体联系在一起,并与桩间土体一起形成复合型挡土墙,以支挡其后岩土体,起到抗滑的作用,增强边坡的整体稳定性,进而加大边坡的安全系数。

摘要： 为做好地铁工程隧道设计,介绍了地下结构计算中常用的荷载-结构模型,提出了管片内力的4种计算方法,即惯用法、修正惯用法、多铰圆环法、梁-弹簧模型法,并进行了4种计算方法的对比,得出修正惯用法为常用方法。

摘要： 十字交叉型底架是塔机的常用结构,用于将塔机安装于支撑面上。本文研究十字交叉型底架的结构形式和作用于底架结构上的载荷及受力特点等;运用力学理论求解十字交叉梁和斜撑杆的受力状态,分析十字交叉梁的抗弯刚度与斜撑杆截面积相互之间对受力状态的影响;运用MATLAB绘制图像直观地反映交叉梁的惯性矩与斜撑杆截面变化对梁的弯矩和斜撑杆轴力变化的影响,为这一类底架设计提供理论参考。

摘要： 本文在ANSYS的基础上,开发编制了钢筋混凝土水池内力计算软件,该软件可同时考虑水池所受的水、土以及温度荷载.通过简洁的水池输入界面,能够得到水池在各种不同工况组合下的弯矩.计算结果与规范计算对比表明:该二次开发软件能够计算各种荷载组合,可以满足工程需求.

摘要： 简介闭合框架是一种常见的工程结构形式,如城市地下综合管廊就是闭合框架结构.现有闭合框架施工方式为现浇式和预制装配式,在进行结构内力计算时,通常将其简化为闭合框架模型.以常见的两舱室闭合框架为例,边界条件一般简化处理为在底板上有竖墙的位置增加铰支座,并将地基反力均匀的加在底板上,忽略地基变形的影响.对于现浇式的闭合框架,其结构在受力方向外连续,整体性好,地基不均匀变形的影响相对较小,采用反力法简化算法的结果对结构质量影响较小;而对于装配式的综合闭合框架,在地基刚度有变化的地方,由于地基的沉降不同,可能会使拼缝处产生错动导致漏水,影响接缝质量和水密性能.在地下结构的计算时，为了考虑地基变形对结构内力的影响，可以采用弹性地基梁的方法。采用弹性地基梁的方法，反力分布不再是均匀分布，而是考虑了底板本身的实际弹性变形与地基刚度以后的反力分布，更接近实际情况。由于两种计算模型在边界考虑和地基作用的考虑上存在一定的差异，所以计算得到的内力结果也有所差别，有必要量化的分析比较两者之间差异。

摘要： 本工程根据中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院土木工程专业设计任务书的要求进行,包括建筑设计、结构设计、PKPM计算三部分.该工程名称为五层框架酒店设计,建筑物占地面积为1507.3㎡,建筑面积为7536.5㎡,主体结构5层.层高首层为4m其它层均为3m,室内外地坪高差为0.45m.墙体采用蒸压粉煤灰加气砼砌块,外墙表面采用涂料.柱截面尺寸为500×500mm,主梁截面尺寸为300×600mm,次梁截面尺寸为250×500mm.框架抗震等级为三级,抗震设防烈度为7度.结构设计中对水平地震作用采用底部剪力法计算,对竖向荷载作用采用力矩分配法计算梁端弯矩,并计算梁的配筋,基础均采用柱下现浇钢筋混凝土独立基础.在设计过程中,采用PKPM软件,建筑CAD为辅助工具,计算并画出梁、板、柱、基础的配筋图.

摘要： 土工合成材料加筋土挡墙是一种新型的挡土结构,它具有经济性好、性能优越、适应性强等优点.而筋材内力计算是该类结构设计的一个关键步骤,因此该类结构的推广应用需要一种合理易用的内力分析方法.讨论了几种土工合成材料加筋土挡墙的筋材内力分析方法,并对这些方法的优缺点进行评述.这些方法包括基于主动土压力系数的方法、基于经验的K刚度法、基于极限平衡的加筋边坡稳定分析方法、基于非线性弹性与变形协调的理论方法、以及基于增量非线性及填土剪胀性的筋材内力分析方法等.通过比较分析发现,如忽略面板作用且填土强度得到完全发挥,基于主动土压力系数以及极限平衡边坡分析的方法适用于分析加筋土挡墙在强度极限状态时的筋材内力,但填土强度的发挥水平决定于筋材的长期刚度.另一方面,如能合理考虑筋材的长期刚度以及面板的约束作用,基于筋土变形协调的理论分析方法适用于分析加筋土挡墙在正常工作荷载作用下的筋材内力.

摘要： 依托SAP2000建立研究对象的精细化有限元结构分析模型,分析水浮力作用下考虑锚杆(桩)对地下室底板的有利作用和不考虑锚杆(桩)对地下室底板的有利作用的结构精确内力,进而将锚杆(桩)对地下室底板的有利作用进行量化.利用SPSS软件对锚杆(桩)刚度和弯矩系数进行线性回归分析,发现板弯矩系数和锚杆(桩)刚度之间具有明显的线性关系.最后得到考虑锚杆均匀分散布置对底板配筋的有利作用时锚杆(桩)刚度和弯矩系数的线性回归方程,可求得不同锚杆刚度下的弯矩系数.

摘要： 在珠海市横琴岛两个相距较远的超深基坑,地质条件均为深厚淤泥质土,采用内支撑支护体系,一个为护坡桩,另一个为两墙合一的地连墙,通过对两个深基坑的设计方案和详细内力计算,说明淤泥质土对支护结构产生的弯矩较大,内支撑体系在考虑坡道设置、开挖方式、结构工期的多种因素下,腰梁为主要受弯构件,随着土压力的增大,内支撑体系截面也变大,刚度加大,才能平衡土压力.地下水的控制方面,主要以三轴搅拌桩和地连墙本身为止水措施,而对于两墙合一的地连墙来说,由于施工技术水平的限制,很难使地连墙取得预期效果.整个淤泥质深基坑设计计算过程,对其他类似工程有很好的借鉴意义.

摘要： 桶式结构在深厚软泥土沿海工程中逐渐引起关注并应用于工程实践,但桶式结构的内力计算方法尚未得到解决.文章结合连云港防波堤工程,采用数值模拟方法和原位监测方法,分析结构内力;在合理的设计工况条件下,对比分析数值模拟结果与原位监测结果;根据监测应力变化规律,针对纠偏设计荷载和桶盖板所受外荷载,修正设计工况,为桶式结构设计提供参考.

摘要： 以某桥大跨度刚架盖梁设计为例分析其受力特性,对影响盖梁设计的因素(盖梁跨高比,盖梁与墩刚度比,盖梁跨度等因素)进行分析,通过计算结果分析出影响盖梁内力与挠度的主要因素,通过添加预应力钢束分析对盖梁进行合理设计.

摘要： 以某桥大跨度刚架盖梁设计为例分析其受力特性,对影响盖梁设计的因素(盖梁跨高比,盖梁与墩刚度比,盖梁跨度等因素)进行分析,通过计算结果分析出影响盖梁内力与挠度的主要因素,通过添加预应力钢束分析对盖梁进行合理设计.

摘要： 以某桥大跨度刚架盖梁设计为例分析其受力特性,对影响盖梁设计的因素(盖梁跨高比,盖梁与墩刚度比,盖梁跨度等因素)进行分析,通过计算结果分析出影响盖梁内力与挠度的主要因素,通过添加预应力钢束分析对盖梁进行合理设计.

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： 本发明公开了一种多内力构件的预内力及其计算方法，包括调整多内力构件的至少一节点的连接状态为第一连接状态，施加预载至该多内力构件所在的结构，根据施加的预载计算多内力构件的至少一节点处于第一连接状态时的第一内力；再次调整多内力构件的至少一节点的连接状态，使其从第一连接状态调整至第二连接状态，卸除预载并施加荷载至该多内力构件所在的结构，根据卸除的预载和施加的荷载分别计算多内力构件的至少一节点处于第二连接状态时的第二内力以及第三内力；叠加第一内力、第二内力和第三内力获得目标内力。实施该方法计算得到的构件内力的理论计算值比传统的有所均化，构件的实际受力变形性能和经济性较佳。

摘要： 本发明公开了一种适用于计算钢管三排桩桩身位移与桩身内力的计算方法，包括以下步骤：（1）确定三排桩的计算模型；（2）根据有限单元法，将钢管三排桩结构离散为若干个有限单元，写出桩单元和桩顶冠梁单元的单元刚度矩阵；（3）将单元刚度矩阵集成为总体刚度矩阵；（4）确定钢管三排桩所受的荷载，并将荷载等效到单元结点上，写出荷载列阵；（5）考虑边界条件，划去支座处对应整体刚度矩阵对应的行与列，将桩间土等效为弹簧处理；（6）根据有限单元法中的平衡方程[K]{δ}={P}求出桩身位移；（7）将位移矩阵与单元刚度矩阵求积即可得到桩身内力。本发明可对钢管三排桩桩身位移与桩身内力进行计算分析，保证基坑施工安全。

摘要： 本发明属于岩土工程中桩基基础的设计和施工领域，涉及一种基于配置点法的斜陡坡单桩内力与位移的计算方法。本发明计算斜陡坡上嵌岩单桩的单桩轴力，斜坡推力，土体抗力；得到单桩轴力，斜坡推力，土体抗力建立嵌岩单桩自由段、受荷段、嵌固段的微元挠曲微分方程；形成斜陡坡单桩整体的4阶线性变系数非齐次常微分方程；采用4阶隐式龙格库塔算法结合配置点算法对此4阶线性变系数非齐次常微分方程进行求解，得到斜陡坡单桩内力与位移矩阵。本发明能够较为便捷地求解单桩挠曲微分方程，方便实际工程及学术研究中使用。

摘要： 本发明公开了一种用于输电线内力监测的计算方法,具体包括以下步骤：确定架空输电线的物理力学参数及材料参数，并定义坐标系；安装分布式光纤，记录两个的光纤初始安装长度λ0、初始安装温度T0及安装位置等初始参数；通过两个分布式光纤实时测量其对应的2段局部输电线的温度T和变形Δv1、Δv2等原始输入参量；修正输入参量；将修正后的输入参量ΔvE1、ΔvE2代入本发明模型得a、b、c、ε等四个参数；根据求解的四个参数，求解出输电线其任意一点的水平拉力H和轴向拉力F。本发明模型考虑因素全面，理论依据充分，故精度、计算效率和可靠性较高，且可实时监测。

摘要： 本发明公开了一种多内力构件的加载及内力计算方法，包括计算该多内力构件在其节点连接状态一次生成时需承受的总荷载；调整该多内力构件的至少一节点的连接状态为第一连接状态，施加第一荷载至该多内力构件所在的结构，根据第一荷载计算该多内力构件的至少一节点处于第一连接状态时的第一内力；再次调整该多内力构件的至少一节点的连接状态，使其从第一连接状态调整至第二连接状态，施加第二荷载至该多内力构件所在的结构，根据第二荷载计算该多内力构件的至少一节点处于第二连接状态时的第二内力；实施本计算方法，能够均化内力，降低幅值，提高构件的受力变形性能，避免出现误判导致否定结构的可行性的情况，经济性较佳。

摘要： 本发明公开了一种多内力构件的加载及预内力计算方法，包括计算多内力构件在其节点的连接状态一次生成时需承受的总荷载；调整多内力构件的至少一节点的连接状态为第一连接状态，施加第一荷载和预载至多内力构件所在的结构，根据施加的第一荷载和预载分别计算第一内力以及第二内力；再次调整多内力构件的至少一节点的连接状态，以从第一连接状态调整至第二连接状态，卸除预载并施加第二荷载至多内力构件的结构，根据卸除预载和施加的第二荷载分别计算第三内力以及第四内力；叠加第一内力、第二内力、第三内力和第四内力获得目标内力。该方法能够均化内力，降低幅值，提高构件的受力变形性能，构件经济性较佳。

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： 本发明提供一种工作状态下小间距加筋土桥台筋材内力计算方法，包括以下步骤：S1、计算各层筋材所受的最大内力总和ΣT；S2、假定各层筋材所受的最大内力T沿桥台高度均匀分布，计算出各层筋材所受的最大内力T；在步骤S1中，计算由桥跨结构载荷引起的水平主动土压力合力ΔEa时，需考虑砌块面板的影响；本发明的筋材内力计算方法充分考虑了砌块面板对附加竖向应力扩散的影响，并利用了小间距加筋使得加筋土结构内部各层筋材内力沿结构高度及筋材长度的分布更均匀的特点，结合现有土压力理论快速计算出各层筋材所受的最大内力总和，获得各层筋材所受最大内力；整个计算过程简单、方便，计算结果比较科学，便于推广使用。