极限承载力

摘要： 为了研究高温后高强方钢管混凝土短柱的轴压力学性能,选取了正确的本构关系和建模方法,通过与已有的试验曲线对比确定了正确的有限元模型。运用有限元软件ABAQUS,利用有限元模型分析构件所经历的历史最高温度、钢管强度、混凝土强度参数对高温后高强方钢管混凝土轴压短柱极限承载力的影响,剖析了构件工作机制,并对典型构件应力应变曲线进行分析。结果表明:构件极限承载力随着构件所经历的历史温度的升高而降低,随着钢管强度和混凝土强度的增加而增大;构件经历高温条件后,混凝土的各项性能损失严重,后期承载力主要由高强钢材承担。

摘要： 为研究脱空对钢管混凝土拱肋偏压性能的影响,以某上承式钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱肋脱空检测结果为依托,采用Abaqus有限元软件建立模型,分析不同脱空率下圆钢管混凝土偏心受压短柱的破坏模式、累积塑性应变、钢管环向应力、极限承载力等,并提出在钢管内侧焊接PBL加劲肋的构造优化方案以降低脱空影响。结果表明:核心混凝土脱空导致钢管中部出现大面积凹曲,凹曲程度和累积塑性应变随脱空率的增大而增大;在轴向平均应变小于800με时,钢管对混凝土基本无约束力,后期随着脱空高度增加套箍效应逐渐减弱;极限承载力随脱空率的增大而降低,降低幅度逐渐减缓;PBL加劲肋可改善脱空构件的破坏模式,在增加一定含钢率的情况下,显著提高极限承载力,降低脱空带来的影响。

摘要： 劲扩复合桩是在水泥土搅拌桩同心沉入刚性桩,通过水泥土或芯桩实现扩体,进而组合形成具有扩体形态和力学特性的一种新型复合桩型。针对劲扩复合桩,通过同直径多桩型进行现场单桩载荷试验对比,研究多种桩型载荷-沉降(Q-S)曲线、桩身轴力分布以及桩身侧阻力特点,进而分析劲扩复合桩竖向承载能力和桩身侧阻力发挥特性。研究结果表明:劲扩复合桩的极限承载力是同直径钻孔灌注桩的1.39~1.69倍;劲扩复合桩Q-S曲线呈“缓降”型,表现出大直径桩的承载特性;劲扩复合桩侧阻力计算值与预制桩及灌注桩桩侧阻力经验值的比值平均值为1.54~2.50。

摘要： 以广东某地区超高层建筑桩基为依托,通过桩基静载试验,分析研究了灌注桩后注浆工艺的承载性能。试验结果表明:后注浆可以对桩周土进行渗透、劈裂、加筋作用,使桩端形成扩大头,大幅度提高单桩承载力约1.2~1.8倍,同时降低桩基沉降;在较大荷载作用下,后注浆桩上部土体会产生一定的软化,使得摩阻力降低,产生残余强度,下部土体的摩阻力的发挥速度较慢,受到一定的抑制;超长嵌岩桩在正常使用极限状态下受力性能呈现出摩擦桩的性质,桩端阻力在更大的荷载下才被激发出来;桩侧注浆对桩周土的影响半径受到注浆量、水灰比、注浆浓度以及注浆压力的影响。

摘要： 为了研究根式基础的承载性能和预测其极限承载力,在传统桩基础的双曲线模型基础上,文章提出适用于根式基础承载力预测的修正双曲线模型,对实际工程中根式基础的实测荷载-沉降曲线进行拟合以及极限承载力预测,并与传统的双曲线模型、完整指数模型及实测结果进行比较分析。结果表明:修正后的双曲线模型对根桩荷载-沉降曲线拟合精度更高,平均相关系数达0.9985,特别是曲线尾部(非线性阶段)与实测结果吻合更好,可用来预测根式基础的极限承载力;根键的存在大大提高了根式基础的竖向极限承载力,受到现场试桩条件的限制,现场实测承载力小于其真实极限承载力,具有较高的安全储备。

摘要： 对基于不同渐进失效准则计算复合材料层合板螺栓连接接头极限承载力的高精度预报方法展开研究。基于Abaqus有限元软件,采用USDFLD子程序对接头进行渐进失效分析。分别采用最大应力准则、蔡-希尔失效判据、霍夫曼失效准则、蔡-吴失效准则、哈辛失效准则等5种失效准则进行数值计算。建立不同的场变量描述纤维、基体、界面的损伤状态,研究复合材料层合板螺栓连接接头在拉伸载荷作用下的损伤发展过程。研究表明,基于这5种失效准则计算的有限元仿真结果均与试验值较为接近,其中采用纤维失效和基体失效分开考虑的哈辛失效准则计算的复合材料层合板螺栓连接接头的极限强度与试验结果的准确度吻合最好,较适用于复合材料螺栓连接结构的有限元仿真。

摘要： 开展了3根圆台形钢管混凝土短柱和1根圆柱形钢管混凝土短柱轴压试验,保持核心混凝土中部截面直径不变,以钢管混凝土短柱核心混凝土上表面与下表面直径比α为试验主要研究参数,对短柱的破坏特征和轴压力学性能进行了分析。试验结果表明:圆台形钢管混凝土短柱最终破坏形态为上端部钢管鼓屈,钢管与核心混凝土发生分离,试验过程中核心混凝土产生裂缝最终被压碎,α越大,核心混凝土加载后形态保留越完整;圆台形钢管混凝土短柱和圆柱形钢管混凝土短柱的轴向荷载-应变曲线基本相同,圆台形钢管混凝土柱具有较大的延性;短柱的极限承载力随着α的增大而增大。基于钢管屈服准则利用极限平衡静力法推导了考虑α和钢管内壁与地面夹角θ的圆台形钢管混凝土短柱轴压极限承载力计算公式,并验证了公式的合理性。

摘要： 依托昌景黄高铁螺杆桩地基处理工程,通过数值模拟,对比研究直桩和螺杆桩竖向承载特性,分析极限荷载下不同螺距螺杆桩桩周土体破坏模式,并对螺杆桩单桩承载力计算方法进行探讨。结果表明:与同直径直桩相比,螺杆桩极限承载力提高约30%;螺距的大小对桩周土体的破坏形式有所影响,螺距较小时,桩周土体形成圆柱形剪切破坏面,螺距较大时,桩周土体沿梨形滑移面破坏;当螺距过小或过大时,螺杆桩极限承载力均有所减小。实际工程中螺距取值满足螺纹段桩周土体发生圆柱形剪切破坏的条件,基于圆柱形剪切破坏形式,提出了螺杆桩单桩承载力计算方法。

摘要： 利用ABAQUS有限元软件建立了钢-竹组合梁柱节点的三维模型,并采用双线性内聚力模型建立了胶层单元,与试验进行了对比,分析了组合节点胶层界面的应力变化和刚度退化.结果表明:建立的有限元模型能很好地模拟钢-竹组合梁柱节点的加载过程,验证了双线性内聚力模型模拟胶层的有效性,加载过程中胶层应力呈现出两端大、中间小的特点,胶层从两端开始失效,逐渐向中部延伸,胶层的失效是极少数的、局部的,与试验所得的现象吻合良好.在胶层完全失效前,设置胶层模型的荷载—位移曲线与整体建模的荷载—位移曲线基本一致,两者极限承载力相差仅为0.63%.因此,对模型进行了简化,胶层失效前钢材和竹胶板可视为一个整体,将钢材与竹胶板绑定,采用整体建模的方式,对钢-竹组合构件进行分析,为后续进行钢-竹组合结构的模拟提供了参考.

摘要： 【目的】研究角钢塔主斜材典型节点的受力特征。【方法】对角钢塔典型节点在有无辅材角钢及不同辅材角钢厚度、连接板厚度、螺栓间距等参数下的受力性能进行有限元分析,研究当紧固力矩为300 N·m时角钢塔节点在拉剪作用下的应力分布云图、极限承载力和破坏形态,并将典型工况的模拟结果与试验结果进行有效对比,验证有限元方法的有效性。【结果】有限元模拟结果与试验结果吻合良好,模拟得到的极限承载力和破坏形态与试验结果相近。【结论】增加连接板厚度可提高节点的极限承载力;增大辅材角钢厚度对提高节点承载力的作用不大,但有利于增强节点的初始刚度;螺栓间距对节点承载力有显著的影响,过小的螺栓间距易造成应力集中并降低极限承载力,建议最小螺栓间距应不小于3倍螺栓直径。

摘要： 钢-混凝土组合梁是利用钢材受拉性能好,混凝土受压性能好的特点,将两种材料通过连接件结合成整体而共同受力的一种新型结构.它兼有钢结构和钢筋混凝土结构的优点,具有显著的技术经济和社会效益.为研究高强钢-混凝土组合梁中结构几何参数及材料强度对组合梁极限承载力的影响,建立了12根高强组合梁在跨中两点对称荷载作用下的有限元数值计算模型,对其极限承载力进行了分析.分析结果表明组合梁几何参数(包括混凝土翼板宽度和厚度)和材料强度(包括混凝土强度和钢梁的强度)对组合梁的极限承载力有较大影响.

摘要： 为研究开竖缝波纹钢板剪力墙的抗侧性能,基于ABAQUS软件建立波纹钢板剪力墙有限元模型,并与试验数据对比验证有限元模型的精确性.进一步建立了23个开竖缝与不开竖缝波纹钢板剪力墙有限元模型,研究开竖缝对波纹钢板剪力墙抗侧性能的影响以及波纹板板厚、开缝层数及开缝位置对开竖缝波纹板抗侧性能的影响.结果表明:在波纹板上开设竖缝使波纹板的受力模式发生改变,削弱了波纹板的极限承载力和初始抗侧刚度.增加波纹板板厚、开缝层数,有利于提高开缝波纹钢板剪力墙的极限承载力和初始抗侧刚度.

摘要： 钢板剪力墙作为一种性能表现突出的抗侧力构件,得到了不少实际应用,其简化模型也历经了很多演变.本文针对多拉杆模型、三拉杆模型和混合杆系模型,通过将其在不同高宽比和高厚比条件下与精细模型在极限承载力和初始刚度方面进行对比,总结出该类简化模型适用的高宽比及宽厚比范围.分析表明,简化模型的适用范围各有差异,在选用简化模型进行设计分析时,可根据实际情况选取不同的简化模型进行分析.

摘要： 针对经常暴露在腐蚀性较强环境中的输电铁塔,其构件在遭受不用程度的腐蚀,造成受力性能发生变化的问题.本文以遭受随机点蚀的Q460受压角钢为研究对象,运用ANSYS建立了随机点蚀受压角钢的有限元模型,采用控制变量法,研究了损伤腐蚀体积、点蚀尺寸、点蚀位置、长细比等不同因素对角钢的受力性能影响;并采用非线性回归的方式拟合点蚀角钢受压极限承载力的折减公式.研究结果表明:随机点蚀角钢的极限承载力退化与DOV正相关,且点蚀能够影响构件的失稳模态以及局部失稳发生的位置,点蚀尺寸差异所引起的极限承载力退化并不明显,但点蚀位置和构件长细比的影响均不容忽视.所提出的计算公式可为随机点蚀角钢受压极限承载力的计算提供参考.

摘要： 钢结构直接分析法克服了传统结构设计方法的很多不足，将构件设计与结构设计过程进行了统一。能够准确预测结构的破坏模式和极限承载力，极大的简化了设计的过程。本文就《钢结构设计标准》对直接分析法的要求逐一进行了解释，并且给出了在NIDA软件中的实现方式。希望更多的工程师在实际设计过程中运用直接分析法进行结构设计。

摘要： 某项目④号栋采用部分框支剪力墙结构体系,结构高度135.3m,位于7度区,属于超B级高度的超限高层建筑.根据工程特点和结构超限情况,采用抗震性能化设计方法,预定抗震性能目标为C级.运用PKPM、MIDAS Gen分析程序对结构分别进行小震、中震、大震作用下的性能分析,验算结构是否满足不同地震作用下各抗震性能水准的要求;运用ABAQUS分析程序进行转换构件极限承载力分析和斜撑关键节点的应力分析,验算转换构件和关键节点是否符合预定的性能目标.分析结果表明,本工程结构体系合理,抗震性能较好,可满足预定性能目标的要求.根据分析结果,提出相应的超限加强措施,可供同类工程参考.

摘要： 从新的角度和采用真实的腐蚀条件,首先通过混凝土材料在海洋环境下的腐蚀试验排除海洋环境对混凝土材料的影响,然后对玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋体进行腐蚀试验,将不同腐蚀时间的GFRP筋进行绑扎、支模和浇筑,制作成混凝土柱并进行试验.根据相关力学试验结果,对比混凝土构件内筋体腐蚀前后其极限承载力、破坏形态以及筋体腐蚀后构件各项性能的变化情况.结果表明:人工制备的高浓度海水溶液对混凝土材料的力学性能影响不大,有必要排除混凝土保护层对传统腐蚀试验的影响;在柱内筋体受到180d腐蚀的条件下,钢筋混凝土柱的极限承载力保留率下降到70.2％,降低了29.8％;GFRP筋混凝土柱的极限承载力保留率下降到86.5％,降低了13.5％;海水环境下GFRP筋在受压构件中具有比钢筋更好的性能优势和使用价值.

摘要： 在竹胶板覆面剪力墙中,常规的圆钉、螺纹钉存在着连接强度低和不易钉入竹胶板的问题,严重影响了竹胶板与墙骨框架问的连接性能.文章尝试采用自攻螺钉作为竹胶板覆面钉连接的连接件,并通过6组竹胶板覆面钉连接试件和2组OSB板覆面钉连接试件的单调加载试验,探究面板材料、面板厚度、板端距和加载方向等参数对其力学性能的影响.研究结果表明,竹胶板覆面钉连接能有效避免钉帽穿透破坏,其极限承载力是OSB板覆面钉连接的两倍以上.竹胶板覆面钉连接在横纹加载时所表现出的极限承载力略高于顺纹加载时,但延性明显低于后者;竹胶板厚度和板端距的变化对竹胶板覆面钉连接力学性能的影响不大.采用了自攻螺钉的竹胶板覆面钉连接的弹性刚度和极限承载力约为采用普通圆钉、钢射钉时的4～5倍,表明采用自攻螺钉的连接方式将对竹胶板覆面剪力墙的抗侧力性能带来巨大提升.

摘要： 本研究以平潭海峡公铁两用大桥为工程背景,应用USFOS软件建立了海上栈桥的有限元模型,考虑杆件弹塑性和节点非线性,利用波浪增量分析理论研究分析了海上栈桥的承载能力曲线,得出了海上栈桥的极限承载能力及所对应的倒塌波高,依据所得的极限承载能力状态分析了栈桥结构的破坏模式,并对其破坏机理作了详细的阐述.研究表明,波浪增量分析理论对于分析海上栈桥在波浪环境载荷作用下的不同极限状态和性能精确可行,有实用价值.海上栈桥在横桥向波浪作用下表现为横向弯曲破坏,其薄弱部位为导管架下方钢管桩的两端,特别是钢管桩底部,对海上栈桥的破坏形式分析可为工程实践提供一定的参考价值.

摘要： 蜂窝钢骨混凝土异形柱梁柱节点具有良好的延性和承载能力,常应用于高层建筑和复杂结构,为了更为准确、全面地把握蜂窝钢骨混凝土异形柱梁柱节点的抗震性能,对其进行有限元数值模拟是一种行之有效的手段.本文利用ABAQUS有限元分析软件对蜂窝钢骨混凝土异形柱梁柱节点进行非线性有限元数值模拟,通过改变含钢率、混凝土强度等主要参数变化对试件进行抗震分析,对比滞回曲线、骨架曲线、承载能力与刚度退化、耗能能力等性能的影响.结果表明蜂窝钢骨混凝土异形柱梁柱节点具有良好的抗震性能与耗能能力;承载力及刚度退化缓慢;在一定范围内含钢率的提高可以使试件的初始刚度、极限承载能力、延性、耗能能力均得到提高.

摘要： 本发明实施例提供一种考虑季节效应的路基最大承载力、路基顶面当量最大承载力确定方法及应用，考虑季节效应的路基最大承载力的确定方法为：依据季节效应对路基土的实际影响，将冻融循环划分为常温阶段、完全冰冻阶段、完全融化阶段以及完全恢复阶段，并制备路基土试件进行不同阶段的冻融循环试验；对经过预设冻融循环次数的不同冻融阶段的路基土试件进行静三轴试验，基于试验结果建立考虑季节效应的路基土最大承载力预估模型；拟合模型参数，并通过该模型参数已知的考虑季节效应的路基土最大承载力预估模型预测不同冻融阶段路基土在不同条件下的最大承载力。解决了采用三轴试验无法准确获得路基整体最大承载力的问题。

摘要： 本发明涉及增强地基基础承载力的方法，在建设场地上挖设基坑，在所述基坑的坑底均匀竖向插入木桩，所述木桩的顶端向上凸出所述基坑的坑底，所述木桩的顶端凸出所述基坑的坑底的高度与所述基坑的深度相同，在所述基坑内填充满块石，对所述基坑内填充的块石进行灌浆，将块石和所述木桩浇筑成一体。本发明还涉及适用于所述方法的承载力强的地基基础。本发明采用浅层换填、桩基加固和浆砌浇筑技术的结合，既可有效提升地基基础的稳固度和承载能力，又可在施工过程中规避大型挖掘设备的使用，减少常规操作的工程量，还具有土方开挖量小、工程施工量少、施工成本低和施工周期短等特点。

摘要： 本发明涉及管桩技术领域，具体为一种高承载力管桩，包括混凝土预制管桩体，所述混凝土预制管桩体的两端均一体成型有连接凸缘，混凝土预制管桩体的外环面开设有束筋槽，混凝土预制管桩体的内部预埋有预埋环和加固环；金属连接环，套设在连接凸缘的外侧，连接凸缘和金属连接环通过扣槽插接限位；连接槽口，开设在连接凸缘的表面，连接槽口的内部螺接有衔接环；有益效果为：本发明提出的高承载力管桩材料配比方法及高承载力管桩提出的金属连接环为可拆卸选配安装的结构，并且混凝土预制管桩体两端的金属连接环之间加装加强筋，当金属连接环受砸击时，加强筋配合混凝土预制管桩体共同受载，减小混凝土预制管桩体端部破损的隐患。

摘要： 本发明公开了盖梁承载力检测结构及用该结构进行承载力检测的方法,盖梁承载力检测结构，所述检测结构包括墩柱、上抱箍、下抱箍、橡胶垫层、液压千斤顶，所述下抱箍设置在墩柱的施工计算标高位置，上抱箍设置在下抱箍的正上方；所述液压千斤顶有两个并且对称设置在墩柱两侧、上抱箍与下抱箍之间，液压千斤顶底部设置在下抱箍拼装耳上端面；上抱箍与下抱箍之间的距离小于液压千斤顶的有效行程；上抱箍上方的墩柱设置有上划线，下抱箍下方的墩柱上设置有下划线；墩柱与上抱箍之间、墩柱与下抱箍之间均设置有橡胶垫层。工艺简单、使用方便、造价便宜、可提高施工效率。检测所得出的结果均为实际工况下的结果，结果快捷、方便。

摘要： 本发明涉及一种地基极限承载力及容许承载力的载荷试验测定方法，包括以下步骤：步骤一：压力载荷试验场地选择及设备安装；步骤二：载荷试验压力增载方案的确定；步骤三：压力载荷与沉降量数据的采集与处理；步骤四：地基土载荷增载沉降模量比参数的确定；步骤五：地基稳定性评价与极限承载力的确定；步骤六：地基土容许承载力的确定。本发明不仅提供了一套高精度的确定地基承载力的新方法，而且有效补充了现有地基承载力确定方法的缺陷之处。该方法设计原理可靠，具有结果确定、精度高、易于实施、节省时间、成本低廉的特点，工程应用性强，应用范围广，可广泛应用于各类性质的地基土。

摘要： 本发明涉及带岩桥岩质边坡的极限承载力的计算方法，属于岩质边坡稳定性分析领域。本发明基于塑性极限分析下限法理论，采用复合单元法离散带岩桥的岩质边坡，并以岩质边坡极限荷载和强度储备系数作为目标函数，建立带岩桥岩质边坡稳定性分析的非线性数学规划模型，并使用数学规划优化算法求解极限荷载和强度储备系数的最大值。本发明方法将塑性极限分析下限法、复合单元法离散技术、数学规划手段结合起来，建立了一套既能模拟岩桥的连续介质特性，又能模拟岩块的非连续介质特性的岩质边坡极限承载能力的求解方法。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于岩质边坡中岩桥的承载力分析。

摘要： 一种浆砌石挡土墙极限承载力的塑性极限分析上限法，本发明涉及一种求解浆砌石挡土极限承载力的塑性极限分析方法，属于边坡防护工程技术领域。本发明以浆砌石挡土墙为研究对象，基于塑性极限分析上限法理论，采用刚性块体元模拟砌石石块的力学特性，以块体元形心的位移速率为未知量，并引入朗肯土压力理论建立外力超载条件，构造满足刚性块体单元与砂浆层面变形协调条件、塑性流动约束条件、内外功率相等条件和速度边界条件的机动许可速度场，建立求解浆砌石挡土极限承载力的非线性数学规划模型，并使用优化算法求解极限荷载的最小值。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于浆砌石挡土墙的承载力分析。

摘要： 本发明涉及一种地基极限承载力及容许承载力的载荷试验测定方法，包括以下步骤：步骤一：压力载荷试验场地选择及设备安装；步骤二：载荷试验压力增载方案的确定；步骤三：压力载荷与沉降量数据的采集与处理；步骤四：地基土载荷增载沉降模量比参数的确定；步骤五：地基稳定性评价与极限承载力的确定；步骤六：地基土容许承载力的确定。本发明不仅提供了一套高精度的确定地基承载力的新方法，而且有效补充了现有地基承载力确定方法的缺陷之处。该方法设计原理可靠，具有结果确定、精度高、易于实施、节省时间、成本低廉的特点，工程应用性强，应用范围广，可广泛应用于各类性质的地基土。

摘要： 本发明涉及带岩桥岩质边坡的极限承载力的计算方法，属于岩质边坡稳定性分析领域。本发明基于塑性极限分析下限法理论，采用复合单元法离散带岩桥的岩质边坡，并以岩质边坡极限荷载和强度储备系数作为目标函数，建立带岩桥岩质边坡稳定性分析的非线性数学规划模型，并使用数学规划优化算法求解极限荷载和强度储备系数的最大值。本发明方法将塑性极限分析下限法、复合单元法离散技术、数学规划手段结合起来，建立了一套既能模拟岩桥的连续介质特性，又能模拟岩块的非连续介质特性的岩质边坡极限承载能力的求解方法。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于岩质边坡中岩桥的承载力分析。

摘要： 一种浆砌石挡土墙极限承载力的塑性极限分析上限法，本发明涉及一种求解浆砌石挡土极限承载力的塑性极限分析方法，属于边坡防护工程技术领域。本发明以浆砌石挡土墙为研究对象，基于塑性极限分析上限法理论，采用刚性块体元模拟砌石石块的力学特性，以块体元形心的位移速率为未知量，并引入朗肯土压力理论建立外力超载条件，构造满足刚性块体单元与砂浆层面变形协调条件、塑性流动约束条件、内外功率相等条件和速度边界条件的机动许可速度场，建立求解浆砌石挡土极限承载力的非线性数学规划模型，并使用优化算法求解极限荷载的最小值。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于浆砌石挡土墙的承载力分析。