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新型大跨度双向空腹楼板的研究

新型大跨度双向空腹楼板的研究

作者：宗敏河海大学

学位级别：硕士

本文在总结已有大跨度楼板结构形式的基础上，提出了一种新型的大跨度楼板体系——钢筋混凝土双向空腹板，该类楼板体系是现有圆管式空心楼板的延伸，不仅能减轻楼盖自重、增大板跨，而且还具有宏观上双向性的优点。本文通过理论分析和... 详细信息

本文在总结已有大跨度楼板结构形式的基础上，提出了一种新型的大跨度楼板体系——钢筋混凝土双向空腹板，该类楼板体系是现有圆管式空心楼板的延伸，不仅能减轻楼盖自重、增大板跨，而且还具有宏观上双向性的优点。本文通过理论分析和有限元方法相结合，研究了钢筋混凝土双向空腹板在竖向荷载作用下的受力机理和变形特征，并提出了一些设计建议和实用公式。本文从虚功原理出发，结合有限元方法，给出了双向空腹板的弹性刚度实用计算公式，并与近似刚度公式进行对比分析，并得出结论：在双向空腹板孔间肋较大情况下，利用近似公式计算双向空腹板的弹性刚度偏小，可按本文提出的弹性刚度公式进行计算。本文根据弹性薄板理论，导出了双向空腹板的平衡微分方程，并通过理论计算和通用有限元程序ANSYS结果对比，验证了其正确性;通过对各类边界条件下双向空腹板挠度和弯矩系数的计算比较，本文提出：双向空腹板跨中挠度及跨中、支座弯矩可使用本文空腹板刚度公式查找现有的实心板挠度弯矩系数表进行计算，完全能满足工程精度要求。本文利用有限元程序ANSYS，建立了钢筋混凝土双向空腹板的非线性计算模型，并和等跨等厚度实心板进行分析对比，从而得出了一些重要结论，指出：在空腹板自重比实心板减少40％左右后，空腹板的刚度虽然由于截面的开孔而削弱，但考虑自重减少后，空腹板仍表现出整体性好、刚度大的特征，从而实现较大跨度楼板的工程应用。最后本文利用有限元分析了钢筋混凝土空腹板在开裂后的短期刚度，并给出计算其短期刚度的建议公式;另外针对双向空腹板的特点，本文提出了对这种变截面板进行承载力计算的“等效截面刚度法”模型，并给出了相关的配筋建议及构造措施。

关键词：钢筋混凝土空腹板弹性刚度短期刚度挠度内力非线性有限元 ANSYS

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肌肉的弹性与测量

北京体育大学学报 1995年第2期18卷 41-45页

作者：侯曼北京师范大学体育系北京100083

根据由物体－弹簧和粘带器组成的系统作自由振荡时，其振荡频率是弹簧的弹性刚度和粘滞器粘滞系数等参量的函数的原理，介绍了一种简便易行的测量人体活体肌肉弹性的方法。由计算得知，在低负载时，肌肉张力是决定肌肉弹性刚度大小的主... 详细信息

根据由物体－弹簧和粘带器组成的系统作自由振荡时，其振荡频率是弹簧的弹性刚度和粘滞器粘滞系数等参量的函数的原理，介绍了一种简便易行的测量人体活体肌肉弹性的方法。由计算得知，在低负载时，肌肉张力是决定肌肉弹性刚度大小的主要因素；但随着负载的增加，肌肉的总弹性刚度趋向于由肌腱的弹性刚度来决定。

关键词：肌肉弹性刚度张力力学性质测量

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节能砌块隐形密框结构墙板抗震性能研究

节能砌块隐形密框结构墙板抗震性能研究

作者：董建曦华侨大学

学位级别：硕士

随着改革开放的不断深入,作为全面建设小康社会的一个重要标志-住宅建设发展迅猛。节能砌块隐形密框结构作为一种新型节能住宅结构体系,有着很好的发展前景。然而在新结构体系不断地发展应用过程中,许多内容仍需不断的研究、完善与补充... 详细信息

随着改革开放的不断深入,作为全面建设小康社会的一个重要标志-住宅建设发展迅猛。节能砌块隐形密框结构作为一种新型节能住宅结构体系,有着很好的发展前景。然而在新结构体系不断地发展应用过程中,许多内容仍需不断的研究、完善与补充。本文是在对试验和已有资料进行分析的基础上,通过对墙板模型低周反复水平荷载下的抗震性能试验研究及影响因素分析,就节能砌块隐形密框墙板的刚度、恢复力特征及斜截面承载力实用设计方法进行了研究,完成的主要工作如下:通过对6块1/2比例墙板模型抗震性能试验,研究了墙板的破坏形态、承载力、变形及耗能;探讨了墙板的滞回特性;同时对影响刚度的各种因素进行了对比分析。试验表明节能砌块隐形密框墙板在水平荷载作用下破坏过程按“砌块,框格,外框”的顺序进行,能够分级释放能量,表现出了良好的耗能能力。结合节能砌块隐形密框墙板的特殊构造,建立墙板的复合材料二相体力学模型,按照混凝土与砌块体积比不变原则用肋梁肋柱同时对砌块进行加强,得出墙板的弹性计算常数及剪切常数,在此基础上,进一步将墙板简化为各向同性的计算模型,给出墙板弹性模量及剪切模量实用计算公式,为节能砌块隐形密框墙板的实用弹性刚度计算公式提供必要的参数。最后通过计算结果与试验值比较,吻合较好。根据节能砌块隐形密框墙板的承载力、刚度以及破坏模式与变形性能,提出了节能砌块隐形密框墙板的四线型恢复力模型,在此基础上根据试验数据拟合进而得出其它各阶段的刚度相对于弹性刚度的折减系数。参考前人研究成果提出了恢复力模型中各个特征参数点的计算方法。通过对节能砌块隐形密框墙板模型低周反复水平荷载下的抗震性能试验研究,分析了影响墙板承载力的主要影响因素,给出了墙板斜截面承载力实用设计计算公式。

关键词：节能砌块隐形密框墙板抗震性能试验研究弹性刚度二相体模型恢复力模型斜截面承载力实用设计计算公式

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新型水泥熟料库网架结构及节点力学性能研究

新型水泥熟料库网架结构及节点力学性能研究

作者：洪琨安徽建筑大学

学位级别：硕士

近年来,大跨度网架结构在水泥行业中的应用逐渐广泛,主要作为屋盖体系存储物料。熟料库作为水泥生产线的重要组成部分,分为上部库顶和下部混凝土筒仓两个部分,其中库顶一般选取网架结构进行设计。不同于其他网架结构,库顶网架不仅是熟... 详细信息

近年来,大跨度网架结构在水泥行业中的应用逐渐广泛,主要作为屋盖体系存储物料。熟料库作为水泥生产线的重要组成部分,分为上部库顶和下部混凝土筒仓两个部分,其中库顶一般选取网架结构进行设计。不同于其他网架结构,库顶网架不仅是熟料库的屋盖系统,更为重要的作用是作为顶部拉链机、收尘器等卸料设备的基础平台,在实际工程中,熟料库库顶结构形式较为复杂,一般由圆台网架、设备平台以及库顶房网架三部分组成,结构的荷载工况也极为多样,除了作为常规屋盖系统承担常规荷载,还包括水泥熟料的高温荷载以及设备、拉链机桁架荷载,使得熟料库库顶钢网架发生失稳破坏的风险大大增加。本文以合肥南方60.4m跨度水泥熟料库网架结构为研究对象,利用SAP2000有限元软件对熟料库网架结构的力学性能以及整体稳定性进行分析,并开展网架节点力学性能研究,主要研究内容和结果如下:(1)基于合肥南方60.4m跨度水泥熟料库钢网架结构,根据施工图纸以及实际工程情况,利用3D3S软件对熟料库圆台网架、设备平台、库顶房网架分别进行模型创建,导入SAP2000中,按照施工图中的节点连接形式依次对三个部分进行连接。(2)利用SAP2000对熟料库网架进行结构校核,将应力比超限的杆件截面进行适当放大,改进后的网架杆件应力比皆符合要求。对改良后的网架结构开展静力性能研究,分析结构在各工况组合下的位移、内力以及支座反力,结果表明:恒荷载以及升温工况对于结构内力起控制作用,升温工况下网架的挠度值以及支座的侧向推力最大,各荷载组合下结构的挠度值及支座反力皆符合规范要求。(3)对网架整体结构以及库顶房平台分别进行模态分析,得出结构的前几阶固有频率与设备的振动频率存在较大差异,因此结构发生共振的几率较小,并利用振型分解反应谱法对结构进行抗震验算,结果表明:地震效应对结构内力起不到控制作用。(4)开展熟料库网架稳定性研究,对结构进行线性屈曲分析,得出结构在不同荷载组合下的模态以及屈曲因子,结果表明:各组合下的一阶屈曲因子K皆远大于4.2,结构的稳定性较好。(5)通过定义11组不同的支座弹性刚度,对各工况组合下网架杆件的最大轴力、网架的最大位移以及支座的最大竖向、径向压力值进行分析得出:支座弹性刚度对于网架位移以及支座竖向压力的影响较小,对于杆件轴力以及支座径向压力的影响较大,升温工况下支座的径向压力值对于支座刚度较为敏感,压力值的大小与支座刚度成正比。经综合考虑,建议将支座弹性刚度由原方案的6k N/mm调整为5k N/mm,调整后可有效提高支座的安全性,对于网架整体结构安全将更有利。(6)通过结构整体性能分析发现,圆台网架最下层一圈杆件的轴力最大,为确保节点性能安全,利用ABAQUS对最不利组合下网架最下层的两种焊接球节点进行力学性能研究,针对支座肋板出现局部应力集中的现象,提出了一种新型支座节点形式,改良后支座肋板处的应力大幅降低。在支座改良的基础上对影响焊接球节点应力的几种因素进行综合探讨,研究发现:增加焊接球壁厚以及第一类加肋方案可以有效降低附近受拉杆件以及焊接球的最大应力值,同时减小杆件焊缝附近的应力集中区域面积,进一步提高该类型网架节点的安全性能。图[124]表[21]参[58]

关键词：熟料库网架静动力性能稳定性分析弹性刚度焊接球节点节点改良

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加劲肋对外露式钢结构柱脚节点影响的分析

加劲肋对外露式钢结构柱脚节点影响的分析

作者：王琪浙江工业大学

学位级别：硕士

柱脚是钢结构上部主体结构与基础连接的重要节点,在结构中起着重要的作用。柱脚节点的连接刚度与结构的稳定性密切相关。工程应用中,经常把柱脚节点简化为铰接或者刚接理想模型,而实际上柱脚节点应是介于这两种理想状态之间的半刚性连... 详细信息

柱脚是钢结构上部主体结构与基础连接的重要节点,在结构中起着重要的作用。柱脚节点的连接刚度与结构的稳定性密切相关。工程应用中,经常把柱脚节点简化为铰接或者刚接理想模型,而实际上柱脚节点应是介于这两种理想状态之间的半刚性连接。本文着重分析加劲肋高度、加劲肋厚度、轴压比、底板厚度、锚栓直径等参数对外露式钢结构柱脚节点的抗弯极限承载力和刚度的影响。并在已有公式的基础上,考虑加劲肋高度和加劲肋厚底的影响,引入参数归纳得出弹性刚度计算公式。研究加劲肋高度、加劲肋厚度、锚栓支承托板厚度等参数对设置锚栓托座的外露式钢结构柱脚节点的抗弯极限承载力和刚度的影响。分析对比两种不同设计手册上的加劲肋设置的构造要求及计算公式,得出较合理的设置加劲肋的设计方法和构造要求。

关键词：柱脚节点加劲肋数值模拟弹性刚度

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预应力混凝土刚架索梁体系静力性能试验研究

预应力混凝土刚架索梁体系静力性能试验研究

作者：李江兰州大学

学位级别：硕士

本文对新型预应力混凝土刚架索梁体系的静力性能进行了试验研究,主要对两榀16m跨的预应力混凝土刚架索梁体系进行了静载试验及初步的有限元和理论分析。具体工作如下：（1）在传统大型结构静载试验研究成果及试验分析的基础上,以黑... 详细信息

本文对新型预应力混凝土刚架索梁体系的静力性能进行了试验研究,主要对两榀16m跨的预应力混凝土刚架索梁体系进行了静载试验及初步的有限元和理论分析。具体工作如下：（1）在传统大型结构静载试验研究成果及试验分析的基础上,以黑龙江省博物馆工程为研究背景,设计了两榀16m跨的预应力混凝土刚架索梁体系,采用七节点集中力加载模拟楼面均布荷载的加载方式,对其静力性能进行了试验研究。分析了不同截面尺寸和配箍率对预应力刚架索梁体系力学性能的影响,重点研究了不同破坏模式下试件的整体受力性能。测得了试件在张拉阶段和加载阶段的荷载-位移曲线、极限承载力、关键部位应变以及裂缝开展情况。（2）在试验研究基础上,采用有限元软件ABAQUS建立了有限元模型,分析了两榀预应力混凝土刚架索梁体系在张拉阶段和荷载施加阶段的荷载-跨中位移全过程曲线,研究了混凝土、非预应力钢筋和钢绞线的应力分布。在此基础上分析了预应力度对预应力混凝土刚架索梁体系静力性能的影响。（3）根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）进行了预应力混凝土刚架索梁体系关键截面抗弯和抗剪极限承载力的计算。采用杆系计算方法对预应力混凝土刚架索梁体系在弹性阶段的受力性能进行了简化分析。本文研究成果为新型大跨预应力混凝土刚架索梁体系在黑龙江省博物馆重点工程中的应用提供了依据,可为相关研究提供参考。

关键词：预应力混凝土刚架索梁破坏模式弹性刚度极限承载力

配置500MPa级钢筋小跨高比对角斜筋连梁及开缝连梁试验研究

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配置500MPa级钢筋小跨高比对角斜筋连梁及开缝连梁试验研究

作者：朱李理重庆大学

学位级别：硕士

连梁作为剪力墙结构、框架-剪力墙结构及框架-核心筒结构中的关键抗侧力构件,在水平地震作用下通常首先进入屈服,是第一线抗震耗能构件,连梁抗震性能的优劣直接影响整个结构的抗震性能。由于建筑功能的要求及设计的需要,在上述结构体系... 详细信息

连梁作为剪力墙结构、框架-剪力墙结构及框架-核心筒结构中的关键抗侧力构件,在水平地震作用下通常首先进入屈服,是第一线抗震耗能构件,连梁抗震性能的优劣直接影响整个结构的抗震性能。由于建筑功能的要求及设计的需要,在上述结构体系中很容易形成小跨高比洞口连梁。这类连梁通常情况下延性低、耗能能力差,在地震中往往会过早地发生剪切破坏。目前,实际工程中的一种做法是在连梁中部加设一条水平通缝,形成上、下两根跨高比约为原连梁两倍的小梁,以此改善小跨高比连梁的抗震性能。但这一设计方案的试验数据偏少,依据尚不成熟,开缝连梁的相关问题还需要进一步研究。为了实现国民经济可持续的科学发展观,有效地节约矿产资源,需要在我国建筑业中积极推广和使用高强钢筋。在完成国家“863计划”对于500MPa级钢筋研发的同时,需对配置这种高强钢筋的结构构件进行一系列的试验研究,验证500MPa级钢筋使用的有效性及可靠性。为此,在已完成的5个配置500MPa级钢筋连梁试验的基础上,本论文作者又进行了5个配置500MPa级钢筋小跨高比连梁试件的试验,论文的主要研究内容包括以下几个方面:①完成了2个跨高比分别为1.0和2.0的对角斜筋连梁试件试验,结合以前其他研究生完成的试验结果,分析对比配置500MPa级钢筋和配置HRB335钢筋对角斜筋连梁的抗震性能。②完成了一组跨高比为2.0的开缝连梁试件和普通连梁试件的对比试验,以及一个跨高比为1.25中间加一牛毛毡的开窄缝连梁试件的试验,分析对比开缝连梁试件的抗震性能。③推导小跨高比连梁弹性刚度计算表达式,以及开缝后连梁弹性刚度降低系数,并与SAP2000有限元分析结果相比较。④利用开缝连梁的试验结果、受力和变形特点以及弹性刚度计算方法,对开缝连梁的设计提出意见与建议。通过以上研究,得出以下初步结论:①当连梁跨高比稍大(L/h>1.5)时,配置500MPa级钢筋和配置HRB335钢筋对角斜筋连梁的延性、滞回耗能等抗震性能相当。但配置500MPa级钢筋对角斜筋连梁的位移值偏大,变形能力略好。②当连梁跨高比较小(L/h刚度衰减加快、滞回曲线捏缩效应更明显。③开缝连梁的刚度降低后将导致连梁的屈服变形增大,与未开缝的连梁相比,连梁失效时的位移延性系数有所降低,刚度随加载过程衰减较快,但失效时的绝对变形能力大幅度增强,滞回耗能能力比普通连梁好。④计算小跨高比连梁的弹性刚度时应考虑剪切变形的影响。开缝连梁的刚度相对未开缝连梁将有所降低,且刚度降低的程度随跨高比的增大而增大。

关键词：抗震性能小跨高比对角斜筋连梁开缝连梁弹性刚度

新型高性能混凝土密肋复合墙板受力性能试验研究

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新型高性能混凝土密肋复合墙板受力性能试验研究

作者：岳亚锋西安建筑科技大学

学位级别：硕士

密肋壁板结构是一种新型节能住宅结构体系，具有良好的受力性能及广阔的发展前景。然而，作为密肋壁板结构的主要承力构件，密肋复合墙板构造独特，当框格与填充块的材料性能发生变化时，其破坏机理及受力性能也受到影响。 ... 详细信息

密肋壁板结构是一种新型节能住宅结构体系，具有良好的受力性能及广阔的发展前景。然而，作为密肋壁板结构的主要承力构件，密肋复合墙板构造独特，当框格与填充块的材料性能发生变化时，其破坏机理及受力性能也受到影响。为了在复合墙板中应用高性能混凝土及新型轻质填充材料，本文通过对34个不同形式的新型密肋复合墙板单元在对角斜向或水平荷载下的力学性能试验及理论分析，研究了墙板的破坏机理及受力特性，为复合墙板的理论研究及工程应用奠定了较好的基础。主要完成了以下工作： 1．对斜向加载的墙板单元进行了试验研究，分析了填充块材料性能、框架梁柱刚度等因素对墙板单元力学性能的影响。 2．通过水平加载的墙板单元试验，得到了墙板单元在水平荷载作用下的荷载—侧移曲线，分析了试件高宽比对墙板单元受力性能的影响。 3．结合对不同墙板单元的试验研究及理论分析，将墙板中的填充块对整体墙板的作用等效为铰接于钢筋混凝土框架的对角斜压杆，给出了确定斜压杆等效宽度的方法，并建立了适用于密肋复合墙板的刚架—斜压杆简化计算模型。 4．利用本文提出的方法，计算了密肋复合墙板模型试件的弹性刚度，并与试验结果进行了对比，两者吻合较好。

关键词：密肋复合墙板单元普强高性能混凝土试验研究等效斜压杆弹性刚度简化分析模型

RC框架结构在不均匀沉降作用下的内力影响分析及沉降控制治理方法研究

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RC框架结构在不均匀沉降作用下的内力影响分析及沉降控制治理方法...

作者：涂昱长沙理工大学

学位级别：硕士

地基不均匀沉降是建筑工程事故发生的主要原因之一,是建筑从业者不可忽视的一个重大问题。地基不均匀沉降将影响上部结构的正常使用功能以及极限承载能力。这是一个十分复杂的过程:地基不均匀沉降会导致上部结构变形与内力重分布。在上... 详细信息

地基不均匀沉降是建筑工程事故发生的主要原因之一,是建筑从业者不可忽视的一个重大问题。地基不均匀沉降将影响上部结构的正常使用功能以及极限承载能力。这是一个十分复杂的过程:地基不均匀沉降会导致上部结构变形与内力重分布。在上部结构内力变化的过程中,又会影响支座的沉降。在反复迭代的过程中直至达到平衡。为研究地基不均匀沉降对上部结构的影响,本文采用有限元软件SAP 2000对RC框架结构模型进行仿真模拟计算。通过选取固定支座和弹性支座两种支座形式,分析不均匀沉降对RC框架结构的影响规律,为纠偏设计以及结构加固提供可靠的理论依据。本文主要内容及结果如下:1.通过对国内外研究现状的分析,从不均匀沉降发生的分类和特点出发,研究了差异沉降产生的自身因素以及外部因素,将不均匀沉降的发生归纳为地基土的复杂性以及勘探、设计、施工、使用过程中的不当两个方面。同时,根据不同的沉降类型,从导致建筑物倾斜、结构构件破坏、建筑物下沉三个方面对差异沉降的危害做了深入研究。2.通过有限元软件SAP2000对RC框架结构模型进行仿真模拟。在对固定支座和弹性支座两种形式以及不同工况的结果进行对比分析之后,发现RC框架结构在发生不均匀沉降时,上部结构会产生巨大的附加内力。其中底层框架梁弯矩值最大提高了 5.56倍,底层框架梁剪力值最大提高了 6.40倍,底层框架柱弯矩最大提高了 2.01倍,二层框架柱剪力值最大提高了 2.12倍。对比分析固定支座与弹性支座两种支座模型,发现固定支座工况,结构构件的附加内力大于弹性支座的极限承载力。故而在进行结构设计时,将地基土的弹性刚度考虑进来,能提高结构的经济性能。3.地基差异沉降控制预防措施研究。从建筑物的勘察阶段,设计阶段,施工阶段分别研究合理的不均匀沉降治理措施,将不均匀沉降消除在初始阶段。而关于既有建筑的不均匀沉降的控制,必须详尽的考虑结构、地基土质、基础类型等多方面的因素,切忌孤立的将地基基础与上部结构分开讨论,在考虑到它们之间的互相作用的同时,力求将损失降到最小,保证结构的继续安全使用。

关键词： RC框架结构不均匀沉降支座形式上部结构弹性刚度控制措施