极限荷载

摘要： 以镇江大港水厂一期取水长距离顶管为背景工程,利用有限元屈曲分析及弹塑性分析相结合的方法,建立了数值计算模型,获取了长距离顶管在不同荷载作用下的屈曲模态及极限荷载,并进一步研究了管长、壁厚及摩擦因数的影响。研究结果揭示了不同荷载作用下顶管屈曲模态,明确了不同荷载组合下顶管极限承载力受管长、壁厚以及摩擦因数等因素影响规律,从预防屈曲和屈曲后补救方面提出了施工控制措施,为类似复杂地质条件下长距离顶管施工提供了借鉴。

摘要： 收割机割刀是收割机的重要部件,其性能的好坏直接关系到收割机的作业效率和质量,在加工制造之前需要反复地对其性能指标进行验证,以达到设计要求。在割刀性能验证时,引入了基于软件仿真的虚拟现实技术,并通过对割刀和接触作物的建模实现了割刀作业过程的虚拟仿真。通过虚拟仿真还可以获知割刀在极限荷载条件下其性能是否合格,可为割刀的设计优化提供了宝贵的参考数据。

摘要： 为进一步揭示弯扭作用下钢-混凝土波形钢腹板组合梁的开裂机理和弯扭破坏模式,完成了5片试验梁在弯矩和扭矩联合作用下的弯扭性能模型试验,结合ANSYS有限元分析,给出弯扭作用下波形钢腹板组合梁开裂弯矩折减系数和开裂扭矩折减系数计算公式,以及极限弯矩和极限扭矩相关关系。结果表明:随着扭弯比增大,开裂弯矩减小,开裂扭矩增大,混凝土板斜裂缝与梁轴的夹角逐渐减小;破坏形式由正截面受弯破坏逐渐变化为以最大主拉斜裂缝开裂过大、裂缝间混凝土斜压短柱达到极限压应变为特征的受扭破坏。扭弯比k小于0.15时,极限弯矩基本不受扭矩影响;大于0.6时,极限扭矩基本不受弯矩影响;在0.15和0.6之间时,极限弯矩和极限扭矩均出现明显削弱,二者呈现单调下降的直线相关关系。针对一定扭弯比范围内的波形钢腹板组合梁,提出的开裂弯矩和开裂扭矩折减系数计算公式以及极限弯-扭关系方程,揭示了弯扭作用下混凝土板的开裂机理和弯扭破坏模式,可为研究其他扭弯比条件下的波形钢腹板组合梁弯扭性能提供参考。

摘要： 以拱形跨越管道为研究对象,采用ABAQUS软件建立考虑管道运行内压、管道自重、温度荷载以及风荷载的拱形跨越管道有限元模型,开展腐蚀、凹陷以及极限工况下拱跨管道力学性能和变形特征研究。研究发现:腐蚀工况或极限工况下,拱跨管道最大Mises应力均发生在拱脚处;凹陷工况下,拱跨管道最大Mises应力发生在凹陷区域。拱形跨越管道的最大平面内竖向位移和最大平面外水平位移分别位于拱跨跨中位置与拱脚位置。

摘要： 为了定量的研究无粘结预应力梁钢绞线锈蚀对无粘结预应力梁极限抗弯承载力的影响,对无应力钢绞线和无粘结预应力梁钢绞线开展锈蚀率分别为4.36%、8.72%和13.08%的电化学快速锈蚀试验。试验研究发现:钢绞线锈蚀后,无粘结预应力梁的有效预应力发生损失、钢绞线弹性模量降低、钢绞线质量损失、钢绞线截面面积减小,同时无粘结预应力梁截面有效高度和预应力构件抗弯极限受压区高度发生变化。论文进一步研究了无粘结预应力混凝土梁在钢绞线锈蚀条件下极限荷载的变化规律,同时建立了以锈蚀率为自变量的开裂荷载计算公式和极限荷载计算公式。

摘要： 基于装配式建筑产业的发展前景,利用微孔煤矸石混凝土轻质、隔热、隔音、节能的特性,克服微孔混凝土抗拉强度较低、易开裂的问题,制作了一种微孔煤矸石混凝土板。基于此进行理论分析和试验研究,得到构件极限荷载、裂缝、延性等性能,并通过有限元模拟进行参数扩展分析,提出承载力计算公式。研究表明,微孔煤矸石混凝土构件能够承受一定荷载并作为特定建筑构件使用,在建筑领域具有广阔的发展前景。

摘要： 为评估Q460高强钢高强度螺栓受剪连接高温浸水冷却后的力学性能,对试件加热至目标温度且恒温20min后再放入水池冷却,通过拉伸试验获得试件荷载-位移曲线、极限荷载和极限位移,研究加热温度对受剪连接试件受力性能的影响。结果表明:不同加热温度对试件表观特征和在拉伸试验过程中的试验现象等有不同影响,所有试件破坏形态均为芯板净截面拉断。加热温度<500°C时,试件极限荷载和拉伸刚度较常温试件略有上升;随着加热温度的升高,试件极限荷载较常温试件略有下降,拉伸刚度与常温试件基本一致;当加热温度为800,900°C时,试件极限荷载和拉伸刚度较常温试件略有上升。加热温度为300,400°C的试件极限位移小于常温试件,其他加热温度下的试件极限位移均大于常温试件。

摘要： 一般纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)—混凝土组合结构的破坏模式为FRP与混凝土的界面剥离以及自身截面的抗剪承载力不足导致的受剪破坏。为提高FRP—混凝土组合结构的抗剪承载力,开展5根带T型肋玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP)板—自密实活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)配箍组合试件的试验研究,探讨界面处理、箍筋配置和剪跨比等因素对组合试件受力性能的影响,分别对挠度、应变进行测试,观测裂缝形成与开展过程及其破坏状态等。结果表明,GFRP板的界面粘砂处理和横向贯穿钢筋的配置可以增强GFRP板与混凝土之间的界面抗剪强度,并明显改善两者协同工作性能,提升组合试件的极限变形能力;界面粘砂和配置箍筋能在一定程度上提升组合试件的抗剪承载能力,改善破坏形态;组合试件截面高度越大,承载能力越高,但GFRP材料的利用率会有所降低。

摘要： 利用预制不同初始缝长的小尺寸混凝土梁试件,进行了冻融循环试验,并通过三点弯曲试验研究了冻融作用后混凝土的断裂性能。基于边界效应模型,引入反映材料非连续性与非均匀性的系数,利用试件的极限荷载,确定了不同冻融循环次数下混凝土的拉伸强度与断裂韧度。结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土的拉伸强度与断裂韧度明显降低;相对于未经冻融循环的试件,当经75次冻融循环时,混凝土拉伸强度与断裂韧度的降低超过了38%;基于边界效应模型得到的拉伸强度考虑了材料的非连续性和非均匀性,使计算结果明显高于混凝土的劈裂抗拉强度,可较准确地反映冻融作用后混凝土的劣化损伤程度。

摘要： 目的 解决传统钢筋混凝土梁柱节点施工复杂、延性不足等问题。方法 提出3种预制外包钢混凝土梁柱连接节点,选取外法兰盘节点,建立ABAQUS有限元模型,分析梁柱连接节点的荷载-位移曲线,研究法兰盘、高强螺栓对节点刚度、承载力的影响。结果 预制节点承载力略低于现浇外包钢混凝土梁柱节点;法兰盘与螺栓为主要受力部件,当达到极限荷载的85%时,钢骨架首先屈服,破坏后便于修复;法兰盘厚度由16 mm增加到40 mm,屈服荷载增加17.33%,极限荷载增加18.34%;高强螺栓直径由M20增加到M30,屈服荷载增加40.43%,极限荷载增加35.38%;数量由6个增加到18个,屈服荷载增加18.31%,极限荷载增加9.65%。结论 在实际工程中,建议法兰盘厚度取30 mm,配置12个M27高强螺栓。

摘要： 为了研究加筋层数、筋带长度以及筋带形式对加筋土挡墙顶部荷载和墙面板横向位移的影响,作者进行了多组加筋砂土挡墙的室内模型试验,筋带材料为牛皮纸,加筋层数为1-4,筋带长度为30cm-70cm,筋带的形式有整体式、条形、方格形网孔、圆形网孔.模型实验发现当筋带为整体满布式时,加筋土挡墙顶部极限荷载随着加筋层数的增多而线性增大; 当加筋层数为1层,对于整体式而言极限荷载随着筋带长度的增长而增大,呈幂指数关系,对于筋带形式而言极限荷载按筋带形式的不同由大到小的排序为方格网形、圆孔网形、条式形、整体满布形,墙面板横向位移则是按以上顺序由小到大排列.本次模型试验墙面板的位移表现为绕墙角向外的转动和向外的平动.文中得到的加筋土挡墙顶部极限荷载方程可用来估算无筋土挡墙顶部的极限荷载.

摘要： 自攻螺钉在木结构中的应用有效提高抗拔承载力,使国内外学者越来越关注其在木结构连接中的应用.本文通过自攻螺钉在SPF中的抗拔性能试验,研究自攻螺钉的拉拔性能随嵌入深度,嵌入面改变的变化规律,利用普通螺纹钉进行对比试验,比较两种螺钉的荷载滑移曲线.试验表明:同一嵌入面,极限荷载随与锚固深度基本呈线性关系;自攻螺钉的极限荷载约是普通螺纹钉的3-5倍;同一锚固深度,横纹方向的自攻螺钉极限荷载最大,性能最佳;将试验值与Eurocode5和Wood Handbook中公式所得理论值进行对比,验证试验数据的准确性.

摘要： 基于结构的承载力,本文提出了框架结构的鲁棒性指标Irob.当Irob≤0时,结构鲁棒性较差,结构易发生连续性倒塌;当Irob＞0时,结构鲁棒性较好,结构不容易发生连续性倒塌,鲁棒性指标Irob越接近1时,结构的鲁棒性越优.采用简化的力学模型,分析了框架结构去柱区域框架柱压弯失稳的极限承载力,得到框架结构发生柱失稳型连续性倒塌所能承受的极限荷载及鲁棒性指标.并采用有限元软件ABAQUS6.11对简化模型的合理性和正确性进行了验证.分析结果表明,随着完好结构上施加荷载的增大,柱失稳型连续性倒塌的鲁棒性指标随着减小.

摘要： 土拱效应广泛存在于岩土工程各个领域中,如隧道开挖、基坑支护、边坡稳定性等工程,其实质是应力转移的一种现象,这种应力的转移是由于土体受到外力发生不均匀的变形,由剪切强度的发挥实现的.本文采用OptumG2岩土分析软件对桩土挤出土拱效应进行了模拟,得到结论如下:极限分析,即上下限解分析,具有远高于传统有限元方法的计算效率和准确度;通过OptumG2岩土软件,采用极限分析法可以很好地模拟土拱效应,从结果云图中可以也可以很明显的看出;本文中极限分析假设的土压力为矩形,土体土压力通常呈三角形,但可以对其合力进行比较,且这种近似是合理的;通过OptumG2极限分析法得出的极限荷载,可以用来判断发生土拱效应时,桩间的土体是否会从桩间挤出.

摘要： 为了研究再生混凝土梁长期受弯性能,针对3个不同再生粗骨料取代率(0％、50％和100％)的再生混凝土梁进行了3045d的长期加载以及长期荷载卸载后的受弯性能试验,并将再生混凝土梁在不同阶段的裂缝及变形发展规律与普通混凝土梁进行了对比分析.结果表明:与普通混凝土梁相比,再生混凝土梁裂缝分布具有间距较大、次生裂缝数量较多的特点;再生混凝土梁长期变形具有后延性,在长期荷载卸载后表现出更多的变形恢复特征;卸载后受弯试验过程中,再生混凝土梁钢筋屈服荷载和极限荷载值与普通混凝土梁相比均降低;提出了长期荷载移除后再生混凝土梁二次加载受弯承载力计算公式,建议实际工程的二次受弯承载力折减系数取值为0.85.

摘要： 为提高装配式混凝土结构中预制板、梁的现场施工效率,提出了带外伸齿条的预制板.开展了4个预制装配再生块体混凝土板-梁试件和2个整浇再生块体混凝土板-梁试件的受弯试验,考察了制作方式、板厚及外伸齿条数量对板-梁连接负弯矩区受弯行为的影响,并在某办公楼建筑中对该板-梁连接技术进行了试点应用.试验结果及工程实践表明:预制装配板-梁试件的最大裂缝出现位置与整浇板-梁试件不同;预制装配板-梁试件的极限荷载要高于整浇板-梁试件,但板端外伸齿条数量对极限荷载影响很小;相比于整浇板-梁试件,板厚增加对预制装配板-梁试件极限荷载的提高幅度偏小;与传统预制板、梁的现场拼装相比,带外伸齿条的预制板与预制梁拼装时无需板下临时支撑,可提高施工效率,节省施工成本.

摘要： 通过单调加载静力试验,对3个植筋连接的新旧砼试件进行研究,考虑植筋直径、埋深、和箍筋率等因素对新旧砼结构的抗剪承载力的影响.通过试验,研究植筋连接的新旧砼结构的破坏形态和极限荷载,从而表明,箍筋率的增加能明显的提高结构的抗剪承载力.

摘要： 预应力碳纤维板加固RC梁的试验大多建立在结构一次受力的基础上,本文从加固工程中结构大多为二次受力的实际情况出发,试验研究预应力碳纤维板加固二次受力钢筋混凝土受弯结构.本试验制作2根加固梁和1根对比梁,构件长度均为4.2m,截面尺寸均为200mm×400mm.对比梁未做加固处理,2根加固梁在初次受力后卸载,再采用碳纤维板进行预应力张拉,最后对3根试验梁进行双点同等竖向力加载的受弯性能试验.在分级加载的过程中对3根试验RC梁的跨中挠度、底部受拉钢筋应变以及碳纤维板应变等参数进行数据记录.试验结果表明:二次受力后对采用该方法加固能够明显缩减裂缝宽度,同时减小了RC梁跨中挠度,在后续的加载过程中能够较好地约束裂缝的发展.同时,该加固措施有效地提高了梁的受弯承载力能力,具有良好的加固效果.

摘要： 预应力碳纤维板加固RC梁的试验大多建立在结构一次受力的基础上,本文从加固工程中结构大多为二次受力的实际情况出发,试验研究预应力碳纤维板加固二次受力钢筋混凝土受弯结构.本试验制作2根加固梁和1根对比梁,构件长度均为4.2m,截面尺寸均为200mm×400mm.对比梁未做加固处理,2根加固梁在初次受力后卸载,再采用碳纤维板进行预应力张拉,最后对3根试验梁进行双点同等竖向力加载的受弯性能试验.在分级加载的过程中对3根试验RC梁的跨中挠度、底部受拉钢筋应变以及碳纤维板应变等参数进行数据记录.试验结果表明:二次受力后对采用该方法加固能够明显缩减裂缝宽度,同时减小了RC梁跨中挠度,在后续的加载过程中能够较好地约束裂缝的发展.同时,该加固措施有效地提高了梁的受弯承载力能力,具有良好的加固效果.

摘要： 预应力碳纤维板加固RC梁的试验大多建立在结构一次受力的基础上,本文从加固工程中结构大多为二次受力的实际情况出发,试验研究预应力碳纤维板加固二次受力钢筋混凝土受弯结构.本试验制作2根加固梁和1根对比梁,构件长度均为4.2m,截面尺寸均为200mm×400mm.对比梁未做加固处理,2根加固梁在初次受力后卸载,再采用碳纤维板进行预应力张拉,最后对3根试验梁进行双点同等竖向力加载的受弯性能试验.在分级加载的过程中对3根试验RC梁的跨中挠度、底部受拉钢筋应变以及碳纤维板应变等参数进行数据记录.试验结果表明:二次受力后对采用该方法加固能够明显缩减裂缝宽度,同时减小了RC梁跨中挠度,在后续的加载过程中能够较好地约束裂缝的发展.同时,该加固措施有效地提高了梁的受弯承载力能力,具有良好的加固效果.

摘要： 本发明提出一种砂土中倾斜偏心荷载下测定群桩极限承载力的模型试验装置及方法，该装置以模型箱为基础，所述模型箱内设有多个带有切口的模型管桩，所述模型管桩内设有应变片，所述模型管桩的上部外侧套设有试验承台，所述试验承台下方落砂土；模型管桩顶端的管桩侧面和试验承台的底板的接触处通过热熔胶固定粘连，构成模型群桩抗拔试验装置；所述模型管桩的顶部和所述试验承台的顶板之间浇筑高强度石膏，构成模型群桩抗压试验装置。本发明的研究具有结构简单、操作便捷、适用范围广、可循环使用的优点，可以方便地进行各类模型群桩在倾斜荷载下的受力变形规律研究。

摘要： 本说明书实施方案提供了一种复杂荷载条件下腐蚀管道的极限内压预测方法及装置，所述方法包括：获取管道的腐蚀尺寸参数、外部荷载参数、及其在未腐蚀条件下的第一极限内压；根据所述腐蚀尺寸参数和所述第一极限内压，确定所述管道在腐蚀条件下的第二极限内压；根据所述第二极限内压及所述外部荷载参数，确定所述管道在腐蚀条件及复杂荷载条件下的第三极限内压。本说明书实施方案可以准确获得腐蚀管道在复杂载荷条件下的极限内压。

摘要： 本发明提出一种砂土中倾斜偏心荷载下测定群桩极限承载力的模型试验装置及方法，该装置以模型箱为基础，所述模型箱内设有多个带有切口的模型管桩，所述模型管桩内设有应变片，所述模型管桩的上部外侧套设有试验承台，所述试验承台下方落砂土；模型管桩顶端的管桩侧面和试验承台的底板的接触处通过热熔胶固定粘连，构成模型群桩抗拔试验装置；所述模型管桩的顶部和所述试验承台的顶板之间浇筑高强度石膏，构成模型群桩抗压试验装置。本发明的研究具有结构简单、操作便捷、适用范围广、可循环使用的优点，可以方便地进行各类模型群桩在倾斜荷载下的受力变形规律研究。

摘要： 本实用新型公开了一种测试地下连续墙极限承载力的矩形荷载箱装置，包括上连接板、下连接板和矩形荷载箱，所述矩形荷载箱设有内钢环和外钢环，在内钢环和外钢环之间间隔均匀设有多个千斤顶；矩形荷载箱内还设有下位移管和上位移管，所述千斤顶连接有高压油泵，所述上位移管、下位移管连接有位移传感器和数据采集仪。本实用新型能够实现地下连续墙上、下段同时达到极限状态，利用加载试验数据分别求得上、下段墙的极限承载力，通过等效转换方法从而得到整个地下连续墙的极限承载力。本实用新型克服了由于在传统锚桩法和堆载法中试验较难操作，受场地和吨位的制约的缺点，安全、省时、省力，可大量用于地下连续墙极限承载力测试。

摘要： 本发明公开了一种基于极限分析下限定理的二维边坡极限荷载求解方法，首先构建边坡的二维块分模型，结合边坡岩土体材料特性，建立基于线段的变量体系；然后，根据极限分析下限定理，基于边坡的二维块分系统、线段的变量体系，推导出二维边坡极限荷载的优化求解算法表达式；最后通过优化算法表达式，求解二维边坡极限荷载。本发明根据极限分析下限定理，不引入刚性块体外任何假定，通过优化方法得到最优解，真实、客观地反应了设计边坡的极限荷载。另外，本发明设计的块分系统简化后可回归到条分系统，块分系统可以考虑条块内部边界的作用，能够适应更为复杂的破坏模式。

摘要： 本发明公开了一种固支圆板极限荷载安全评估方法，包括：S1、在π平面上的误差三角形中，通过Tresca轨迹边长与TSS轨迹边长的边心距调和平均构建出一直线轨迹，根据流动法则确定出一边心距调和平均屈服准则；S2、采用变分法结合边心距调和平均屈服准则的比塑性功率构建出固支圆板极限载荷模型；S3、根据固支圆板极限荷载模型计算固支圆板极限荷载值，并与固支圆板的极限压力进行比较，若固支圆板极限荷载值大于固支圆板的极限压力，则判定固支圆板结构安全，否则判定固支圆板结构不安全。本发明能够给出固支圆板极限载荷的连续曲线，普适性较好，易于工程应用，即根据固支圆板尺寸和它的材料性能可以直接研判该结构能否安全服役。

摘要： 本发明公开了一种基于极限分析下限定理的二维边坡极限荷载求解方法，首先构建边坡的二维块分模型，结合边坡岩土体材料特性，建立基于线段的变量体系；然后，根据极限分析下限定理，基于边坡的二维块分系统、线段的变量体系，推导出二维边坡极限荷载的优化求解算法表达式；最后通过优化算法表达式，求解二维边坡极限荷载。本发明根据极限分析下限定理，不引入刚性块体外任何假定，通过优化方法得到最优解，真实、客观地反应了设计边坡的极限荷载。另外，本发明设计的块分系统简化后可回归到条分系统，块分系统可以考虑条块内部边界的作用，能够适应更为复杂的破坏模式。

摘要： 一种装配式组合楼板的抗弯极限荷载计算方法及计算机可读存储介质，其中抗弯极限荷载计算方法包括：在装配式组合楼板a方向截取宽度分别为e、B的第一单元、第二单元，薄壁主梁位于第一单元中部，第二单元位于相邻两薄壁主梁间，预制板无配筋，第二单元H＝h+20，ft1为无配筋预制板抗拉强度，预制板有配筋，第二单元C为预制板配筋与下边缘距离，fc2为配筋预制板抗压强度，装配式组合楼板的极限荷载q≤min(qu1，qu2，qu3)。本发明涉及的装配式组合楼板抗弯极限荷载的计算方法，便于对装配式组合楼板进行安全性分析。

摘要： 本发明提供了一种计算地震作用下均质边坡动力极限荷载的拟静力法，其特点是，首先设定坡顶荷载变化值；然后根据地震作用应力平衡方程组和摩尔库伦准则应力表达式，应用特征线法推导滑移线场两族特征线微分方程组，根据地震作用下主动、过渡、被动区的动力边界条件，采用有限差分法求解以上微分方程组，得到地震作用下的滑移线场和动力极限状态下的边坡坡面曲线(简称动力极限坡面曲线)；最后由不同的坡顶荷载变化值可计算得到不同的动力极限荷载，对应不同的动力极限坡面曲线，根据动力极限坡面曲线与坡底交点横坐标的正负判断地震作用下边坡动力稳定性，当交点横坐标为零时，判断边坡为动力极限状态，此时坡顶荷载值计算的动力荷载为动力极限荷载值。

摘要： 本发明公开了一种岩溶地基中独立基础的极限荷载的计算方法，以独立基础、覆盖层和溶洞顶部的塌落岩体组成的岩溶地基为研究对象；进行溶洞顶部的塌落岩体的受力分析；建立溶洞顶部的塌落岩体的岩土分界面上的附加应力条件；建立求解岩溶地基中独立基础极限荷载的线性数学规划模型；求解岩溶地基中独立基础极限荷载的线性数学规划模型，获得独立基础的极限荷载，使得本发明获取的独立基础极限荷载较传统的方法获取的结果更加精确。