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无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法 被引量:1
1
作者 温书亿 阳卫卫 +2 位作者 孔娟 王潘 邓一三 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第13期5511-5515,共5页
为完善无筋钢纤维混凝土管片的设计方法,加速其在城市轨道交通中的应用,提出一种新的无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法。根据已有对钢纤维混凝土本构关系的研究成果,依据地铁管片的受力特点,分析了影响地铁管片正截面承载力的主... 为完善无筋钢纤维混凝土管片的设计方法,加速其在城市轨道交通中的应用,提出一种新的无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法。根据已有对钢纤维混凝土本构关系的研究成果,依据地铁管片的受力特点,分析了影响地铁管片正截面承载力的主要因素。依据无筋钢纤维混凝土管片极限拉应变与钢筋混凝土的极限拉应变不在一个数量级上的差异,结合现行混凝土规范,采用平面假设,把应力和应变作为无筋钢纤维混凝土管片设计的特征值;用钢纤维混凝土应变的取值范围对应不同的设计工况,将不同工况下的无筋钢纤维混凝土管片的设计验算结果归结到同一张应力应变图中。论述了采用轴力-弯矩包络图进行正截面设计验算的主要流程,并通过一个工程实例展示不同工况下无筋钢纤维混凝土轴力-弯矩包络图的相互关系。计算结果表明:在正常使用极限状态下,强度是影响承载能力的主要因素;而承载能力极限状态下,特别是偶然荷载作用下,无筋钢纤维混凝土的韧性是影响承载能力的主要因素。 展开更多
关键词 无筋钢纤维混凝土 正截面结构设计 正常使用极限状态 承载能力极限状态
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用汉森公式确定地基承载力的可靠度分析 被引量:20
2
作者 熊启东 高大钊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期79-81,共3页
运用结构可靠度理论,同时结合一个工程实例,对用汉森公式确定的地基稳定极限状态方程进行了较为全面的可靠度分析。并对抗剪指标c.φ随机变量的敏感性以及可靠度指标和安全系数之间的关系作了进一步的探讨。
关键词 地基承载力 极限状态 敏感性 可靠度 汉森公式
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预应力钢丝松弛对超大口径PCCP承载能力的影响 被引量:14
3
作者 张玲 沈捷 胡少伟 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2010年第5期69-72,共4页
以南水北调中线工程为背景,利用光纤光栅计测取预应力钢丝实际松弛量。基于试验结果,采用非线性有限元法建立了PCCP承载数值计算分析模型,进行了钢丝预应力松弛对PCCP承载能力的影响研究。计算结果表明:在正常使用极限状态和弹性极限状... 以南水北调中线工程为背景,利用光纤光栅计测取预应力钢丝实际松弛量。基于试验结果,采用非线性有限元法建立了PCCP承载数值计算分析模型,进行了钢丝预应力松弛对PCCP承载能力的影响研究。计算结果表明:在正常使用极限状态和弹性极限状态下,PCCP内压值随预应力松弛量的增加而减小;在承载能力极限状态时PCCP内压值保持不变。基于现场测试结果和计算结果,评价了预应力松弛对PCCP承载能力的影响,为PCCP的生产和运行积累了工程经验,为制定超大口径PCCP标准以及质量验收提供依据。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管道(PCCP) 预应力钢丝松弛 管道承载能力 极限状态
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岩土工程极限分析有限元法及其应用 被引量:264
4
作者 郑颖人 赵尚毅 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期91-98,104,共9页
经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法 ,有些还要对滑动面作假设 ,不适用于非均质材料 ,尤其是强度不均的岩石工程 ,从而使极限分析法的应用受到限制。随着计算机技术的发展 ,极限分析有限元法应运而生 ,它能通过强度降低或者荷载... 经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法 ,有些还要对滑动面作假设 ,不适用于非均质材料 ,尤其是强度不均的岩石工程 ,从而使极限分析法的应用受到限制。随着计算机技术的发展 ,极限分析有限元法应运而生 ,它能通过强度降低或者荷载增加直接算得岩土工程的安全系数和滑动面 ,十分贴近工程设计。本文探讨了极限分析有限元法的一些基本原理 ,包括安全系数的定义、岩土体整体失稳的判据、屈服准则的选用等 ,并将该方法应用于边坡、地基、隧道稳定性计算 ,算例表明了此法的可行性 。 展开更多
关键词 极限分析有限元法 有限元强度折减法:边坡稳定分析 地基极限承载力 隧道稳定性
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北京大兴国际机场铝合金玻璃采光顶节点试验研究 被引量:13
5
作者 张志杰 冯若强 刘峰成 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期38-44,128,共8页
以北京大兴国际机场铝合金板式节点为研究对象,通过试验和有限元分析,对压弯状态下板式节点的力学性能进行研究,得到以下3点结论。①节点约束肢I型杆件的腹板和上翼缘交界处发生撕裂破坏。这是由于该交界处为高应力区,发生局部屈服形成... 以北京大兴国际机场铝合金板式节点为研究对象,通过试验和有限元分析,对压弯状态下板式节点的力学性能进行研究,得到以下3点结论。①节点约束肢I型杆件的腹板和上翼缘交界处发生撕裂破坏。这是由于该交界处为高应力区,发生局部屈服形成塑性铰,在竖向力作用下腹板发生弯曲进而导致出现撕裂破坏。②节点轴向和竖向荷载位移曲线均包含3个阶段,在弹性阶段节点具有较大的刚度,屈服阶段具有良好的变形和耗能性能。弯矩转角曲线包含2个阶段,弹性阶段节点具有较大的转动刚度。③螺栓直径R对节点极限承载力影响最大,连接板厚度T对节点转动刚度有最大的影响。基于主要参数对节点力学性能的影响,以提高材料利用率为目标对节点的结构参数进行优化。 展开更多
关键词 板式节点 压弯状态 破坏模式 转动刚度 极限承载力
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碎石桩复合地基若干问题的理论分析 被引量:5
6
作者 刘杰 张可能 《铁道工程学报》 EI 2003年第2期27-32,共6页
本文在考虑桩 -土相互作用的基础上 ,根据桩 -土侧向变形协调及竖向变形相等的条件 ,应用弹性理论导出了线弹性状态下桩体及桩周土的应力 -应变关系 ,得出了桩体材料屈服时桩 -土应力比的计算式。利用摩尔 -库仑屈服准则导出了桩周土处... 本文在考虑桩 -土相互作用的基础上 ,根据桩 -土侧向变形协调及竖向变形相等的条件 ,应用弹性理论导出了线弹性状态下桩体及桩周土的应力 -应变关系 ,得出了桩体材料屈服时桩 -土应力比的计算式。利用摩尔 -库仑屈服准则导出了桩周土处于极限平衡状态时 ,桩体和桩周土竖向变形的表达式 ,并导出了碎石桩极限承载力计算式。讨论了桩 -土应力比、竖向应变与置换率及桩周土变形模量的关系。同时指出 :用碎石桩加固软土地基其加固效果比较明显。但用碎石桩来加固土的变形模量大于 8MPa的地基 ,加固效果不很明显 ,且是十分有限的。并建议对于碎石桩加固的软土地基应该按控制沉降量设计法来代替传统的控制承载力设计法来进行设计计算。为验证本文方法的正确性 ,通过工程实例 ,将本文计算结果与实验结果进行了对比 ,对比表明 展开更多
关键词 碎石桩复合地基 应力比 置换率 极限承载力 极限平衡状态 摩尔-库仑屈服准则 变形模量 软土地基
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斜拉桥混凝土桥塔承载能力极限状态计算方法 被引量:7
7
作者 熊文 金剑 肖汝诚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期37-40,共4页
以一座独塔混凝土梁混凝土塔斜拉桥为工程背景,对按规范验算主塔承载能力极限状态进行了分析研究,对偏压构件(桥塔)的关键参数计算长度l0的准确取值提出建议,弥补了规范中无法考虑斜拉索非保向力效应的不足。与精细有限元模型计算结果... 以一座独塔混凝土梁混凝土塔斜拉桥为工程背景,对按规范验算主塔承载能力极限状态进行了分析研究,对偏压构件(桥塔)的关键参数计算长度l0的准确取值提出建议,弥补了规范中无法考虑斜拉索非保向力效应的不足。与精细有限元模型计算结果的对比表明,采用该参数取值原则与改进方法计算斜拉桥主塔极限承载能力是可行的。 展开更多
关键词 承载能力极限状态 规范 偏压构件 桥塔 计算长度 非保向力
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石家庄市桥东区地基承载力的可靠度分析 被引量:3
8
作者 丁继辉 宇云飞 +2 位作者 张庆宏 孙东江 李树良 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期96-99,共4页
给出了基于随机场理论的在倾斜荷载作用下地基稳定分析的概率模型和可靠度分析模型 ,采用JC法分析了石家庄市桥东区的可靠度指标与土的重度的变异性 ,水平荷载的变异性。
关键词 地基承载力 极限状态方程 随机场 可靠度指标
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抗拔桩极限平衡方程及其应用 被引量:9
9
作者 张继红 朱合华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2339-2344,共6页
将抗拔桩侧阻力分解为与桩侧正压力不相关的桩-土黏结强度pc、与桩侧有效正压力成正比的摩擦力sF两部分,采用摩擦定律计算摩擦力sF。基于轴对称条件,假定土体为半无限弹性体,以Mindlin公式积分计算分析极限平衡状态下桩-土共同作用,依... 将抗拔桩侧阻力分解为与桩侧正压力不相关的桩-土黏结强度pc、与桩侧有效正压力成正比的摩擦力sF两部分,采用摩擦定律计算摩擦力sF。基于轴对称条件,假定土体为半无限弹性体,以Mindlin公式积分计算分析极限平衡状态下桩-土共同作用,依据平面应变条件下柱状孔扩张的弹性力学解建立桩-土界面位移协调方程,推导出抗拔桩极限平衡方程,给出了求解方法及计算参数确定方法。该方程能反映桩与土的材料特性、桩体尺寸、桩顶埋深、群桩效应、卸荷效应等多因素对抗拔桩极限承载力的影响。结合海上风电大直径超长抗拔钢管桩足尺试验进行验证。对比分析结果表明,该方法计算的抗拔极限承载力与实测值接近,计算精度远高于现行规范推荐方法,其结果可为工程应用及抗拔桩承载力机制研究提供参考。 展开更多
关键词 抗拔桩 极限承载力 极限平衡方程 足尺试验
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钢筋混凝土构件抗剪承载力分析方法比较 被引量:24
10
作者 管品武 王博 徐泽晶 《世界地震工程》 CSCD 2002年第3期95-101,共7页
本文就钢筋混凝土受压构件抗剪承载力的剪切破坏机理理论,特别是框架柱塑性铰区抗剪机理的研究现状进行了较为全面、详细的分析、比较,同时指出了该领域内的研究趋势,对我国该方向的研究工作具有较大的参考价值。
关键词 钢筋混凝土构件 抗剪承载力分析 桁架作用 拱作用 极限平衡 非线性分析 工程结构抗震
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在用井架剩余承载能力极限状态评定方法 被引量:5
11
作者 周国强 郭奕珊 《石油机械》 北大核心 1998年第11期15-17,57,共3页
钻井井架因长期使用,各构件、构件间连接及井架整体都会产生不同程度的损伤与缺陷,严重影响井架的承载能力。与承载能力降低的同时,井架结构的应变参数也发生相应的变化。对此,为提高井架的使用安全性,提出以实测应变参数为基础的... 钻井井架因长期使用,各构件、构件间连接及井架整体都会产生不同程度的损伤与缺陷,严重影响井架的承载能力。与承载能力降低的同时,井架结构的应变参数也发生相应的变化。对此,为提高井架的使用安全性,提出以实测应变参数为基础的井架剩余承载能力极限状态评定方法,即采用以应变参数测试为主,辅以结构变形测量、腐蚀测厚、焊缝探伤等综合测试方法检测在用井架结构性能,应用权限状态理论评定在用井架剩余承载能力。应用该方法已测试与评定了98部在用井架,取得了满意的效果。 展开更多
关键词 钻井井架 承载能力 极限状态 评定 油田
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偏心倾斜荷载作用下地基稳定的可靠度分析 被引量:2
12
作者 丁继辉 李凤莲 张文彤 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2005年第3期251-256,共6页
分别以偏心倾斜荷载作用下Vesic,Hansen地基稳定极限承载力公式为基础,建立地基稳定的极限状态设计模型.在地基稳定的可靠性分析中,引进基于随机场理论的土层概率模型,运用结构可靠性设计理论,同时结合工程例对地基稳定的可靠度指标进... 分别以偏心倾斜荷载作用下Vesic,Hansen地基稳定极限承载力公式为基础,建立地基稳定的极限状态设计模型.在地基稳定的可靠性分析中,引进基于随机场理论的土层概率模型,运用结构可靠性设计理论,同时结合工程例对地基稳定的可靠度指标进行了分析. 展开更多
关键词 地基承载力 极限状态方程 土层概率模型 可靠度指标
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铁路桥梁浅基础承载力可靠度设计方法研究 被引量:3
13
作者 冷伍明 王强 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期20-24,共5页
对铁路桥梁浅基础采用以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法进行了分析研究。讨论了浅基础极限承载力取极限承载力基本值加宽深修正值之和的模式 ;根据有关资料和可靠性原理推导了地基土极限状态条件下的宽深修正系数、地基土抗力... 对铁路桥梁浅基础采用以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法进行了分析研究。讨论了浅基础极限承载力取极限承载力基本值加宽深修正值之和的模式 ;根据有关资料和可靠性原理推导了地基土极限状态条件下的宽深修正系数、地基土抗力变异性计算表达式及基于铁路桥梁设计标准图的可靠度校准计算方法 ,并通过大量计算分析 ,提出了铁路桥梁浅基础的目标可靠度指标和地基土的抗力分项系数 ;其中还讨论了浅基础的换算抗力方法和荷载~抗力系数设计方法及设计表达形式。 展开更多
关键词 铁路桥梁 浅基础 承载力 极限状态 可靠度
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型钢混凝土剪力墙的设计方法 被引量:3
14
作者 马恺泽 刘伯权 梁兴文 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3807-3814,共8页
进行8个剪跨比为2.5的型钢混凝土剪力墙试件的拟静力试验。通过改变试件的轴压比、配箍特征值和配钢率,研究其在往复水平荷载作用下的破坏机理、滞回性能、变形能力以及耗能能力。在试验研究的基础上,对型钢混凝土剪力墙的设计方法进行... 进行8个剪跨比为2.5的型钢混凝土剪力墙试件的拟静力试验。通过改变试件的轴压比、配箍特征值和配钢率,研究其在往复水平荷载作用下的破坏机理、滞回性能、变形能力以及耗能能力。在试验研究的基础上,对型钢混凝土剪力墙的设计方法进行研究。基于平截面假定并考虑约束边缘构件影响,分析型钢混凝土剪力墙屈服状态和承载力极限状态时的截面应力、应变分布,提出剪力墙的屈服承载力和极限承载力的计算方法;通过建立剪力墙顶点位移角与底部截面曲率和塑性铰区长度的关系,提出基于剪力墙顶点位移角的截面变形能力设计方法。基于分析结果,提出配箍特征值和约束边缘构件长度的建议。研究结果表明:这种剪力墙的破坏形态为墙底部截面约束区混凝土被压碎的弯曲型破坏;试件的滞回曲线饱满,没有明显的捏缩现象;采用本文所提公式所得计算值与试验值基本符合,说明所提出方法的可靠性。 展开更多
关键词 型钢混凝土剪力墙 屈服状态 极限承载力 截面曲率 塑性铰长度 位移角
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顺置式吊杆锚固区受力特性与极限承载力研究 被引量:1
15
作者 高小妮 贺拴海 齐宏学 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期21-27,共7页
为掌握顺桥向设置的吊杆锚固区在吊杆力作用下的受力特性和极限承载力,以某在建斜拉-自锚式悬索组合体系桥为依托工程,利用ANSYS软件建立壳单元空间有限元模型,对锚固区在最不利荷载作用下的受力性能进行研究;并分别采用线弹性及非线性... 为掌握顺桥向设置的吊杆锚固区在吊杆力作用下的受力特性和极限承载力,以某在建斜拉-自锚式悬索组合体系桥为依托工程,利用ANSYS软件建立壳单元空间有限元模型,对锚固区在最不利荷载作用下的受力性能进行研究;并分别采用线弹性及非线性分析方法对吊杆锚固区极限承载力进行分析,讨论构件的受力情况。结果表明:在最不利荷载作用下,钢锚箱及钢锚梁应力较横隔板应力小;除钢锚梁与横隔板焊接处应力集中现象显著外,各构件应力分布较均匀;各构件顺桥向变形较大。不同极限承载力分析方法表明,此类结构采用壳单元建模进行极限承载力分析时应仅考虑材料非线性。建议在此类结构设计时,对于横隔板刚度不足问题应给予足够重视。 展开更多
关键词 斜拉桥 悬索桥 吊杆 锚固力 极限状态 承载力 横隔板 材料 非线性
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LNG储罐混凝土外罐稳定工况载荷及应力分析 被引量:9
16
作者 李兆慈 陶婧莹 +2 位作者 冷明 李小红 张娜 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期89-96,共8页
LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和... LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和等效处理,建立罐体承载能力极限状态下的罐顶结构载荷、预应力载荷及其他各类可变载荷的组合工况,并采用ANSYS软件建立简化后预应力混凝土外罐的1/4部分的有限元模型,通过结构化网格处理和易发生应力集中处网格加密处理,对罐体各类荷载进行了等效处理,分析了储罐在承载能力极限状态下的罐体温度和应力分布。结果表明:(1)空罐工况下罐顶处最大受压受拉应力发生在储罐承压环处,最大应变位于最大拉应力-2.81 MPa处;(2)空罐工况下承台最大压应力、最大拉应力均位于罐底部与承台连接处外缘,应变最大值也位于承台与罐底接触外缘,此部位易开裂;(3)空罐工况条件下只有罐顶部与承压环应力达到混凝土破坏极限,而储罐其余部位应力均在材料安全极限范围内;(4)满罐风载/雪载工况下,罐体混凝土墙在各部位均达到混凝土材料强度极限;(5)满罐风载/雪载工况下承台与罐底连接部位处于混凝土材料受拉应力状态,且拉应力强度远远超过强度极限,该部位小裂纹在一定条件下易发生裂纹扩展;(6)罐体在热角保护部位的压应力达到混凝土抗压强度极限。结论认为,该研究成果为全容式混凝土LNG储罐失效分析提供了理论参考。 展开更多
关键词 液化天然气 储罐 载荷 等效处理 有限元 极限承载状态 全容式 混凝土外罐
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基于结构受力状态理论的群桩基础承载力研究 被引量:4
17
作者 赵俭斌 薛允杰 +1 位作者 王启 赵维新 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期989-998,共10页
目的 将结构受力状态理论应用于群桩基础的承载力判定,推广计算群桩基础安全容度和降低材料浪费的方法,为群桩设计提供有力依据。方法 依托沈阳航空航天大学图书馆现场静载试验,通过ABAQUS有限元模拟软件建立群桩基础模型,应用结构受力... 目的 将结构受力状态理论应用于群桩基础的承载力判定,推广计算群桩基础安全容度和降低材料浪费的方法,为群桩设计提供有力依据。方法 依托沈阳航空航天大学图书馆现场静载试验,通过ABAQUS有限元模拟软件建立群桩基础模型,应用结构受力状态理论分析实测数据与模拟数据,精确判定群桩基础工作过程中的弹塑性分支荷载与失效荷载,并与当前规范理论获取的荷载判定结果进行对比。结果 在考虑群桩效应等不利因素的前提下,所判定的群桩承载力在保证安全的同时,相较于以控制沉降为40 mm方式得到的群桩基础设计荷载提高了21.6%,失效荷载比极限荷载大770 kN。结论 弹塑性分支荷载可以直接作为群桩基础的设计荷载,从极限荷载至失效荷载这一区间经证明群桩结构可以正常工作,可作为群桩基础的安全裕度使用,为研究群桩基础承载力提供了新方法。 展开更多
关键词 群桩基础 有限元模拟 结构受力状态理论 M-K判定方法 极限承载力
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地基稳定的可靠性研究 被引量:1
18
作者 熊启东 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期270-273,共4页
运用可靠性理论对地基稳定的可靠度作了较全面的分析.结合一个工程实例,对抗力随机变量C。
关键词 地基承载力 极限状态 敏感性 可靠性
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一种用桩土载荷试验结果计算复合地基承载力的方法 被引量:2
19
作者 付文光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期592-595,共4页
有关规范中复合地基承载力采用了特征值设计法,特征值为桩、土特征值按经验系数调整后之和,因经验系数较难计取,计算结果不易准确。桩、土及复合地基的承载力取值是建立于载荷试验基础上的,载荷试验用相对变形值指标直接确定复合地基及... 有关规范中复合地基承载力采用了特征值设计法,特征值为桩、土特征值按经验系数调整后之和,因经验系数较难计取,计算结果不易准确。桩、土及复合地基的承载力取值是建立于载荷试验基础上的,载荷试验用相对变形值指标直接确定复合地基及土的承载力特征值,用绝对变形值指标先确定单桩承载力极限值再取特征值,三者方法不同及指标不匹配,是特征值设计法很难计算准确的一个重要原因。可把桩达到极限状态时土的状态视为土的极限状态,复合地基极限承载力为桩的极限承载力与土的视极限承载力加权之和,特征值取其一半。这种极限状态设计法所需经验系数较少,在条件具备时更容易操作,准确性及安全性也更好一些。 展开更多
关键词 载荷试验 复合地基 承载力特征值 极限承载力 特征值设计法 极限状态设计法
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任意截面双向偏心受压构件极限承载力计算方法
20
作者 李波 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第S01期90-93,98,共5页
Q/CR 9300-2018《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》已正式颁布实施,桥梁构件计算方法从"容许应力法"向"极限状态法"转变。为找到一种适用于任意截面形式的双向偏心受压构件极限承载力计算方法,基于平截面和理想弹塑... Q/CR 9300-2018《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》已正式颁布实施,桥梁构件计算方法从"容许应力法"向"极限状态法"转变。为找到一种适用于任意截面形式的双向偏心受压构件极限承载力计算方法,基于平截面和理想弹塑性模型假定,通过对截面应力-应变关系及受力平衡方程进行深入分析,推导出钢筋混凝土截面弹塑性受力数值积分算法。基于该方法,保持初始荷载偏心距不变,采用二分法对轴力进行迭代计算,以混凝土或钢筋达到极限应变为收敛条件,编制计算机程序,求解出构件极限承载力。通过实例对比分析表明,该计算方法正确,程序计算结果可靠,满足工程设计要求。 展开更多
关键词 铁路桥涵设计 极限状态法 任意截面 双向偏心受压 极限承载力 数值积分 弹塑性
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