[资料整理] 钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的常用连接节点有哪些?

实干、实践、积累、思考、创新。 来自团队成员 吴金诚  的分享。 钢管混凝土柱与混凝土梁有哪些常用连接节点? 01  工程背景 钢管混凝土柱工程中具有多种优势。在力学性能上能够发挥钢材与混凝土材料的优势,可有效减小构件的截面尺寸,提高建筑的实用性能;此外,在施工方面还有不用支模等优势。因此高层结构中得到普遍运用。 (注:截图来自于网络,如有侵权,请联系作者删除。 ) 图1.1 钢管混凝土柱工程案例 工程中,与钢管混凝土柱连接的主要有钢梁、SRC梁、钢筋混凝土梁几种形式的梁。施工上钢梁连接节点比较简单方便、技术也比较成熟,但成本比较高;钢筋混凝土梁连接节点比较复杂,施工质量要求高,但成本较低。考虑到材料成本、施工等因素,钢管混凝土柱+混凝土梁+钢筋混凝土核心筒的混合结构在高层建筑中有比较普遍的应用。 钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱的连接构造应同时满足梁剪力、弯矩及轴力传递的要求。常用的连接方式主要有环梁连接、环形牛腿连接、型钢牛腿连接、钢管开孔连接、双梁式连接、变宽度梁等几种连接节点类型。下面对以上几种连接节点进行介绍。 02  环梁连接 环梁节点传力可靠,通过混凝土环梁保证节点区弯矩的传递;通过抗剪环保证剪力的传递;通过加大节点核心区的面积,同时提高了节点的承载能力。但环梁节点需要在钢管环向布置大量钢筋,大直径钢筋在施工现场冷加工较为困难,施工精度很难保障;此外,环梁节点对建筑造型影响较大,可能会影响建筑的品质。  图2.1 环梁节点构造图 图2.2  环梁节点相关规范构造要求   图2.3  工程中环梁节点照片 03  环形牛腿连接 环形牛腿适用于截面较小的钢管混凝土柱,通过环形牛腿传递弯矩和剪力。环形牛腿由上下加强环与其间肋板肋板组成,通过角焊缝与钢管壁连接。连接节点内钢管无开洞;节点区框架梁可灵活布置;施工方便,对建筑影响较小。但现场焊接量大(梁纵筋需与环板焊接)节点用钢量较大。 图3.1 相关规范环形牛腿构造示意 图3.2 工程中环形牛腿照片 04  型钢牛腿连接 型钢牛腿与环形牛腿类似,通过型钢牛腿与环板(柱截面较小时采用外环板,柱截面较大时采用内环板)传递弯矩和剪力。该节点的环板尺寸不需要太大,比环形牛腿的环板小,对建筑品质影响小;水平环板的设置不收限值,框架梁可灵活布置,适用不等高楼盖布置小但节点用钢量较大;可根据牛腿的长度可采用混凝土梁纵筋焊接或不焊接的连接方式;节点施工方便,可在工厂内安装好水平环板和加劲板,现场安装型钢牛腿即可;但节点用钢量较大。 (a)抗剪牛腿构造示意图 …

[软件][研究] CrackingMoment: 不同方法计算混凝土梁开裂弯矩 (Calculating the cracking moment of concrete beams using different methods)

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) [结构振控研发中心 & 程序开发组 团队出品] 实际工程和试验研究有时需要预估混凝土构件开裂弯矩,当前关于混凝土梁开裂弯矩并没有统一的算方法和公式,对比国内外三种开裂弯矩的计算公式,不同公式主要区别在于是否考虑考虑截面抵抗矩塑性影响系数以及钢筋对计算截面惯性矩的影响。本程序可以快速实现不同开裂弯矩计算方法下开裂弯矩以及直观数据对比,为工程师以及研究人员提供便捷。 (1)国标-过镇海公式 混凝土结构设计规范(GB500102010)采用下式: (2)顾祥林公式 (3)美标-ACI318 程序界面 ( Program Interface ) 程序下载 ( Program Download ) (  非免费软件,如果 您需要这个软件 或 需要 软件定制开发服务,可联系客服qq: …

[手绘大样][Detail Drawing] 变截面框架梁钢筋排布构造(一) [Layout of steel bars in variable cross-section frame beams]

实干、实践、积累、思考、创新。 参考自图集18 G901-1《混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)》 相关话题 ( Related Topics) [01] [手绘大样][Detail Drawing] 墙竖向筋锚入基础 [Wall vertical ribs anchor into the foundation] [02] [手绘大样][Detail Drawing] 墙竖向筋锚入顶层板(梁) [Wall vertical reinforcement anchor into the top plate (beam)] [03] …

[手绘大样][Detail Drawing] 钢梁与混凝土墙的铰接连接(二) [Hinged connection between steel beams and concrete walls]

实干、实践、积累、思考、创新。 相关话题 ( Related Topics) [01] [手绘大样][Detail Drawing] 墙竖向筋锚入基础 [Wall vertical ribs anchor into the foundation] [02] [手绘大样][Detail Drawing] 墙竖向筋锚入顶层板(梁) [Wall vertical reinforcement anchor into the top plate (beam)] [03] [手绘大样][Detail Drawing] …

[手绘大样][Detail Drawing] 钢梁与混凝土墙的铰接连接(一) [Hinged connection between steel beams and concrete walls]

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[手绘大样][Detail Drawing] 钢筋混凝土悬臂梁配筋 [Reinforcement of reinforced concrete cantilever beams]

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[规范][设计][笔记] 结构顶点风振加速度相关的规范条文 [Relevant code provisions on wind vibration acceleration limit at the top of structure]

实干、实践、积累、思考、创新。 结构顶点风振加速度限值相关规范条文总结。 一 、规范条文 (1)《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010条文3.7.6 (2)广东省高规《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ∕T 15-92-2021条文3.7.6 3.7.6条文 3.7.6条文说明 (3)深圳市高规《高层建筑混凝土结构技术规程》 (4)2015版高钢规《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015 (5)1998版高钢规《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98 条文5.5.1条的第三条 二  顶点风振加速度计算公式 (1)《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98 中的5.5.1条的第四条 (2)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中的附录 J 三 、小结 (1)规范控制的顶点风振加速度通常指的是按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 规定的10年一遇的风荷载标准值计算或专门风洞试验确定的结构顶点最大加速度。 (2)混凝土结构相关规范给出的顶点风振加速度限值为:住宅、公寓0.15m/s2,办公、旅馆0.25m/s2。 (3)高层民用建筑钢结构技术规程给出的顶点风振加速度限值为:住宅、公寓0.20m/s2,办公、旅馆0.28m/s2。钢结构对应的顶点风振加速度限值比混凝土结构大,根据规范3.5.5,条的条文说明,这限值未变,主要是考虑计算舒适度时结构阻尼比的取值影响较大,一般情况下,对房屋高度小于100m …

[试验][工具][更新] HLA v2022: Hysteretic Loop Analysis Program [HLA滞回曲线分析工具 2022版]

软件已更新,新版移步:http://www.jdcui.com/?p=22007 实干、实践、积累、思考、创新。 趁着国庆,对HLA进行了更新,把代码优化了,同时增加了多个参数的输出,需要进一步了解的朋友可以联系客服qq咨询。 程序图标 ( Program Icon )     程序介绍 ( Program Introduction) 趁着国庆时间,对HLA做了一次比较全面的更新,对等效黏滞阻尼比、耗能系数及割线刚度增加了完全规范算法的数据结果输出,同时改进了软件界面风格,增加了表格显示、增加了参数提示、增加了鼠标坐标显示等等,软件更加易用。 主要是针对做构件试验的研究生及科研人员做的,软件可以对对称的滞回曲线,不对称的滞回曲线进行分析,获得各圈滞回曲线的割线刚度、等效黏滞阻尼系数、耗能系数,等常用的做构件滞回性能评估的参数。程序非常方便做构件试验的同学使用,只要将试验的滞回曲线导入程序进行分析,可输出常用的分析参数,可直接输出 EXCEL图表,用户导入数据,进行分析后可选择输出EXCEL图表,输出EXCEL后可以对格式稍微做些调整,即可直接用于论文;另外还可以将各圈滞回环曲线输出到文本,更加方便使用者进行数据分析。 程序使用 ( Steps to use) (1)导入滞回曲线(Import hysteretic loop.) (2)计算滞回曲线的常用参数,包括: a: 各个滞回环的面积,面积比,及总能量 ( Loop Energy , Loop …

[工具][试验][更新] DataSmoothing v2022: A Program for Test Data Smoothing [试验数据曲线平滑+降噪工具]

最初制作这个软件主要用于平滑试验数据,后面对软件进行了扩展,除了对试验数据进行平滑外,还可以用于对数据进行修正,因此准确说,这个是一款试验数据平滑修正工具。即可处理滞回曲线的波动情况,同时也可一定程度处理试验数据中的锯齿问题、噪声问题等,功能还是蛮强大的。新版软件在旧版软件基础上,做了一个重要的更,新是增加了曲线局部范围平滑修正的功能。这个功能花了我非常多时间,主要解决对于部分数据,仅需局部平滑优化,而不需要全局平滑修正的问题。此外,新版软件还对代码进行了优化,增加了EXCEL图表输出等功能。对这个通能做了详细的案例演示,感兴趣的可以在这个链接看看:[工具][试验][编程] DataSmoothing试验滞回曲线平滑修正——案例7 (局部区域平滑修正)(精)

[编程][软件][下载][超限] 2ftkTension: 中震墙肢拉应力(2ftk)验算——附加钢骨含钢率计算工具

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) (1)软件用于中震墙肢2ftk拉应力验算,关于墙肢的拉应力验算,来源于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)的第四章第十二条(四)款,规范原文如下: 第十二条  关于结构抗震性能目标: (四) 确定所需的延性构造等级。中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用《高层混凝土结构规程》中规定的特一级构造。中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力产生的平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢承担拉力,且平均名义拉应力不宜超过两倍混凝土抗拉强度标准值(可按弹性模量换算考虑型钢和钢板的作用),全截面型钢和钢板的含钢率超过2.5%时可按比例适当放松。 上述规范条文对应的具体公式是: 上式中  Ac,As 、分别为混凝土、型钢和(或)钢板的截面面积; Ec、Es 分别为混凝土、型钢和(或)钢板的弹性模量;Nt就是中震时双向水平地震下的墙肢轴拉力。 关于这个条文的进一步解释,可参考 肖从真 大师 的公众号文章《 超限审查要求的墙肢拉应力验算你做对了吗?》 从以上公式可以看到,拉应力比与附加钢骨含钢率是有内在的对应关系的。 (2)软件可以根据墙肢的中震应力比,根据上述规定,反算需要附加的钢骨含钢率,也可以反算出需要附加的钢板厚度。 软件中的符号: σt:中震拉应力 ftk:混凝土抗拉强度标准值 ps:附加的钢骨含钢率 …

[ABAQUS][有限元] 某三桩承台有限元分析 [Finite Element Analysis of Triangular Pile Cap]

实干、实践、积累、思考、创新。 前不久做的某嵌岩桩三桩承台有限元分析,承台比较厚,柱尺寸较大、桩直径较大,柱投影曲线与桩投影曲线部分重叠。对于普通三桩承台,规范主要给出的是梁配筋模式,而对于这个承台,其实从宏观尺度上看,已经不是梁的受力方式,而是桁架受力模式。因此做这个有限元分析的目的主要是大致分析其真实传力模式,从而辅助设计。这里做个简单记录,具体数值模拟细节不过多描述,主要看看趋势。 有限元模型 FEM Model 柱、桩、承台混凝土采用C3D8R实体单元,钢筋采用T3D2桁架单元,混凝土采用塑性损伤本构,钢筋采用各向同性理想弹塑性材料。钢筋通过Embedded方式内嵌于混凝土。模拟主要考虑承台顶筋及底筋。竖向力及支座约束通过参考点与相应的控制面Coupling耦合的方法设置。 竖向位移 Vertical Displacement 承台顶的竖向位移约为5mm,桩顶的竖向位移约为2mm,考虑实际桩长约30m,承台顶实际竖向位移不大于20mm。 承台钢筋应力 Steel Stress 承台顶部钢筋受力较小,不大于70Mpa,最大应力集中在柱底。承台底部钢筋最大应力达240MPa,为拉力,钢筋未屈服,最大应力集中在承台底部跨中,钢筋在桩顶范围应力是很小。   混凝土受压损伤 Damage of Concrete Compression 承台、桩整体的混凝土的整体损伤均比较小,大部分范围损伤指数小于0.1。   混凝土受拉损伤演化 Damage Evolution of Concrete Tension 混凝土的受拉损伤主要从两桩之间承台的底部展开,局部扩展到侧面,承台类似支撑在桩之间的梁。承台顶面及桩的范围基本无受拉损伤。 从承台内部看,混凝土的受拉损伤主要从桩之间围成的三角椎范围,靠近柱底及承台顶面受拉损伤较小,桩主要受压,无受拉损伤。 …

[结构][设计][规范] 广东省标高规及国标高规关于“嵌固端”规定的异同

实干、实践、积累、思考,创新。 广东省标准 《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ/T 15-92-2021 条文 5.3.7 结构计算时,嵌固端宜设于基础面或地下室底板面,也可设于地下室楼盖或顶板面。当以地下室顶板作为上部结构的计算嵌固部位时,地下一层的侧向刚度不应小于首层侧向刚度的2倍。当计算地下室的层侧向刚度时,可用壳元或其它合适的单元模拟地下室外墙,并可考虑土侧向约束的影响。 条文说明 计算模型中嵌固端的物理意义是水平位移和转角均为零。基础底板面或地下室底板面的约束条件较为接近计算假定。计算时可用土弹簧模拟地下室外侧土约束的影响,土弹簧刚度的选取宜与地室外岩土的工程性质匹配。当计算嵌固端设于地下室底板面时,基础底板以上各层地下室楼盖可不统计扭转位移比、受剪承载力比、刚度比等计算指标,是否属多塔结构由地面以上的结构构成判断。当地下室顶板作为上部结构的计算嵌固端时,如地下一层的侧向刚度不小于首层的2倍,可近似满足水平位移的约束 条件,但转角不为零。当地下室顶板采用带托板的无梁楼盖,板厚取较小柱距的1/25和300mm的较大值,设置了宽度不小于柱宽的配筋加强带(暗梁),且满足地下一层的侧向刚度不小于首层的2倍时,可作为上部结构的计算嵌固端。计算结构的侧向刚度时,宜同时考虑结构的剪切和弯曲刚度。当地下室顶板整体刚度大、采用梁板结构且板厚不小于150mm,或采用无梁楼盖且板厚不小于300mm时,可按整个地下室的实际结构计算侧向刚度。当地下室顶板以上有多栋塔楼时,地下一层的侧向 刚度应不小于所有塔楼首层侧移刚度的两倍,方能以地下室顶板作为计算嵌固端。   国标《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3 – 2010 5.3.7 高层建筑结构整体计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。 条文说明 5.3.7 本条给出作为结构分析模型嵌固部位的刚度要求。计算地下室结构楼层侧向刚度时,可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构,“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。楼层侧向刚度比可按本规程附录E.0.1条公式计算。 从以上对比可见,大体上是一致的。主要差别是,对于刚度较大的楼盖,省标计算侧向刚度比时可按整个地下室的实际结构进行计算,而国标是要求“相关部位”。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 [03] …

[结构][设计] 柱对筏板冲切算不过,又不能加厚筏板,怎么办?

实干、实践、积累、思考、创新。 来自小伙伴 吴金诚 的分享 0 钢筋对筏板抗冲切承载力的贡献 前阵子做的一个项目,遇到一个比较有意思的问题,想跟大家分享一下。项目采用的是桩筏基础,在基础验算的时候,发现塔楼范围内有个别柱下的冲切算不过。我们常用的解决方法主要有两种:一是加厚塔楼范围内的筏板厚度;二是在柱下局部加厚,做成柱墩。但是业主觉得上述第一种方法增加成本比较多,第二种施工又不是很方便。因此,我们只能“另谋出路”。 其实,目前常用结构常用分析软件在进行冲切计算时,均只考虑混凝土对抗冲切承载力的贡献,不考虑钢筋的贡献。而《混凝土结构设计规范》(以下统称“《混规》”)6.5.3给我们提出考虑钢筋时的抗冲切承载力计算方法,而我们的项目最终也是通过配置抗冲切钢筋的方法解决局部抗冲切不满足的问题。下面以一个配置抗冲切钢筋的算例,介绍一下抗冲切钢筋的计算过程以及节点大样。 1.筏板抗冲切箍筋布置方式 我们提出了以下两种抗冲切箍筋的布置方式。 (1)根据《混规》9.1.11,我们设计了以下抗冲切钢筋的布置方式,抗冲切钢筋布置大样如图1所示,相关平面图图例说明如图2所示。 其中①号筋为抗冲切箍筋,计算时仅考虑冲切面以内的抗冲切钢筋对抗冲切承载力的贡献; ②号钢筋为架立筋。下述抗冲切钢筋的验算依据此类布置方式。 图1 抗冲切钢筋布置大样一 图2 抗冲切箍筋平面图图例说明 (2)第一种抗冲切钢筋的布置方法虽然有规范的依据,但在施工上可能不太方便。因此,我们提出了第二种布置方法,详图3。此种布置方法是在筏板底部与顶部通常筋之间布置抗冲切拉筋,布置范围为冲切面以内。抗冲切拉筋的计算原理与抗冲切箍筋类似,此处不再详述。 图3 抗冲切钢筋布置大样二 2.计算条件 (a)Z1范围底板平面图 (b)Z1冲切验算结果 图4  Z1抗冲切计算结果与抗冲切箍筋布置 由图4可知,未配置抗冲切箍筋时,Z1冲切系数为0.88,小于1,不能满足抗冲切承载力要求,因此配置抗冲切箍筋C18@150。下面对进行验算配置抗冲切箍筋后的柱下筏板冲切承载力进行验算,以下为计算参数(计算参数均可从盈建科柱冲切计算书中读取): ft = 1.57N/mm2;h0 = …

[下载][软件][结构设计] BeamWebRebarNum: RC梁的构造腰筋计算工具 [Calculation tool of waist reinforcement for RC beam]

实干、实践、积累、思考,创新! 之前写的小工具,整理分享给大家。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 根据 GB50010-2010 混凝土结构设计规范 计算钢筋混凝土梁的构造腰筋。 规范条文: 6.3.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,截面腹板的高度hw:矩形截面,取有效高度;T形截面,取有效高度减去翼缘高度;I形截面,取腹板净高。 9.2.13 梁的腹板高度hw不小于450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋。每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的间距不宜大于200mm,截面面积不应小于腹板截面面积(bhw)的0.1%,但当梁宽较大时可以适当放松。 此处,腹板高度hw按本规范第6.3.1条的规定取用。 程序界面 ( Program Interface ) 下载 ( Download ) (  如果需要这个软件,请在评论区留下您的评论,软件会发送到您的评论邮箱,敬请尊重劳动成果 !!)   (大家注意评论邮箱要填写正确,后台自动发送软件,如果邮箱填写错误,会发送不到。) 相关软件资料 ( …

[笔记][结构][设计] 钢管与钢管混凝土截面的刚度差多少?(What is the difference in stiffness between steel tube and concrete-filled steel tube section)

实干、实践、积累、思考,创新。 钢管填充混凝土能提高截面的刚度,这个是大家都知道的,也是实际项目中遇到刚度不够时候常常采用的招,那到底从钢管截面变为钢管混凝土截面,刚度能提高多少?似乎平时都没有具体算过。以下就搞个简单截面,定量算算。(What is the difference in stiffness between steel tube and concrete-filled steel tube section?) 钢管截面 Steel tube section 钢管混凝土截面 Concrete-filled steel tube section 混凝土截面 Concrete Section CFT截面的刚度增大了多少? 等效截面的刚度计算公式: EI …

[规范][结构][设计] 剪力墙边缘构件的尺度问题 (The dimension problem of the boundary element of the shear wall)

实干、实践、积累、思考、创新。 如下图,一图胜千言。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 [03] [抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大? [04] [结构设计][动力学] YJK中CQC振型组合地震力的复核 [05] [结构设计][楼梯] 混凝土楼梯施工图笔记 [06] [结构][设计][规范] 关于结构倾覆力矩计算公式的另一种理解 [07] [结构设计][规范] 结构整体倾覆力矩及抗倾覆力矩的计算——以YJK为例 [08] [YJK][结构设计] YJK中的地下室侧土侧向约束土弹簧测试 [09] …

[结构][软件] 刚度越大内力越大吗?(单榀框架测算)

实干、实践、积累、思考、创新。                         梁截面不同,左边小,右边大, 竖向荷载下的梁弯矩 ,越往右边,梁越像简支,端部弯矩反而越小(并不是刚度越大力就越大),跨中越大。 地震下的梁弯矩,右边最大 风下的梁弯矩,右边最大。 PS:这个测算不是为了测试梁是用壳单元还是说用梁单元模拟。图中梁尺寸只是夸张了体现一个刚度变化。这个测算主要想表达,一些看似有道理的话,比如“刚度越大,力越大”,都是有假定和前提条件的,咋一听好像有道理,仔细一想就能发现不是随便就适用的。比如第一个竖向荷载下,最右边的梁刚度最大,但是力就很大吗?实际最右边的梁端部弯矩反而小了,跨中弯矩大。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 [03] [抗震][结构设计][规范] …

[结构][施工现场] 液压锤击预应力管桩施工见闻

实干、实践、积累、思考、创新。 来自小伙伴 沈雪龙 的分享。结构工程师要多去工地。 今天下工地参加现场试桩。下图这个庞然大物就是桩机,个高底盘大,为了等他龟速就位,在办公室喝了半个小时的茶。 桩机就位后,开始提锤。此时还觉得它慢吞吞的。等到它扯着14m的管桩满地爬并把它吊在空中时,才感觉到这个庞然大物不简单。 管桩就位后,开始焊接桩尖,五分钟不到,桩尖焊好。 开始沉桩。由于本桩位于基坑边附近,支护桩内侧有回填土,导致桩位处土质不够均匀,所以开始沉桩时有点倾斜,经桩机司机与工人师傅的配合,不久就将桩位扶正。 上层回填土厚度范围,管桩轻松沉入,待入老土层后,开始锤击,咚咚咚,大地都在颤抖。   管桩打至地面标高,安装5m长接桩器,开始送桩,大地又开始颤抖。 接桩器也被打至地面标高,送桩完成。 最终,HHP16的桩机,起锤高度0.5m,收锤时最后三阵锤平均贯入度16mm,将400直径的管桩送入18.5m的地下,预估达到设计承载力特征值1100kN。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构][抗震] YJK中Ritz向量法模态分析需要注意的一些地方

实干、实践、积累、思考、创新。 测试模型发现,用Ritz向量法算模态,会出现这样的问题: (1)模态数量默认是3的倍数,不管输入计算模态阶数是多少阶,实际计算的模态数量都是3的倍数,比如输入计算2个模态,实际会计算3个模态,可能认为这样会精度高一点。 (2)计算模态阶数不同,实际算出来同阶模态是可能不同的,振型形状及周期都不同,原本第三阶周期都是扭转的了,但仅算3阶及6阶模态时,第三阶为平动了。这个有点迷了。。。。。。不知道是不是内部存在什么排序,毕竟存在迭代。但仅算3阶及6阶模态时第3阶平动对应的振型及周期在算30阶模态的振型上似乎也没找到对应。 不过,以上只是测试,如果实际输入正常的模态数量。应该是没问题的。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大?

实干、实践、积累、思考、创新。 题目可能好像提的不是太专业,因为通常轴压比说的是抗震的情况下的概念,所以这里加上了双引号。不过,不要在意这些细节。起因是,小伙伴在群里讨论轴压比的相关问题:混凝土柱的轴压比是不是不能大于1.0,非抗震情况下是不是不能比1.0大太多? 先引出轴压比的公式,对于普通混凝土柱,设计轴压比的定义为 N/(fc*A)。N为设计轴力(抗规为考虑地震组合下的轴力值),fc为混凝土轴心抗压强度,A为混凝土截面面积。 这里面有两个问题: (1)轴压比是否大于1.0? (2)轴压比如果能大于1.0,能大多少? 在混凝土结构设计中,构件的轴压比,是抗震设计时提出的概念。在地震作用下,构件存在往复变形,限制竖向RC构件的轴压比不过大主要是为了提高构件在往复荷载作用下的延性。因为,在相同构件配筋条件下,轴压比越大,构件越倾向于小偏心受压破坏(脆性),轴压比越小,越倾向于大偏心受压破坏(延性好)。在非抗震设计情况下,因为构件不存在地震情况下的往复荷载作用,因此对延性无直接控制要求,侧重强调构件的承载力,规范对“轴压比”无直接控制。 限制轴压比,主要是控制构件延性。从轴压比的公式也可以看出,轴压比等于1.0也不是构件破坏的临界条件,因为公式没有考虑钢筋的作用,1.0仅表示压力全为混凝土承担,素混凝土情况下,构件破坏。 因此,问题1的回答是: 轴压比是可以大于1.0的,即便是抗震设计情况下,也可以大于1.0。抗震规范规定,当对柱子采取了可靠的提高延性的加强措施后(如附加芯柱、对柱的箍筋采用螺旋箍加密布置等等),可以提高柱的轴压比限值,最大不大于1.05。 对于问题2,抗震设计时,规范要求不大于1.05,对于非抗震设计的柱子,虽然不直接控制柱的轴压比,但柱的要满足承载力要求,当柱达到极限受压承载力时,也有对应的“轴压比”,此时的“轴压比”可以有多大? 对于常规柱,当柱不受弯仅受压时,即轴心受压时,柱能承受的轴压力最大,轴压比也最大(从PM曲线可知)。 为此,以轴心受压柱为例,通过求解轴心受压柱的承载力,即可反算出非抗震情况下,柱的轴压比。 假定柱子截面尺寸为 500*500,混凝土强度等级为C35,钢筋采用HRB400,层高为3300的底层柱,则依据《混凝土结构设计规范》6.2.15节,在假定柱配筋率的情况下,可反算柱的轴心抗压承载力N,由N可计算对应的“轴压比”。具体计算过程如下: 由以上分析可见:随着配筋率的增加,轴压比线性增加,对于混凝土等级C35,常规配筋率为2~5%的柱,最大轴压比为1.270-1.825之间,最大轴压比均大于1.0,最大为1.825。 采用同样的方式,我们可以获得C35~C60的柱子随着配筋率的变化最大轴压比的变化,如下图所示: 由上图可见,相同配筋率情况下,混凝土等级越大,最大轴压比越小。 将不同混凝土等级5%配筋率情况下柱的最大轴压比数据进行整理,并绘图,结果如下: 由此可见,非抗震情况下,C60柱最大轴压比为1.444,C35柱最大轴压比1.825。由于5%配筋率是一个较大的配筋率,因此,上述5%配筋率反算的柱的最大轴压比,可以认为是一个较大值。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 …

[软件][试验][研究] SawtoothRemove: Remove the Sawtooth Patterns in Your Test Data [剔除试验数据中的锯齿]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 修正滞回曲线的锯齿,可以通过参考控制锯齿修正效果。Remove the Sawtooth Patterns in Your Test Data [剔除试验数据中的锯齿]。 SawtoothRemove 应用案例: [01] [软件][试验] SawtoothRemove滞回曲线锯齿修正工具——案例1 [02] [软件][试验] SawtoothRemove滞回曲线锯齿修正工具——案例2 另外网站还提供了其他几款用于修正试验数据的工具: NoiseRemoval:http://www.jdcui.com/?p=15046 该程序主要作用是,修正试验数据中的噪声,适合那些许多波动试验数据曲线。 OutlierRemoval:http://www.jdcui.com/?p=14365 该程序主要作用是,剔除数据中的异常点,毛刺点,跳跃点。数据中的这些异常点及毛刺点通常是因为采集仪器信号不稳定引起的。 Loop …

[YJK][动力学] 逐步加大结构宽度结构周期的变化算例测算

实干、实践、积累、思考、创新。 测算10组模型,模型1为2*3网格的5层框架结构,第一周期为X向平动,第二周期为Y向平动,第三周期为扭转。 模型2~模型10,由模型1沿X向不断拉长形成,层数不变。 看看往两端加宽结构的各周期如何变化。 采用YJK MultiModel Compare提取各模型的结果。 绘制各模型的周期变化曲线。 第一周期 X向平动 第二周期 Y向平动 第三周期 扭转 可见,往X向不断加宽,第一周期不断减小,第二周期不断增加,扭转周期不断增加。 为什么会这样?其实 周期的增加或者减小其实与质量、刚度增加的相对比例有关。 这里给出了基本理论解释:[动力学][Structure Dynamics] 线性增加刚度K与质量M下单自由度(SDOF)结构的周期变化 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[试验][研究] My Programs for Civil Engineering Tests/Experiments [自编的土木工程试验程序汇总]

将自编的与试验数据分析及处理相关的程序汇总于此,有需要的小伙伴可以看看。 另外,也可以从网站的这个下拉菜单去查看。 以下也顺带列一下。 1.【HLA: Hysteretic Loop Analysis Program】【滞回曲线分析程序】 介绍:主要是针对做构件试验的研究生及科研人员做的,软件可以对对称的滞回曲线,不对称的滞回曲线进行分析,获得各圈滞回曲线的割线刚度、等效黏滞阻尼系数、耗能系数,等常用的做构件滞回性能评估的参数。程序非常方便做构件试验的同学使用,只要将试验的滞回曲线导入程序进行分析,可输出常用的分析参数,可直接输出 EXCEL图表,用户导入数据,进行分析后可选择输出EXCEL图表,就是我们连EXCEL图都懒得做了,输出EXCEL后可以对格式稍微做些调整,即可直接用于论文;另外还可以可将各圈滞回环曲线输出到文本,更加方便使用者进行数据分析。 HLA v2016:[科研][Tool][软件][试验] HLA: Hysteretic Loop Analysis Program [HLA: 滞回环分析工具] HLA v2019: [软件][科研][更新][试验] 2019版 HLA: Hysteretic Loop Analysis Program [2019版 HLA: …