临时结构设计计算指南(修改稿)

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临时结构设计计算指南(修改稿)

临时结构设计计算指南(修改稿)

主编:李小健

审核:牛子民

中铁北京工程局集团技术中心(设计分公司)

2017年06月

目录

第一章总则 (4)

1.1编制目的 (4)

1.2临时结构设计对设计技术人员的要求 (4)

1.3设计技术人员的培养思路和方法 (4)

第二章与临时结构设计相关的规范、规程简述 (4)

2.1结构设计规范中与临时结构设计相关的主要内容说明 (5)

2.2建筑施工安全技术规范、规程的主要内容说明 (5)

第三章基本设计知识简述 (7)

3.1结构的计算简图及简化要点 (7)

3.2荷载与承载力 (8)

3.2.1荷载标准值与设计值的概念 (8)

3.2.2材料性能标准值与设计值的概念 (9)

3.2.3荷载组合的概念 (9)

3.2.4规范中常用数据分析说明 (10)

3.3与临时结构设计有关的荷载标准值计算及荷载组合 (11)

3.3.1荷载标准值 (11)

3.3.2荷载设计值 (13)

3.3.3荷载组合 (13)

3.4临时结构设计的其它规定 (14)

第四章模板、满堂支架结构简要设计原理及例题讲解 (14)

4.1适用范围及特点 (14)

4.2模板、支架设计的相关规定 (14)

4.2.1荷载与设计的相关规定 (14)

4.2.2变形值的相关规定 (15)

4.3现浇砼模板、满堂支架设计计算原理 (16)

4.3.1模板、满堂支架结构体系说明 (16)

4.3.2模板及其附属杆件设计计算原理 (16)

4.3.3满堂支架体系设计计算原理及构造要求(以碗扣支架为例) (20)

4.3.4支架整体抗倾覆稳定验算 (21)

4.3.5地基基础验算 (22)

4.3.6特殊情况地基基础设计 (23)

第五章梁柱式支架结构简要设计原理及例题讲解 (24)

5.1适用范围及特点 (24)

5.2梁柱式支架设计的有关规定 (24)

5.3荷载取值及组合 (25)

5.4梁柱式支架设计计算原理 (27)

5.4.1梁柱式支架结构计算规定 (27)

5.4.2纵梁、横梁计算 (27)

5.4.3钢管立柱计算 (28)

5.4.4地基及基础结构计算 (28)

5.4.5梁柱式支架构造要求 (29)

第六章钢管桩基础简要设计原理及例题讲解 (29)

6.1适用范围及特点 (29)

6.2钢管桩基础设计计算原理 (29)

6.2.1主要设计计算内容 (29)

6.2.2钢管桩单桩承载力计算 (30)

6.2.3桩基竖向承载验算 (31)

6.2.4桩体结构的强度及稳定性计算 (32)

第七章地基处理简要设计原理及例题讲解 (34)

7.1适用范围及特点 (34)

7.2换填垫层法地基处理设计原理 (35)

7.2.1有关规范规定 (35)

7.2.2换填垫层法设计原理及要求 (35)

7.3水泥土搅拌桩复合地基设计原理 (38)

7.3.1有关规定 (38)

7.3.2水泥搅拌桩复合地基设计基本原理 (39)

第八章深基坑开挖支护简要设计原理及例题讲解 (40)

8.1适用范围及主要支护类型 (41)

8.2深基坑支护设计计算原理 (41)

8.2.1设计计算主要内容 (41)

8.2.2支护结构设计要求 (41)

8.2.3水平荷载计算 (46)

8.2.4稳定性验算 (48)

8.2.5内支撑及冠梁、腰梁结构设计要求 (53)

第九章钢筋砼扩展基础简要设计原理及例题讲解 (54)

9.1适用范围 (54)

9.2钢筋砼扩展基础设计计算原理 (54)

9.2.1扩展基础结构设计计算的主要规定 (54)

9.2.2基底承载力验算 (55)

9.2.3基础受冲切承载力验算 (57)

9.2.4柱下独立基础受剪切承载力验算 (60)

9.2.5柱下独立基础受弯验算 (61)

9.2.6基础顶面局部受压验算 (63)

第十章简易钢结构设计原理及例题讲解 (63)

10.1适用范围 (63)

10.2简易钢结构设计计算原理及要点 (64)

10.2.1主要计算要点及内容 (64)

10.2.2钢结构杆件计算长度确定 (64)

10.2.3杆件长细比的计算 (68)

10.2.4受弯构件的计算 (70)

10.2.5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 (72)

10.2.6焊缝连接计算 (77)

10.2.7螺栓连接计算 (80)

10.3常用钢结构应用要点说明 (82)

第十一章简易钢筋砼结构设计原理及例题讲解 (83)

11.1适用范围及特点 (83)

11.2钢筋砼结构设计计算原理 (83)

11.2.1设计计算依据及相关规定 (83)

11.2.2正截面承载力计算 (84)

11.2.3斜截面承载力计算 (87)

11.2.4受冲切承载力计算 (88)

11.2.5局部受压承载力计算 (88)

11.2.6钢筋的锚固计算 (88)

11.2.7预埋件及连接件 (90)

第十二章其他结构设计及计算 (92)

12.1钢丝绳选用和计算的有关规定 (92)

12.2塔式起重机地基基础设计 (93)

12.3临时锚固设计计算 (94)

12.3.1临时锚固应用范围 (94)

12.3.2墩顶临时锚固设计计算原理 (94)

12.3.3体外临时锚固设计计算原理 (95)

第十三章附则 (98)

第一章总则

1.1编制目的

1)贯彻集团公司对技术管理的基本要求,履行技术中心的基本职责。

2)落实技术中心2017年技术管理实施方案的要求。

3)为使集团公司所属项目临时结构设计做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,使项目临时工程的设计管理规范化、标准化。

4)为子分公司和项目设计技术人员在临时结构设计方面提供依据和思路,梯级培养设计技术人员。

1.2临时结构设计对设计技术人员的要求

1)设计技术人员配置模式:项目1人(侧重于设计计算的技术人员),具有简单临时工程设计计算能力;子分公司技术中心1~2人,掌握常用的设计规范和计算原理,具有一定的结构设计计算能力;重大或复杂技术方案的临时结构设计集团公司技术中心参与研讨、审核、优化。

2)设计技术人员属于有专业特长的技术人员,应从具备一定设计计算基础的技术人员中选拔和培养,其既要熟悉施工工艺、工序、施工方法等,又要掌握结构设计规范和安全技术规程中的相关设计计算原理。

3)设计技术人员要能做到将技术方案等从经验方面的定性分析确定逐步转变为从施工设计角度准确的计算,达到设计规范中的安全系数的要求,通过计算对方案的确定提供有力的理论依据。

1.3设计技术人员的培养思路和方法

1)参与现场施工技术管理,掌握技术方案的技术要点。

2)参加集团公司等单位、部门组织的专项结构设计方面的培训。

3)结合技术方案利用业余时间学习与临时结构设计有关的设计规范和安全技术规范。

4)多进行简单的临时结构计算练习及应用,逐步熟练掌握设计知识。

5)参加结构设计类注册考试,通过考试过程的学习逐步掌握设计理论及设计规范的知识。

第二章与临时结构设计相关的规范、规程简述

2.1结构设计规范中与临时结构设计相关的主要内容说明

1)《建筑结构荷载规范》:荷载分类和荷载组合;永久荷载;吊车荷载;雪荷载;风荷载等。

2)《钢结构设计规范》:基本设计规定(荷载计算、材料选用、设计指标);受弯构件计算;轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算;连接计算;构造要求等。

3)《混凝土结构设计规范》:材料指标;结构分析;承载能力极限状态计算(受弯、受压、受拉、受剪、受扭、受冲切、局部承压);正常使用极限状态计算(裂缝、挠度);构造规定;预应力砼结构构件等。

4)《建筑地基与基础设计规范》:岩土分类及特性指标;地基计算;软弱地基;基础、基坑工程等。

5)《建筑地基处理技术规范》:换填垫层;预压地基;压实地基和夯实地基;复合地基;注浆加固;微型桩加固等。

6)《建筑基坑支护技术规程》:支挡式结构;土钉墙;重力式水泥土墙;基坑开挖与监测等。

7)《建筑桩基技术规范》:基本设计规定;桩基构造;桩基计算;桩基施工等。

8)《公路桥涵设计通用规范》:汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值;冲击力、制动力等作用的计算等。

9)《公路钢筋砼与预应力砼桥涵设计规范》:板的计算、梁的计算;墩柱、承台、盖梁的计算;构造规定等。

以上这些主要规范是临时结构设计的基本依据,也是进行工程质量缺陷分析、确定其严重程度、制定处理方案方面的有力依据。

2.2建筑施工安全技术规范、规程的主要内容说明

由结构设计规范衍生的与施工安全计算相关的规范、规程及所包含的主要内容列举如下:1)《建筑施工安全技术统一规范》:建筑施工安全技术规划;安全技术分析(一般规定、建筑施工临时结构安全技术分析);安全技术控制;安全技术监测与预警及应急救援;安全技术管理等。

2)《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》:主要构件的材质及制作质量要求;荷载计算;结构设计计算;构造要求等。

3)《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》:构配件性能;附着式升降脚手架;高处作业

吊篮;外挂防护架等。

4)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》:构配件;荷载计算;设计计算;构造要求等。

5)《建筑施工临时支撑结构技术规范》:基本规定;结构设计计算(荷载与效应组合、水平杆设计计算、稳定性计算、支撑结构抗倾覆计算、地基承载力验算);构造要求(框架式支撑结构构造、桁架式支撑结构构造);特殊支撑结构(悬挑支撑结构、跨空支撑结构)等。

规范相关条款说明:

*本规范适用于在建筑施工中用钢管脚手架搭设的建筑施工临时支撑结构的设计、施工与监测。

*支撑结构分为框架式和桁架式。

*支撑结构的承载力计算应采用荷载效应基本组合;变形计算应采用荷载效应标准组合。

*框架式支撑结构应采用半刚性节点连接的框架计算模型;桁架式支撑结构应采用铰接节点连接的桁架计算模型。

*支撑结构的设计应包括下列内容:水平杆设计计算;构件长细比验算;稳定性计算;抗倾覆验算;地基承载力验算。

6)《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》:构配件;荷载计算;设计计算;构造要求等。

7)《建筑施工模板安全技术规程》:材料选用;荷载及变形值的规定;设计;模板构造与安装等。

8)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》:构配件;荷载计算;结构设计计算;构造要求等。

9)《钢管满堂支架预压技术规程》:支架基础预压;支架预压;预压监测等。

10)《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》:支架结构设计(支架结构分类及选型、荷载种类及组合、支架结构计算、支架构造要求);支架施工(地基处理与基础施工、满堂式支架施工、梁柱式支架施工);支架检查验收;支架预压;梁体施工;落梁和横移梁等。

规范相关条款说明:

*本规程适用于采用支架法进行现浇施工的铁路混凝土简支梁、连续梁。

*支架法现浇的专项施工方案应按相关规定审批后方可实施。有下列情况之一者,应由建设单位组织评审。

1.满堂支架高度大于20m,梁柱式支架高度大于25m。

2.跨越既有铁路、高等级公路、交通繁忙的市政道路、重要航道等。

3.支架位于水中或特殊地质上。

*支架结构应根据受力情况分别计算其强度、刚度和稳定性,计算结果应满足下列要求:

1.支架结构或构件的应力应满足有关规范要求。

2.支架结构受弯构件的弹性挠度应满足下表规定。

3.支架结构的抗倾覆稳定系数不得小于1.5.

支架结构受弯构件的弹性挠度限值表

构件类型挠度限值备注结构表面外露模板≤L/400 L为模板跨度

结构表面隐蔽模板≤L/250 L为模板跨度

支架受弯构件≤L/400 L为构件跨度*支架结构设计应包括模板、支架、地基和基础;支架结构设计成果应包括支架总体结构和细部结构设计图、材料数量表、设计计算书和设计说明书等。

*支架结构按结构形式可分为满堂式支架、梁柱式支架及其组合形式支架。

*满堂式支架可分为碗扣式钢管支架、门式钢管支架等。铁路混凝土梁支架法现浇的满堂式支架应采用碗扣式钢管支架或门式钢管支架,不得采用扣件式钢管支架。

*满堂式支架的高宽比不宜大于2,当高宽比大于2时应采取相应构造措施。

*支架预压荷载应符合设计要求;当设计无具体要求时,不应小于支架所承受最大施工荷载的110%。

第三章基本设计知识简述

3.1结构的计算简图及简化要点

实际结构应进行简化,《结构力学》中相关说明如下:

*实际结构是比较复杂的,完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的,也是不必要的。对实际结构进行力学计算以前,必须加以简化,略去不重要的细节,显示其基本特点,用一个简化的图形代替实际结构,这种图形称为结构的计算简图。

*选择计算简图的原则是:

(1)从实际出发—计算简图要反映实际结构的主要性能。

(2)分清主次、略去细节—计算简图要便于计算。

*计算简图的选择是力学计算的基础。

*选取计算简图时,需要在多方面进行简化,下面简要说明杆件结构的计算简图的简化要点:

(1)结构体系的简化:实际的空间结构在多数情况下,忽略一些次要的空间约束面将实际结构分解为平面结构,使计算得以简化。

(2)杆件的简化:杆件的截面尺寸(宽度、厚度)通长比杆件长度小很多,截面上的应力可根据截面的内力(弯矩、剪力、轴力)来确定。因此,在计算简图中,杆件用其轴线表示,杆件之间的连接区用节点表示,杆长用节点间的距离表示,而荷载的作用点也移到轴线上。

(3)杆件间连接的简化:杆件间的连接区简化为铰结点、刚结点。

(4)结构与基础间连接的简化:结构与基础的连接区简化为支座,按照其受力特征,一般简化为以下四种情形:

滚轴支座:被支承的部分可以转动和水平移动,不能竖向移动,能提供的反力只有竖向力。

铰支座:被支承的部分可以转动,不能移动,能提供两个反力。

定向支座:被支承的部分不能转动,但可沿一个方向水平滑动,能提供反力矩和一个反力。

固定支座:被支承的部分完全被固定,能提供三个反力。

(5)材料性质的简化:对组成各构件的材料一般都假设为连续的、均匀的、各项同性的、完全弹性或弹塑性的。上述假设对金属材料在一定受力范围内是符合实际情况的;对混凝土、钢筋混凝土、砖、石等材料则带有一定程度的近似性;对于木材其顺纹和横纹方向的物理性质不同,应用这些假设时需注意。

(6)荷载的简化:如荷载按照其分布情况简化为集中力和分布荷载等。

3.2荷载与承载力

3.2.1荷载标准值与设计值的概念

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中规定:

*荷载标准值:为荷载基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、中值或某个分位值)。

*荷载设计值:为荷载代表值与分项系数的乘积。

*荷载组合值:对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致时的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。

*结构自重的标准值可按结构构件的几何尺寸与材料单位体积的自重计算确定。

*一般材料和构件的自重可取其平均值,对于自重变异较大的材料和构件应分析取用。 *永久荷载的分项系数一般取1.2或1.35;可变荷载的分项系数一般取1.4。

3.2.2材料性能标准值与设计值的概念

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中规定:

*材料性能标准值:符合规定质量的材料性能概率分布的某一分位值。

*材料性能设计值:材料性能标准值除以材料性能分项系数所得的值。

例如:常用普通钢筋中HRB400级钢筋屈服强度标准值为MPa f yk 400=,其抗拉强度设计值为MPa f y 360=;常用规格PSB785精轧螺纹钢筋的屈服强度标准值为MPa f pyk 785=,其抗拉强度设计值为MPa f py 650=。

3.2.3荷载组合的概念

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中规定:

*荷载组合:按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。

*标准组合:正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。 *基本组合:承载能力极限状态计算时,永久荷载和可变荷载的组合。

《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》TB 10110-2011中规定:

*对于支架结构的承载能力极限状态,宜按荷载效应的基本组合进行荷载(效应)组合,应采用一下设计表达式进行设计:

d d R S ≤0γ

式中0γ——支架结构重要性系数;

d S ——支架结构荷载效应组合的设计值;

d R ——支架结构抗力的设计值。

*对于支架结构的正常使用极限状态,宜按荷载效应的标准组合进行荷载(效应)组合,应采用一下设计表达式进行设计:

C S d ≤

式中 d S ——变形等荷载效应的设计值;

C ——设计对变形等规定的限值。

3.2.4规范中常用数据分析说明

1)混凝土强度指标

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010中规定:

*混凝土强度等级由立方体抗压强度标准值确定,立方体抗压强度标准值k cu f .是本规范混凝土各种力学指标的基本代表值。混凝土强度等级的保证率为95%:按混凝土强度总体分布的平均值减去1.645倍标准差的原则确定。

*混凝土的强度标准值由立方体抗压强度标准值k cu f .经计算确定:混凝土轴心抗压强度标准值k cu c c ck f f .2188.0αα=。

式中:0.88为考虑结构中混凝土实体强度与立方体试件混凝土强度之间的差异,对试件混凝土强度的修正系数;

1c α——棱柱强度与立方强度的比值:对C50及以下普通混凝土取0.76;对高强混凝土C80取0.82,中间按线性插值;

2c α——C40以上的混凝土考虑脆性折减系数:

对C40取1.0;对高强混凝土C80取0.88,中间按线性插值;

*混凝土的强度设计值由强度标准值除混凝土材料分项系数确定,材料分项系数取1.4. *C30砼强度指标:立方体抗压强度标准值MPa f k cu 30.=;混凝土轴心抗压强度标准值MPa f ck 1.20=;混凝土轴心抗压强度设计值MPa f c 3.14=。

2)回弹法确定混凝土抗压强度

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJT 23-2011中规定:

*构件第i 个测区的混凝土强度换算值按照本规程求得的平均回弹值和平均碳化深度值查表或通过测强曲线计算求得。

*构件的现龄期混凝土强度推定值(e cu f ,)依据测区数的多少及最低换算值、推定系数等通过分析和计算确定。

3)取芯法确定混凝土抗压强度

《钻取芯样法测定结构混凝土抗压强度技术规程》YBJ 209-1986中规定:

*混凝土的立方体标准抗压强度按下式计算:

k

D P f 24π= 其中k 与芯样高径比和混凝土强度等级有关;f 为推算的15cm*15cm*15cm 立方体标准抗压强度。

4)预应力材料指标

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010及《预应力混凝土用螺纹钢筋》GBT 20065-2006中规定:

*预应力砼结构中1860级钢绞线其极限抗拉强度标准值为MPa f ptk 1860=;但其抗拉强度设计值为MPa f py 1320=。

*PSB785级精轧螺纹钢筋其屈服强度标准值为MPa f pyk 785=;其极限强度标准值为MPa f ptk 980=;但其抗拉强度设计值为MPa f py 650=。

一般情况下预应力张拉控制时采用极限抗拉强度标准值ptk f ;预应力钢筋混凝土构件受弯计算及预应力筋锚固计算时一般采用其抗拉强度设计值py f 。

《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012中规定:

*锚杆杆体的受拉承载力应符合下式规定:p py A f N ≤

式中 N ——锚杆轴向拉力设计值(KN )

; py f ——预应力筋抗拉强度设计值(KPa );

p A ——预应力筋的截面面积(m2)。

3.3与临时结构设计有关的荷载标准值计算及荷载组合

以《建筑施工模板安全技术规程》为例。

3.3.1荷载标准值

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*永久荷载标准值应符合下列规定:

(1)模板及其支架自重标准值应根据模板设计图纸计算确定。

(2)新浇筑砼自重标准值,对普通砼可采用3/24m KN ,其它混凝土参照规范附表确定。

(3)当采用内部振捣器时,新浇筑混凝土作用于模板的侧压力标准值可按下列公式计算,并取其中的较小值:

5.021022.0V t F c ββγ=

H F c γ=

式中 F ——新浇注混凝土对模板的侧压力计算值(KPa );

V ——混凝土的浇注速度(m/h );

0t ——新浇注混凝土的初凝时间(h )

,可按试验确定; 1β——外加剂影响系数;不掺外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2; 2β——混凝土坍落度影响系数;当坍落度小于30mm 时取0.85;坍落度为50~90mm 时取1.0;坍落度为110~150mm 时取1.15;

H ——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度;混凝土侧压力的计算分布图形见下图所示,图中c F h =,h 为有效压头高度。

*可变荷载标准值应符合下列规定:

(1)施工人员和设备荷载标准值,当计算模板和直接支撑模板的小梁时,均布荷载可取

2/5.2m KN ,再用集中荷载2.5KN 进行验算,比较两者所得的弯矩值取其大值;当计算直接支撑小梁的主梁时,均布荷载标准值可取2/5.1m KN ;当计算支架立柱及其它支承结构构件时,均布荷载标准值可取2/0.1m KN 。

(2)振捣混凝土时产生的荷载标准值,对水平面模板可采用2/0.2m KN ,对垂直面模板可采用2/0.4m KN ,且作用范围在新浇注混凝土侧压力的有效压头高度之内。

(3)倾倒混凝土时,对垂直面模板产生的水平荷载标准值可采用2/0.4m KN 。

(4)风荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中的规定计算,

其中基本风压应按10=n 年的规定采用,并取风振系数1=z β。

3.3.2荷载设计值

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)。

*计算正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值。

*荷载分项系数按下表采用: 荷载类别

分项系数 模板及支架自重标准值

永久荷载的分项系数: 1)当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2;对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35; 2)当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0; 对结构的倾覆、滑移验算,应取0.9. 可变荷载的分项系数: 一般情况下取1.4; 对标准值大于4KPa 的活荷载应取1.3。 新浇注混凝土及钢筋制作标准值

新浇注混凝土对模板的侧压力标准值

施工人员及施工设备荷载标准值

振捣混凝土时产生的荷载标准值

倾倒混凝土时产生的荷载标准值

风荷载标准值 1.4

3.3.3荷载组合

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*对于承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合采用,并应采用下列设计表达式进行模板设计:R S ≤0γ

式中 0γ——结构重要性系数,其值按0.9采用;

S ——荷载效应组合的设计值;

R ——结构构件抗力的设计值;

*对于基本组合,荷载效应组合的设计值应从下列组合中取最不利值确定:

由可变荷载效应控制的组合:ik Qi ik G Q G S ∑∑+=γγ9.0

由永久荷载效应控制的组合:ik ci Qi ik G Q G S ∑∑+=?γγ

式中 G γ——永久荷载分项系数;

Qi γ——第i 个可变荷载的分项系数;

ci ?——可变荷载的组合值系数。

*对于正常使用极限状态应采用标准组合,并应按下列表达式进行设计:

C S ≤ ∑=ik G S

式中 C ——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,应符合规范有关变形值的规定。

3.4临时结构设计的其它规定

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中1.0.5条规定:

*临时性结构设计使用年限为5年。

第四章 模板、满堂支架结构简要设计原理及例题讲解

4.1适用范围及特点

1)钢模板在施工领域应用广泛,如桥梁施工承台、墩柱、盖梁等构筑物的模板设计,现浇箱梁、预制梁模板设计;隧道衬砌结构模板设计;房屋建筑结构剪力墙、结构柱、梁等模板设计等方面均采用,模板设计的合理性与安全、质量及经济效益等相关。

2)钢模板加工采用材料主要为钢板和型钢,加工简单;现场安装、拆除方便;周转次数多且损耗较小;破损修复较容易。

3)木模板在部分结构物中也采用,木模板主要由木板(竹胶板)、方木及对拉杆等组成,相对钢模板来说木模板周转次数较少、损耗较大,但原材料投入费用较少、尺寸控制灵活。

4)满堂支架主要类型为扣件式钢管支架、碗扣式钢管支架、承插型盘扣式钢管支架、门式钢管脚手架等,在房屋建筑梁板支撑体系、铁路和公路现浇桥梁支撑体系、城市轨道现浇钢筋砼结构支撑体系中均采用。各种支架均有其应用范围,也有相应的规范对其计算原理及构造要求予以规定。

4.2模板、支架设计的相关规定

4.2.1荷载与设计的相关规定

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*模板设计应包括下列内容:

1)根据混凝土的施工工艺和季节性施工措施,确定其构造和所承受的荷载;

2)绘制配板设计图、支撑设计布置图、细部构造和异型模板大样图;

3)按模板承受荷载的最不利组合对模板进行验算;

4)制定模板安装和拆除的程序和方法;

5)编制模板及配件的规格、数量汇总表和周转使用计划;

6)编制模板施工安全、防火技术措施及设计、施工说明书。

*模板中的钢构件设计应符合《钢结构设计规范》GB50017的规定;模板中的木构件应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定。

《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011中规定:

*模板和支架均应进行施工图设计,经批准后方可用于施工。施工图设计应包括下列内容:1)工程概况和工程结构简图;

2)结构设计的依据和设计计算书;

3)总装图和细部构造图;

4)制作、安装的质量和精度要求;

5)安装、拆除时的安全技术措施及注意事项;

6)材料的性能质量要求和材料数量表;

7)设计说明书和使用说明书。

*模板、支架的设计应考虑下列荷载,并按规定进行荷载组合:

1)模板、支架自重;

2)新浇筑砼、钢筋、预应力筋和其它圬工结构物的重力;

3)施工人员及施工设备、施工材料等荷载;

4)振捣砼时产生的振动荷载;

5)新浇筑砼对模板的侧压力;

6)砼入模时产生的水平方向的水平荷载;

7)设于水中的支架承受的水流压力、波浪力及其它漂浮物等的冲击力;

8)其它可能产生的荷载如风荷载、雪荷载及冬施保温材料的附加荷载等。

*验算模板、支架在自重和风荷载等作用下的抗倾覆稳定性时,其抗倾覆稳定性系数应不小于1.3。

4.2.2变形值的相关规定

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*当验算模板及其支架的刚度时,其最大值不得超过下列容许值:

1)对结构表面外露的模板,为模板构件计算跨度的1/400;

2)对结构表面隐蔽的模板,为模板构件计算跨度的1/250;

3)支架的压缩变形或弹性挠度,为相应的结构计算跨度的1/1000。

《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011中规定:

*验算模板、支架的刚度时,其最大变形值不得超过下列允许值:

1)结构表面外露的模板,挠度为模板构件跨度的1/400;

2)结构表面隐蔽的模板,挠度为模板构件跨度的1/250;

3)支架受载后挠曲的构件(横梁、纵梁),其弹性挠度为相应结构计算跨度的1/400;

4)钢模板的面板变形为1.5mm ,钢棱和柱箍变形为L/500和B/500(其中L 为计算跨径,B 为柱宽)。

《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》TB 10110-2011中规定:

*支架结构应根据受力情况分别计算其强度、刚度和稳定性;支架结构受弯构件的弹性挠度应满足下表规定。

支架结构受弯构件的弹性挠度限值表 构件类型

挠度限值 备 注 结构表面外露模板

≤L/400 L 为模板跨度 结构表面隐蔽模板

≤L/250 L 为模板跨度 支架受弯构件 ≤L/400 L 为构件跨度

4.3现浇砼模板、满堂支架设计计算原理

4.3.1模板、满堂支架结构体系说明

1)模板系统一般主要由面板、次肋、主肋及拉筋等组成。

2)模板设计计算的主要内容确定材料规格、布置间距,确定连接方式;构件主要进行强度及刚度计算。

3)满堂支架体系主要由立杆、横杆及斜撑等构件组成;设计计算的主要内容是杆件的强度、刚度和稳定性。

4.3.2模板及其附属杆件设计计算原理

1)面板计算

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*面板可以按简支跨计算,应验算跨中和悬臂端的最不利抗弯强度和挠度,并应符合下列规定:

抗弯强度验算:f W

M ≤=max σ

式中 max M ——最不利弯矩设计值,取均布荷载和集中荷载分别作用时计算结果的大值; W ——截面抵抗矩;

f ——材料抗弯强度设计值。

挠度应按下列公式进行验算:

][38454υυ≤=EI

L q g 或 ][4838453

4

υυ≤+=EI PL EI L q g 【例题】均布荷载作用下竹胶板的强度和变形计算。

条件:某地铁车站主体结构顶板模板体系面板采用15mm 厚竹胶板,次楞间距0.3m ,作用于每米宽度模板上的竖向均布线荷载标准值为10KN/m ,均布线荷载设计值为13.0KN/m ,采用简支受力模型。

试计算:1)作用于模板跨中的最大弯矩设计值(KN.m );

2)作用于模板跨中的最大挠度值(mm )。

提示:竹胶板弹性模量取9898MPa ,惯性矩281250mm4)。

答案:简支梁模型,计算弯矩时荷载采用设计值。则作用于模板跨中的最大弯矩设计值计算为 m KN ql M .146.03.00.13125.0125.022max =××==

计算挠度时荷载采用标准值,则模板跨中最大挠度值计算为

mm EI L q g 4.0281250

98983000.10384538454

4=×××==υ 2)支承楞梁计算

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*支承楞梁计算时,次楞一般为2跨以上连续楞梁;主楞根据实际情况按连续梁、简支梁或悬臂梁设计;同时次、主楞梁均应进行最不利抗弯强度与挠度计算,并应符合下列规定: 次、主楞梁抗弯强度计算:f W

M ≤=max σ 次、主楞梁抗剪强度计算:v f Ib VS ≤=

0τ 式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值;

0S ——计算剪应力截面处以上截面对中和轴的面积矩;

v f ——材料抗剪强度设计值。

【例题】弯曲应力计算

条件:某地铁车站主体结构顶板模板体系次楞采用10*10cm 方木,作用于次楞上的最大弯矩设计值为

1.6KN.m 。

提示:矩形截面抗弯模量计算公式:W=1/6bh2

试计算:作用于次楞截面的最大弯曲应力(MPa )。

答案:矩形截面抗弯模量计算

3227.1666661001006

161mm bh W =××== 作用于次楞截面的最大弯曲应力计算为

MPa W

M 6.97.166666106.16

max =×==σ 【例题】剪应力计算

条件:某地铁车站主体结构顶板模板体系次楞采用10*10cm 方木,作用于次楞上的最大剪力设计值为10KN 。

试计算:作用于次楞截面的最大剪应力(MPa )。

提示:矩形截面最大剪应力计算公式:T=3V/2bh

答案:剪应力计算公式中矩形截面面积矩计算公式

208

14.2.bh h h b S == 矩形截面惯性矩计算公式

312

1bh I = 则 MPa bh V Ib VS 5.1100

1002100.103233

0=××××===τ 3)对拉螺栓计算

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*对拉螺栓应保证内、外模能满足设计要求的强度、刚度和整体性。

对拉螺栓强度应按下列公式计算:

b t n b t s f A N abF N =<=

式中 N ——对拉螺栓最大轴力设计值;

b t N ——对拉螺栓轴向拉力设计值,按下表采用;

b t f ——螺栓的抗拉强度设计值;

s F ——新浇注混凝土作用于模板上的侧压力、振捣混凝土对垂直模板产生的水平荷载或倾倒混凝土时作用于模板上的侧压力设计值。

)(95.0Q F F Q G s γγ+=

n A ——对拉螺栓净截面面积。

对拉螺栓轴向拉力设计值表 螺栓直径(mm)

螺栓内径(mm) 净截面面积(mm2) 轴向拉力设计值(KN) M12

9.85 76 12.9 M14

11.55 105 17.8 M16

13.55 144 24.5 M18

14.93 174 29.6 M20

16.93 225 38.2 M22

18.93 282 47.9

【例题】对拉螺栓强度验算

条件:某建筑墙体模板体系面板采用竹胶板、次楞采用方木,背楞采用双Φ48*3mm 钢管,对拉筋采用M20螺栓,布置间距0.8*0.8m ;作用于边墙模板上的新浇注混凝土侧压力标准值为35.0KPa ,振捣混凝土对侧模板产生水平荷载标准值取4.0KPa ,倾倒混凝土对侧模板产生水平荷载标准值取2.0KPa 。

试计算:对拉筋强度进行验算。

答案:作用于模板上的侧压力设计值计算: KPa Q F F Q G s 88.47)0.20.44.10.352.195.0)(95.0=+×+××

=+=)((γγ 作用于单根对拉筋上的拉力设计值计算:

KN abF N s 6.3088.478.08.0=××==

M20螺栓轴向拉力设计值为

KN N KN N b t 6.302.38=>=

满足要求。

4)柱箍设计规定

《建筑施工模板安全技术规程》JGJ 162-2008中规定:

*柱箍应采用扁钢、角钢、槽钢和木楞制成,其受力状态应为拉弯构件,柱箍计算应符合下列规定:

地下室临时支撑设计计算书最新0418

地下室临时支撑设计计算书计算依据: 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 2、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 3、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008 一、参数信息 1、基本参数 二、设计简图

碗扣式支撑立面图

支撑平面图

碗扣式支撑受力简图 三、支撑结构验算 支撑类型碗扣式钢管支撑架支架计算依据《建筑施工碗扣式 钢管脚手架安全技 术规范》 JGJ166-2008 永久荷载的分项系数γG 1.2 可变荷载的分项系数γQ 1.4 立杆纵向间距la(mm) 900 立杆横向间距lb(mm) 900 立柱水平杆步距h0(mm) 1500 立柱顶部步距h d(mm) 500 0.2 扫地杆高度h2(mm) 300 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点 的长度a1(m): 斜杆或剪刀撑设置每行每列有斜杆支撑钢管类型Φ48×2.7 抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 可调托座承载力容许值[N](kN) 30

施工荷载传递; 设梁板下Φ48×2.7mm 钢管@0.9m×0.9m支承上部施工荷载,可得:N=γQ ×N QK ×l a ×l b =1.4×25×0.9×0.9=28.35kN 1、可调托座承载力验算 【N】=30≥N =28.35kN 满足要求! 2、长细比验算 根据《规范》JGJ166-2008第5.6.3条规定可知; 立杆计算长度:l0=h0=1500mm λ=l0/i=1500/16=93.75≤[λ]=230 满足要求! 3、立杆稳定性验算 λ=93.75,查《规范》JGJ166-2008附录E表E,取φ=0.641 f=N/(φA)=28350/(0.641×384)=115.176N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!

结构设计pkpm软件satwe计算结果分析 (2)

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析 SATWE软件计算结果分析 一、位移比、层间位移比控制 规范条文: 新高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。高规4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求: 结构休系Δu/h限值 框架 1/550 框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800 筒中筒,剪力墙 1/1000 框支层 1/1000 名词释义: (1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 (2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中: 最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点: 1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。 2.保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。 结构位移输出文件(WDISP.OUT) Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。(mm) Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。(mm) Max-Dx ,Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移

桥梁工程临时用电施工方案

郑州市郑东新区龙子湖区桥梁工程 崇德东桥(B5) 临 时 用 电 方 案 编制: 审核: 审批: 日期:2013年3月10日

崇德东桥(B5)临时用电方案 一、编制依据 1、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。 2、《建设工程施工现场供用电安全规范》。 3、《建筑电器安装图集》。 4、施工图纸和施工组织设计。 二、工程概况 崇德东桥(B5桥)位于郑东新区龙子湖区龙子湖上,明理路跨龙子湖处。本工程起点桩号K0+082.332,终点桩号K0+185.412,全长,103.08m。工程范围内道路平面线形为直线,全线最大纵坡1.37%。 该桥设计中采用了简洁鲜明的结构形式,为三跨连续箱梁结构,中跨40m,边跨均为25m,边跨及中跨比例合理,具有良好的受力特性和视觉效果。桥面布置为两边各8m的人行道及非机动车道和中间12m+15m的车行道。 1、桥梁结构概况及总体布置 新建桥梁采用预应力连续箱梁,柱式墩身,轻型桥台,钻孔桩基础。中间跨L=40m,两边各边跨25m,总桥长90m,边中跨比例0.625。施工工艺采用全支架现浇混凝土箱梁后,后张法张拉预应力钢束,张拉预应力后落架。 桥梁跨径布置为25m(边跨)+40m(中跨)+25m(边跨)=90m的变

截面连续梁。设计桥梁宽度:8m(人行道及非机动车道)+2m(机非分隔带)+12m(机动车道)+3m(分隔带)+15m(机动车道)+2m(机非分隔带)+8m(人行道及非机动车道),宽度50m。 桥梁以中央分隔带为中心分为左右两幅,宽度不等。 2、桥梁上部构造 本桥采用预应力钢筋混凝土连续箱梁结构。主梁为预应力混凝土连续结构,封闭箱型断面,左幅桥为单箱四室,宽22.5m;右幅桥为单箱五室,宽25.5m;主梁顶板厚度22cm,底板厚度22-50cm。腹板厚度42-70cm。 为施工方便,桥面不布设横向预应力,悬臂宽度定为 2.5m。主梁内配有纵向预应力钢束,全部箱梁浇筑完成后在支架上张拉预应力;纵向预应力束分腹板束、底板束和顶板束。 3、桥梁下部构造 桥墩采用柱式墩身,桥墩为长、宽均为1.5m的实心矩形普通钢筋混凝土结构,承台高度2m,桥墩基础采用双排钻孔灌注桩群基础,每个承台下设8根1.2m直径的钻孔桩;桥台采用轻型桥台,单排桩基础,每个桥台承台下设6根1.2m直径的钻孔灌注桩。台身为C40钢筋混凝土结构。下部结构采用支架施工。桩身砼为C30水下砼。 三、主要施工机械设备和现场照明用电基本情况

常用结构分析设计软件之比较

常用结构软件比较 目前的结构计算程序主要有:PKPM系列(TAT、SATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、 SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等,虽然功能强大,且在国外也相当流行,但国内实际上使用的不多,故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序,其构件均采用空间杆系单元,其中梁、柱均采用简化的空间杆单元,剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵,引入了楼板无限刚性假设,大大减少了结构自由度。 SATWE、TBWE和TBSAP 在此基础上加入了墙元,SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设,更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元(包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元)和厚板单元(包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元)。另外,通过与JCCAD的联合,还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外,还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元(包括罚单元与集中单元),以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元(桩元)、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的,其单元类型非常丰富,而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是,使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分,其计算模型是最为接近实际结构。 BSCW和GSCAD的情况比较特殊,严格说来这两个程序均是前后处理工具,其开发者并没有进行结构计算程序的开发。但BSCW与其计算程序一起出售,因此有必要提一下。BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件,这个程序应属于空间协同分析程序,即结构计算的第二代程序(第一代为平面分析,第二代为空间协同,第三代为空间分析)。GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TAT或是SSW的计算数据。SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的,其中SS采用空间杆系模型,与TBSA、TAT属于同一类软件;而SSW根据其软件说明来看也具有墙元,但不清楚其墙元的类型,而且此程序目前尚未通过鉴定。 薄壁杆件模型的缺点是: 1、没有考虑剪力墙的剪切变形。 2、变形不协调。

2015年《桥梁工程》名词解释满分答案

2015年《桥梁工程》名词解释满分答案 名词解释 1) 建筑高度:指桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 2) 桥下净空高度:指设计洪水位或通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。 3) 桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的高差。 4) 设计洪水频率:是由有关技术标准规定作为桥梁设计依据的洪水频率。 5) 净跨径: 对于梁桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩或桥墩与桥台之间的净距离;对于拱桥是指两拱脚截面最低点之间的水平距离。 6) 计算跨径: 对于有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心的距离,用表示;对于拱桥,是指相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离 7) 标准跨径: 对于梁桥,是指两相邻桥墩中心线之间的距离,或桥墩中心线至桥台台背前缘之间的距离;对于拱桥,则是指净跨径,用表示。 8) 桥梁全长: 指桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长. 9) 设计洪水位: 桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位 10) 低水位: 枯水期的最低水位. 11) 高水位: 洪水期的最高水位 12) 荷载横向分布:表示某根主梁所承担的最大荷载是各个轴载的倍数。 13) 荷载折减系数:计算结构受力时,考虑活荷载标准值不可能全部布满和各构件受载后的传递效果不同,对荷载进行折减的系数。分为横向折减系数和纵向折减系数。

14) 车辆制动力:汽车刹车运动过程所产生的惯性力通常称为制动力. 15) 持久状况:指结构在使用过程中一定出现,且持续期很长的荷载状况。 16) 刚构桥:主承重采用刚构,及梁和腿或墩(台)采用刚性连接的桥梁。 17) 偶然作用:是指在结构使用期间出现的概率很小,一旦出现,其值很大且持续时间很短的作用。 18) 永久作用:是指在结构使用期间,其量值不随时间而变化或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。 19) 冲击作用:车辆以一定速度在桥上行驶时,由于桥面的不平整、车轮不圆以及发动机的抖动等原因,会使桥梁发生振动,产生动力作用。这种动力作用会使桥梁的内力和变形较静活载作用时为大,这种现象称为冲击作用 20) 可变作用:是指在结构使用期间,其量值随时间变化,且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。 21) 施工荷载:指的是施工阶段为验算桥梁结构或构件安全度所考虑的临时荷载,如结构重力、施工设备、风力、拱桥单向推力等。 22) 荷载安全系数:是指结构截面按极限状态进行设计时所取的第一个安全系数。 23) 主动土压力:挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动,作用在墙背上的土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿着这一滑动面向前滑动,在滑动瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体内处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,一般用Ea表示。 24) 静止土压力:当挡土墙在土压力的作用下,不产生任何位移或转动,墙后

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f :(基本强度指标)以边长150mm 立方体试件,按标准方法制作养护28d ,标准试验方法(不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/s )测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系: cu f (150)=0.95cu f (100) cu f (150)=1.05cu f (200) 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量:在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线,该切线曲率即为原点弹性模量。表示为:E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量:连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线,K 点混凝土应力为σc (=0.5c f ),该割线(OK )的斜率即为变形模量,也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量:混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线,该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形:在应力长期不变的作用下,混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素:a. 内在因素,包括混凝土组成、龄期,龄期越早,徐变越大;b. 环境条件,指养护和使用时的温度、湿度,温度越高,湿度越低,徐变越大;c. 应力条件,压应力σ﹤0.5 c f ,徐变与应力呈线性关系;当压应力σ介于(0.5~0.8)c f 之间,徐变增长比应力快;当压应力σ﹥0.8 c f 时,混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响:a.使结构变形增加;b.静定结构会使截面中产生应力重分布;c.超静定结构引起赘余力;d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形:在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因:a.硬化初期,化学性收缩,本身的体积收缩;b.后期,物理收缩,失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素:a.混凝土组成和配比;b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度,以及凡是影响混凝土中水分保持的因素;c.构件的体表比,比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响:a.构件未受荷前可能产生裂缝;b.预应力构件中引起预应力损失;c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类,可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类,可分为a.热轧钢筋;b.热处理钢筋;c.冷加工钢筋(冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。) 6.钢筋的力学性能 物理力学指标:(1)两个强度指标:屈服强度,结构设计计算中强度取值主要依据;极限抗拉强度,材料实际破坏强度,衡量钢筋屈服后的抗拉能力,不能作为计算依据。(2)两个塑性指标:伸长率和冷弯性能:钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力;(2)二者具有相近的温度线膨胀系数;(3)在保护层足够的前提下,呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准:a.水准Ⅰ,半概率设计法,只对影响结构可靠度的某些参数,用数理统计分析,并与经验结合,对结构的可靠度不能做出定量的估计;b.水准Ⅱ,近似概率设计法,用概率论和数理统计理论,对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计,忽略了变量随时间的关系,非线性极限状态方程线性化;c.水准Ⅲ,全概略设计法,我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性:指结构在规定时间(设计基准期)、规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠性组成:安全性、适用性、耐久性。 可靠度:对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态:当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,具体表现:a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡;b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏;c.结构转变成机动体系;d.结构或构件丧失稳定;e.变形过大,不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,具体表现:a.由于外观变形影响正常使用;b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用;c.由于震动影响正常使用;d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后,其余部分不至于发生连续倒塌的状态。(破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中) 4.作用:使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为:永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用:在结构试用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

Autodesk Robot 结构设计分析软件标准入门手册

Autodesk Robot 结构设计分析软件 标准入门手册

目录 Autodesk Robot 结构设计分析软件 快速浏览 (1) 软件概述 (3) Robot模块 (3) Robot的页面布局 (5) 软件的基本配置 (6) 首选项 (6) 工程首选项 (7) 导航功能 (8) Robot工作界面的使用方法 (10) 系统菜单 (10) 文件菜单 (11) 编辑菜单 (11) 浏览菜单 (12) 图形菜单 (12) 荷载菜单 (12) 分析菜单 (13)

结果菜单 (13) 设计菜单 (13) 工具菜单 (14) 窗口菜单 (14) 帮助菜单 (14) 布置系统 (15) 输入结构分析数据 (18) 分析结构 (22) 结果预览 (24) 梁的示意图 (24) 面的示意图 (26) 彩图结果 (28) 结构元素的设计 (29) 钢构件和木构件的设计 (29) 钢连接设计 (32) RC设计 (34) 所需钢筋面积(理论值)的计算 (34) 假设钢筋面积的计算 (35) 报告及输出计算书 (37) 快捷键列表 (39) 三维框架结构 (41) 软件配置 (43)

模块定义 (44) 杆的定义(二维框架)……………………………………… 44 约束的定义 (45) 2D椼架的定义 (46) 荷载定义 (47) 特殊荷载工况下荷载的定义 (48) 复制已有框架 (52) 横向梁的定义 (53) 交叉约束的定义 (54) 复制已定义的杆(梁横截面或支撑) (56) 结构分析 (57) 结果预览 (58) 以图形的形式预览梁的结构 (58) 以表格的形式预览杆的结构 (60) 压力分析 (61) 打印前的准备 (64) “捕捉”视图和计算记录的数据 (64) 准备输出的计算书 (65) 打印输出计算报告 (67) RC和钢混合结构 (71) 程序的配置 (73)

结构设计原理计算方法

结构设计原理案例计算步骤 一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 计算公式: ——水平力平衡 ()——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩() ()——所有力对受压区砼合力作用点取矩()使用条件: 注:/,&& 计算方法: ㈠截面设计yy 1、已知弯矩组合设计值,钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h,计算。 ①由已知查表得:、、、; ②假设; ③根据假设计算; ④计算(力矩平衡公式:); ⑤判断适用条件:(若,则为超筋梁,应修改截面尺寸或提 高砼等级或改为双筋截面); ⑥计算钢筋面积(力平衡公式:); ⑦选择钢筋,并布置钢筋(若 ,则按一排布置); 侧外 ⑧根据以上计算确定(若与假定值接近,则计算,否则以的确定值作 为假定值从③开始重新计算); ⑨以的确定值计算; ⑩验证配筋率是否满足要求(,)。 2、已知弯矩组合设计值,材料规格,设计截面尺寸、和钢筋截面面积。 ①有已知条件查表得:、、、; ②假设,先确定; ③假设配筋率(矩形梁,板); ④计算(,若,则取); ⑤计算(令,代入); ⑥计算(,&&取其整、模数化); ⑦确定(依构造要求,调整); ⑧之后按“1”的计算步骤计算。 ㈡承载力复核 已知截面尺寸b、,钢筋截面面积,材料规格,弯矩组合设计值,

所要求的是截面所能承受的最大弯矩,并判断是否安全。 ①由已知查表得:、、、; ②确定; ③计算; ④计算(应用力平衡公式:,若,则需调整。令, 计算出,再代回校核); ⑤适用条件判断(,,); ⑥计算最大弯矩(若,则按式计算最大弯矩) ⑦判断结构安全性(若,则结构安全,但若破坏则破坏受压区,所以应以受压区控制设计;若,则说明结构不安全,需进行调整——修改尺寸或提高砼等级或改为双筋截面)。 二、双筋矩形截面梁承载力计算 计算公式: , ,()+() 适用条件: (1) (2) 注:对适用条件的讨论 ①当&&时,则应增大截面尺寸或提高砼等级或增加的用量(即 将当作未知数重新计算一个较大的);当时,算得的即为安全要 求的最小值,且可以有效地发挥砼的抗压强度,比较经济; ②当&&时,表明受压区钢筋之布置靠近中性轴,梁破坏时应变较 小,抗压钢筋达不到其设计值,处理方法: a.《公桥规》规定:假定受压区混凝土压应力的合力作用点与受压区钢筋合力作用 点重合,并对其取矩,即 令2,并 () 计算出; b.再按不考虑受压区钢筋的存在(即令),按单筋截面梁计算出。 将a、b中计算出的进行比较,若是截面设计计算则取其较小值,若是承载能力复核则取其较大值。 计算方法: ㈠截面设计 1.已知截面尺寸b、h,钢筋、混凝土的强度等级,桥梁结构重要性系数,弯矩组合 设计值,计算和。 步骤: ①根据已知查表得:、、、、; ②假设、(一般按双排布置取假设值); ③计算;

常用结构计算软件与结构概念设计

常用结构计算软件与结构概念设计 论文作者:不详 摘要:随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及,它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算,使人们的工作效率得以大幅度的提高。与此同时,人们对结构计算软件的依赖性也越来越大,有时甚至过分地相信计算软件,而忽略了结构概念设计的重要性。 关键词:常用结构计算软件概念设计 1、结构计算软件的局限性、适用性和近似性。 随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及,它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算,使人们的工作效率得以大幅度的提高。与此同时,人们对结构计算软件的依赖性也越来越大,有时甚至过分地相信计算软件,而忽略了结构概念设计的重要性。由于种种原因,目前的结构计算软件总是存在着一定的局限性、适用性和近似性,并非万能。如:结构的模型化误差;非结构构件对结构刚度的影响;楼板对结构刚度的影响;温度变化在结构构件中产生的应力;结构的实际阻尼(比);回填土对地下室约束相对刚度比;地基基础和上部结构的相互作用等等。有些影响因素目前还无法给出准确的模型描述,也只能给出简化的表达或简单的处理,受人为影响较大。加之,建筑体型越来越复杂,这就对结构计算软件提出了更高的要求,而软件本身往往又存在一定的滞后性。正是因为如此,结构工程师应对所用计算软件的基本假定、力学模型及其适用范围有所了解,并应对计算结果进行分析判断确认其正确合理、有效后方可用于工程设 计。 2、现阶段常用的结构分析模型 实际结构是空间的受力体系,但不论是静力分析还是动力分析,往往必须采取一定的简化处理,以建立相应的计算简图或分析模型。目前,常用的结构分析模型可分为两大类:第一类为平面结构空间协同分析模型;另一类为三维空间有限元分析模型。 1) 平面结构空间协同分析模型。将结构划分若干片正交或斜交的平面抗侧力结构,但对任意方向的水平荷载和水平地震作用,所有正交或斜交的抗侧力结构均参与工作,并按空间位移协调条件进行水平力的分配。楼板假定在其自身平面内刚度无限大。这一分析模型目前已经很少采用。其主要适用于平面布置较为规 则的框架结构、框-剪结构、剪力墙结构等。 2) 三维空间有限元分析模型。将建筑结构作为空间体系,梁、柱、支撑均采用空间杆单元,剪力墙单元模型目前国内有薄壁杆件模型、空间膜元模型、板壳单元模型以及墙组元模型。楼板可假定为弹性,也可假定在其自身平面内刚度无限大,还可假定楼板分块无限刚。该模型以节点位移为未知量,由矩阵位移法形 成线性方程组求解。 3、常用结构计算软件 多、高层结构的基本受力构件有柱、梁、支撑、剪力墙和楼板。柱、梁及支撑均为一维构件,可用空间杆单元来模拟其受力状态。空间杆单元的每个端点有6个自由度,即3个平动自由度和3个转角自由度。对一维构件,各种有限元分析软件对这类构件的模型化假定差异不大。剪力墙和普通楼板均为二维构件,这两种构件的模型化假定是关键,它直接决定了多、高层结构分析模型的科学性,同时也决定了软件分析结果的精度和可信度。目前国内外流行的几个结构计 算软件对剪力墙和楼板的模型化假定差异较大。现进行分述。 3.1 TAT结构计算软件 TAT是由中国建筑科学研究院开发的建筑结构专用软件,采用菜单操作,图形化输入几何数据和荷载数据。程序对剪力墙采用开口薄壁杆件模型,并假定楼板在平面内刚度无限大,平面外刚度为零。这使得结构的自由度大为减少,计算分析得到一定程度的简化,从而大大提高了计算效率。薄壁杆件模型采用开口薄壁杆件理论,将整个平面联肢墙或整个空间剪力墙模拟为开口薄壁杆件,每个杆件有两个端点,每个端点有7个自由度,前6个自由度的含义与空间杆单元相同,第7个自由度是用来描述薄壁杆件截面翘曲的。开口薄壁杆件模型的基本假定为: 1) 在线弹性条件下,杆件截面外形轮廓线在其自身平面内保持不变,在平面外可以翘曲,同时忽略其剪切变形的影响。这一假定实际上增大了结构的刚度,薄 壁杆件单元及其墙肢越多,则结构刚度增大的程度越高。 2) 将同一层彼此相连的剪力墙墙肢作为一个薄壁杆件单元,将上下层剪力墙洞口之间的部分作为连梁单元。这一假定将实际结构中连梁对墙肢的线约束简化为

建筑施工临时结构的设计及计算,建议收藏!

1.简述几种大临结构的设计计算1.1简述几种大临结构的设计计算 1.2大临结构设计计算思路 (1)定初步方案: ?定布置形式 ?定尺寸 ?定材料 ?定截面等 (2)分析计算: ?传力路径 ?概念性分析判断 ?简化成计算简图 ?手算 ?电算 (3)优化方案: ?整体布置是否需要优化 ?细节处理是否合理 ?材料性能是否充分利用 目的:

1.3支架设计计算概述 (1)支架的设计计算的一般过程:?1.对上部结构进行分析 ?2.纵向布置 ?3.横向布置 ?4.支架地基基础布置 ?5.初步选择钢材型号及材料

?6.手算初步方案是否合理 ?7.电算各构件受力情况 ?8.不断优化确定方案 (2)支架设计荷载 ?钢筋砼自重取25-26kn/m3,竹胶板取1.0kpa,钢模取2kpa,施工活载取 2.5kpa,振捣砼产生的荷载取2kpa. (3)荷载组合分项系数 ?永久荷载取1.2,活荷载取1.4. (4)材料强度 ?依据《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》相关规定取值 (5)支架各构件允许长细比 ?主要受压构件取150,次要受压构件取200. (6)支架各构件最大变形限值 ?支架受载后挠曲的杆件,其弹性挠度为相应结构计算跨度的1/400 1.4挂篮计算概述 (1)挂篮主要组成构件 ?主桁架:主要受力结构,由桁架片构成两组,可用贝雷钢架、万能杆件或大型型钢等拼成?悬吊系统:将荷载从底模传到主桁上,常采用钻有销孔的钢带或精轧螺纹钢。 ?锚固系统与平衡重:防止挂篮行走和浇筑砼时倾覆失稳,稳定性系数不小于2。 ?行走系统 ?工作平台 ?底模架

(2)挂篮的设计要求 ?挂篮长度和横截面:长度应按悬臂浇筑最大的分段长度决定。横截面布置由桥梁宽度和截面形式决定。 ?挂篮要满足强度、刚度、稳定性的要求。 ?挂篮与悬浇梁段砼的重量比<0.5,挂篮的最大变形<20mm(一般轻型挂篮比较难做到)。()(3)计算围堰时一般需要考虑的荷载 ?水土压力:砂土地基采用水土分算,粘土或粉土地基采用水土合算。 ?水流力、波浪力 ?其他作用力:施工车辆荷载、基坑周边的超载、风荷载等 1.5围堰计算概述 2.简介midas有限元程序 2.1Midas/Civil软件介绍 2.3Midas/Civil帮助文件 Midas系列软件是以有限元为理论基础开发的分析和设计软件。是韩国浦项集团研发的。Midas系列软件包含建筑(Gen),桥梁(Civil),岩土隧道(GTS),机械(MEC),基础(SDS),有限元网格划分(FX+)等多种软件 Midas/Civil是关于土木结构分析系统。其主要特点为: 提供菜单交互式、表格输入、导入CAD等建模功能。 提供刚构桥、板桥、箱梁桥、悬索桥、斜拉桥等桥型的建模助手。 提供中国、美国等国家材料/截面数据库,砼收缩徐变规范和移动荷载规范。提供杆、板、实体等单元的多种有限元模型。 提供静力分析、动力分析、屈曲分析等功能。 可根据设计规范自动生成荷载组合,也可自行添加和修改荷载组合。 可输出各种反力、位移、内力和应力的图形、表格和文本。 可在进行结构分析后对多种形式的梁、柱截面进行设计和验算。 2.2Midas/Civil菜单详解

《结构设计原理》述课

《结构设计原理》述课 一、前言 (一)课程基本信息 1.课程名称:结构设计原理 2.课程类别:专业平台课 3.学时:两学期总计84学时,2周课程设计 4.适用专业:交通工程 (二)课程性质 1.课程性质 结构是土木工程中最基本的元素,《结构设计原理》课程围绕着工程中常用的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算进行理论和实践性的教学。 《结构设计原理》是土木工程专业的一门重要的专业必修课程,是学生运用已学的《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《工程材料》等知识,初步解决结构原理及结构设计问题的一门课程。其特点是:兼具理论性和实用性且承前启后,为学好专业课打好基础的课程,也是学生感到比较难学的一门课程。所以《结构设计原理》及其系列课程一直是土木工程专业的主干课,从开设的《结构设计原理》、《结构设计原理》课程设计,到毕业设计都渗透结构设计的理论,课程贯穿交通工程专业教学的所有环节。 本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。 2.本课程的作用 本课程主要培养学生掌握钢筋混凝土基本构件和结构的设计计算方法和与施工及工程质量有关的结构的基本知识,培养学生具有识读桥梁结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力,从而为继续学习后续专业课程奠定扎实的基础,以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质,为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。 本课程以“材料力学”、“理论力学”和“工程材料”的学习为基础共同打造学生的专业核心技能。

数据结构课程设计计算器

数据结构课程设计报告 实验一:计算器 设计要求 1、问题描述:设计一个计算器,可以实现计算器的简单运算,输出并检验结果的正确性,以及检验运算表达式的正确性。 2、输入:不含变量的数学表达式的中缀形式,可以接受的操作符包括+、-、*、/、%、(、)。 具体事例如下: 3、输出:如果表达式正确,则输出表达式的正确结果;如果表达式非法,则输出错误信息。 具体事例如下: 知识点:堆栈、队列 实际输入输出情况: 正确的表达式

对负数的处理 表达式括号不匹配 表达式出现非法字符 表达式中操作符位置错误 求余操作符左右出现非整数 其他输入错误 数据结构与算法描述 解决问题的整体思路: 将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式,再利用转换后的后缀表达式进行计算得出结果。 解决本问题所需要的数据结构与算法: 用到的数据结构是堆栈。主要算法描述如下: A.将中缀表达式转换为后缀表达式: 1. 将中缀表达式从头逐个字符扫描,在此过程中,遇到的字符有以下几种情况: 1)数字 2)小数点 3)合法操作符+ - * / %

4)左括号 5)右括号 6)非法字符 2. 首先为操作符初始化一个map priority,用于保存各个操作符的优先级,其中+ -为0,* / %为1 3. 对于输入的字符串from和输出的字符串to,采用以下过程: 初始化遍历器std::string::iterator it=infix.begin() 在当it!=from.end(),执行如下操作 4. 遇到数字或小数点时将其加入到后缀表达式: case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case '8':case'9':case'0':case'.': { to=to+*it; break; } 5. 遇到操作符(+,-,*,/,%)时,如果此时栈顶操作符的优先级比此时的操作符优先级低,则将其入栈,否则将栈中的操作符从栈顶逐个加入到后缀表达式,直到栈空或者遇到左括号,并将此时的操作符加入到栈中,在此过程中需判断表达式中是否出现输入错误: case'+':case'-':case'*':case'/':case'%': { if((it+1)==from.end()) { cout<<"输入错误:运算符号右边缺少运算数"<

混凝土结构设计原理 课件及试题10

第十章混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》的设计计算 本章的意义和内容: 本章讲述了桥涵工程混凝土结构的材料、计算原理、基本构件(受弯构件、轴心受力构件、偏心受力构件、受扭构件、预应力混凝土构件)的承载能力计算和构件裂缝宽度、挠度验算以及构造要求。通过本章的学习,使学生了解混凝土按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行构件设计计算的方法、这种方法与房屋工程中混凝土构件的设计计算方法有何相同和不同之处,为进行桥涵工程混凝土结构设计计算奠定基础。并掌握以下重点、难点。 1.桥涵工程混凝土结构设计也采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,但是由于涵桥结构所处环境、荷载性能以及结构的特点与房屋结构有较大的差异,因此《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定的结构目标可靠指标比房屋结构的大;桥涵工程的材料强度设计值比房屋结构的小。 2.涵桥工程受弯构件不但要进行持久状态下的设计计算,而且还要进行短暂状态下的计算,受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋率与房屋建筑有所不同。 3.土木工程中一般受弯构件斜截面抗剪承载力计算基于同一基本理论,但涵桥工程受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法与房屋建筑工程不同。涵桥工程受弯构件斜截面抗剪承载力计算是采用单一公式(房屋建筑是两套公式),该公式适用矩形、T形、I字形截面构件,并且考虑了构件截面受压翼缘的抗剪作用,也考虑了受弯纵向受力钢筋的抗剪作用 4.由于桥梁结构受弯构件截面形式、剪力图的特点,桥涵工程受弯构件斜截面抗剪承载能力计算时,首先按斜截面始端的截面尺寸和规定的剪力值进行计算,然后确定斜截面末端的位置,再根据斜截面末端截面尺寸和规定的剪力取值对斜截面末端进行抗剪承载能力验算。 5.桥涵工程偏心受压构件正截面承载能力计算时,混凝土强度采用棱柱体抗压强度,而且不考虑附加偏心距的影响。 6.桥涵工程混凝土构件的裂缝宽度、受弯刚度计算公式的建立方法、计算方法与房屋建筑工程不同,为了减少受弯构件的挠度,经常需要设置预拱度,预拱度的大小为永久荷载与一半可变荷载频遇值引起的挠度。 在预应力混凝土构件的设计当中,桥涵工程中预应力混凝土构件的预应力损失的排序、预应力损失的组合与房屋建筑工程不同。 一、概念题 (一)填空题 1.《桥规》规定,钢筋混凝土构件的混凝土标号不应低于,当采用HRB400、KL400级钢筋时不应低于;预应力混凝土构件的混凝土标号不应低于; 2.《桥规》规定,钢筋混凝土构件中的普通钢筋应选用、、及。 3.桥涵工程结构设计采用以概率论为基础的方法,极限状态分为和。桥涵工程设计基准期为。 4.《桥规》规定,在进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时,应考虑、和三种设计状态。 5.和房屋建筑工程相比,桥涵结构的目标可靠度指标值相对。

工地常用临时结构设施计算手册

目录 一前言 (1) 二路基工程 (2) 1 浅孔爆破计算 (2) 1.1 爆破特征 (2) 1.2 计算简图 (2) 1.3 计算参数 (2) 1.4 爆破药量计算 (2) 1.5 计算实例 (4) 2 深孔爆破计算 (5) 2.1 爆破特征 (5) 2.2 计算简图 (5) 2.3 计算参数 (5) 2.4 爆破药量计算 (5) 2.5 计算实例 (5) 3 控制爆破计算 (7) 3.1 爆破特点 (7) 3.2 爆破参数 (7) 3.3 单个炮孔的装药量 (7) 3.4 一次爆破药量 (8) 3.5 计算实例 (8) 三桥梁工程 (10) 1 模板计算 (10) 1.1 模板荷载及其组合 (10)

1.3 荷载的标准值 (11) 1.4 35m预应力T梁模板(侧模)计算 (16) 1.5 大模板计算 (22) 2 脚手架计算 (34) 2.1 碗扣式脚手架 (34) 2.2 扣件式脚手架 (48) 3 无支架现浇盖梁 (57) 3.1 预埋钢棒现浇盖梁 (57) 3.2 抱箍现浇盖梁 (59) 4 先张法张拉台座 (64) 4.1 预应力墩式偏心台座计算 (64) 4.2 预应力墩式轴心台座计算 (71) 5 基坑开挖支护计算 (77) 5.1 土压力计算 (77) 5.2 土体直立壁最大开挖高度的计算 (88) 5.3 连续水平板或支撑的计算 (89) 5.4 连续水平板或支撑的计算 (93) 5.5 抗滑桩设计 (95) 6 钢板桩围堰 (99) 6.1 工程概况 (99) 6.2 钢板桩围堰布置 (99) 6.3 钢板桩围堰验算 (99) 7 吊装(预埋螺栓、吊环) (106) 7.1 设计原则 (106) 7.2 吊环计算 (106)

设计院常用结构计算软件比较

常用结构软件比较 摘要:本人在设计院工作,有机会接触多个结构计算软件,加上自己也喜欢研究软件,故对各种软件的优缺点有一定的了解。现在根据自己的使用体会,从设计人员的角度对各个软件作一个评价,请各位同行指正。本文仅限于混凝土结构计算程序。 关键词:结构软件结构设计 目前的结构计算程序主要有:PKPM系列(TAT、SATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等,虽然功能强大,且在国外也相当流行,但国内实际上使用的不多,故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序,其构件均采用空间杆系单元,其中梁、柱均采用简化的空间杆单元,剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵,引入了楼板无限刚性假设,大大减少了结构自由度。SATWE、TBWE 和TBSAP在此基础上加入了墙元,SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设,更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元(包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元)和厚板单元(包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元)。另外,通过与JCCAD的联合,还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外,还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元(包括罚单元与集中单元),以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元(桩元)、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的,其单元类型非常丰富,而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是,使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分,其计算模型是最为接近实际结构。BSCW和GSCAD的情况比较特殊,严格说来这两个程序均是前后处

浅谈桥梁结构计算分析

浅谈桥梁结构计算分析 黎志忠 (四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院成都610041)摘要:结合当代桥梁计算技术的发展,从桥梁结构工程师的角度分析指出桥梁计算从属于和促进了精细化设计。分析计算工作的层次性和动态性特点,强调结构分析的人员对结构概念的掌握尤其重要。指出计算工作需要策划,不同的桥型有其侧重点,计算应有针对性的提出解决方案,并建议了计算工作的一般流程。就具体实施而言,工程计算应该立足于现有的软件硬件资源。探讨如何对待软件工具和判断调试计算结果,总结了一些分析判断经验。通过列举特定案例计算内容和解决思路,给桥梁计算工作同行起到抛砖引玉的作用。 关键词:桥梁结构分析解决方案思路 A discussion about structural analysis of bridge LI Zhi-Zhong (Sichuan Province Communications Department Highway Planning, Survey, Design And Research Institute, Chengdu, 610041, China) Abstract: Combined with the development of modern computing technology of bridges, this paper points out that calculations subordinate and promote the finer bridge designs from the perspective of bridge engineers. The calculation work is different in various design stages and dynamic in nature. That the concepts of structure are especially important to the analysts is emphasized. Pointe out that the calculations need to plan and solution methods should be focus on the distinguishing features of each bridge, then a general process of the calculation is recommended. It is suggested that the engineering calculations should be based on the existing software and hardware resources. How to debug FEA models and judge the results are discussed on. Some of the experiences to judge are summarized. The contents of certain cases and solutions are presented for reference.

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