简介:摘要: 室内土体剪切试验方法多样,需要结合不同的工程项目特性,把握不同试验方法优缺点,在此基础上灵活选择不同的土体剪切试验方法,为后续工程设计提供可靠的试验方法,获取精准可靠结果。本文就室内土体剪切试验方法进行探究,充分契合岩土工程特性,选择合适的试验方法,为最终试验结果精度提供保障,推动岩土工程建设和发展。 关键词: 结果分析;岩土工程;土体;剪切试验;试验方法
简介:摘要:近年来,随着各地区次高压、高压燃气管道工程的不断增加,燃气管道钢制弯头受内压和温差共同作用下的应力计算与分析显得尤为重要。据研究,钢制管道在内压和温差的共同作用下,由于埋地管道弯头附近的土壤抗力不足以嵌固管道,直管段会发生位移。相对而言,弯头比同规格的直管段具有更大的柔性,加之受土壤约束作用,弯头两侧直管因温度变化产生的位移及应力向弯头集中,使弯头产生较大的热胀弯矩,弯头因此会产生显著的变形并承受应力,轻则截面变形,重则会产生裂缝,发生泄露事故。因此,对内压和温差共同作用下的弯头组合应力进行校核十分必要,也为燃气管道的安全运行提供了重要前提保障。
简介:摘 要:本文简要介绍了XG-I型悬挂式波速测井仪的测试原理及方法,以及通过对比剪切波速成果在建筑、公路及铁路工程项目场地类别划分中的应用实例,分析剪切波速在不同的工程项目场地类别划分上的异同。
简介:摘要:受采取原状砂样设备等因素限制,我国各地砂土剪切指标一般依据标贯击数按规范查值并结合地方经验确定。淤泥质砂土含有较多粉粘粒,理论分析粉粘粒对其剪切指标有影响,应该有粘聚力,对淤泥质砂土粘聚力通常按0kPa取值,内摩擦角则根据标贯击数参考地方地基基础规范中砂土的经验公式计算并结合地方经验综合确定。该规范中的计算公式是否适宜淤泥质砂土、是否考虑淤泥质砂土中粉粘粒产生的粘聚力影响、还是将此类影响等效至内摩擦角等都鲜有研究,故无法准确判断勘察报告提供的剪切指标的合理性。为此,勘察单位对原详勘报告中提供的淤泥质砂土的剪切指标的合理性进行复核确认研究。
简介:摘要:现行规范给出了按等效剪切刚度、剪弯刚度、楼层剪力与楼层层间位移比、楼层剪力与楼层层间角移角之比四种计算楼层侧向刚度方法。框架结构采用等效剪切刚度能避免无害位移的影响,更为合理 。但当抗侧构件高宽比1关键词:侧向刚度 剪切刚度 剪弯刚度 楼层剪力与楼层位移(或与楼层位移角)之比 框架节点刚域1. 引言由于建筑功能的需要,高层建筑各楼层的层高沿高度是变化的,有时甚至可能产生突变,而层高是影响结构楼层刚度的重要因素,当结构平面布置不变仅仅某层层高发生改变时,则在该层处楼层刚度也会发生突变。历次地震震害表明:结构刚度竖向突变会产生在某些楼层的变形过分集中,形成薄弱层,出现严重震害甚至倒塌,对抗震是很不利的 。鉴于此,《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定,结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化。正常设计的高层建筑下部楼层侧向刚度应大于上部楼层的侧向刚度,下层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层的70%,或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。现行规范给出了按剪切刚度、剪弯刚度、楼层剪力与楼层层间位移比和楼层剪力与楼层层间角移角之比四种计算楼层侧向刚度方法。对框架结构,采用等效剪切刚度能避免无害位移的影响,更为合理 。因此,本文就等效剪切刚度展开讨论。在实际工程中,比如在医院建筑中,在设备夹层处因层高很低,结构楼层侧向刚度发生突变,且突变幅度较大,往往超过规范中规定的限值 。而如何把握结构上下层的侧向刚度计算是需要考虑的问题。2. 关于柱等效剪切刚度的定义的理解由《上海抗规》条文说明以及《全国高规》附录E中,其对柱等效剪切刚度的定义为: ……式 (1)其中, ; 对式(1)作如下转换,得到式(2):(其中取G=0.4E)……式(2)而根据结构力学,两端固端杆,发生支座位移Δ时,杆端内力关系如下:图1 构件发生侧移Δ时的内力由此,对于较细长矩形截面柱,其截面惯性矩I= (bh /12),当两端不发生转动仅发生侧移时,柱的抗侧刚度K为: ……(3)对照式(2)、(3)可知,《上海抗规》条文说明及《全国高规》附录E中所规定的柱等效剪切刚度,实际上就是某层所有柱在柱两端不发生转动(或两端转动相等)而仅发生侧移时的抗侧刚度之和。因此,“框架楼层的等效剪切刚度”公式可溯源为: ……(4)式(4)实为i层实心矩形柱的侧向抗弯刚度之和。因此,上述推导表明:一般混凝土框架为实心矩形截面时,式(1)所说的剪切刚度实际上是各框架柱的侧向抗弯刚度。此时,须认为楼层框架梁为刚性梁,梁端无转动;或楼层框架梁的梁端转动完全相等而上下层相互抵销。3. 规范等效剪切刚度计算存在的问题与处理建议从等效剪切刚度的计算公式中可以看出,等效剪切刚度的计算仅仅考虑楼层中竖向构件墙、柱刚度的影响,不考虑水平构件对楼层刚度的影响,计算剪切刚度的层高直接取本层层高。但是实际上,梁并不是刚性梁,不同的梁高度对于柱的约束不一样,进而引起楼层刚度的变化。梁越高对柱约束能力越大,剪切刚度应该越大,但是规范公式未真实反应这种情况。因此,本文提出:按高规对于梁柱刚域的要求,计算剪切刚度时考虑柱刚域长度,层高按建模层高扣除柱刚域的高度作为计算剪切刚度的层高,以考虑较高的框架梁对柱剪切刚度的影响。另一方面,由于式(3)中的Δ仅包含了住的弯曲变形引起的侧移,而未包含剪切变形引起的侧移,当柱的高宽比小于4时,剪切变形的占比越来越不能忽略。规范中提出当Ci,j大于1时取1,此要求并非是对刚度的修正;其对应的含义是弯曲变形引起的侧移与剪切变形引起的侧移相当,此时两者都不能忽略。参照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016)第7.2.3条砌体结构中剪力分配时的原则:建议高宽比处于1~4时,须同时考虑弯曲变形和剪切变形。4. 刚域对剪切刚度的影响考虑与否对比分析如图2算例模型,该模型为两层框架,层高均为5m,柱距6m,首层柱截面为1000*1000mm,梁X,Y两个方向截面均为400*1500,底层柱截面为600*500,梁截面为500*550。梁柱混凝土标号均为C35。 图2 算例模型三维图4.1. 不考虑刚域时楼层剪切刚度的算例本算例中首层16根柱子,C35混凝土柱,按剪切刚度计算本层的剪切刚度如下。 每根柱的剪切刚度为:本层的剪切刚度为:软件输出的不考虑柱刚域的楼层剪切刚度及刚度比结果如图6所示。软件输出的首层两个方向的剪切刚度与手工校核结果一致。图3 不考虑柱刚域影响的楼层剪切刚度及刚度比4.2. 考虑刚域时楼层剪切刚度的算例PKPM软件中,工程文件夹中的文件“GOUJIAN.OUT”查看结构设计软件计算的梁柱刚域的长度,如表1、表2所示。表1 第1层构建信息柱编号塔号截面号材料强度等级上端刚域下端刚域1111350.4602111350.4603111350.4604111350.4605111350.4606111350.4607111350.4608111350.4609111350.46010111350.46011111350.46012111350.46013111350.46014111350.46015111350.46016111350.460 表2 第2层构建信息柱编号塔号截面号材料强度等级上端刚域下端刚域1131350.1102131350.1103131350.1104131350.1105131350.1106131350.110 考虑柱刚域后,校核首层的剪切刚度,由于首层柱的刚域长度计算结果为0.46m,层高由原来的5m变为4.54m,首层剪切刚度为:考虑刚域以后首层计算的两个方向剪切刚度与软件校核结果一致。软件输出结果如图5所示:图5 考虑柱刚域影响的楼层剪切刚度及刚度比通过图4与图5对比发现,考虑刚域以后首层的剪切刚度由原来不考虑刚域的3.58增加到4.79,增加幅度33%。5. 结论及工程设计建议通过上述简单案例分析,对上下层剪切刚度受节点刚域的影响有了初步认识。结合分析得出如下结论,供设计师在设计中参考:1、上下层等效剪切刚度比,规范公式未考虑梁高影响,可通过考虑柱刚域长度对柱高的减小作用,来计算楼层剪切刚度,以适当考虑梁高对侧移刚度的影响。2、对因刚域不同造成的不等高柱或柱中被层间梁打断导致柱被分段,程序不能正确处理,而是分别计算每根等高柱剪切刚度,(对层间梁打断柱则按下柱段来计算),然后整体求和得到楼层剪切刚度。此时应手工计算处理并统计。3、高规柱刚域计算公式未考虑梁宽影响,导致截面高度相同宽度不同的梁,在考虑柱刚域时得到柱刚域长度一致,这显然也不合理。PKPM结构设计软件处理柱刚域计算时考虑梁宽影响,通过梁截面面积与计算方向上的柱宽的比值得出等效梁高再进行柱刚域的计算,这样的处理从设计角度讲更为合理。4、高规柱刚域长度计算没有区分柱沿X、Y两方向高度不同的影响及同一个方向梁高不同的影响,这也是不合理的。程序考虑时,柱某方向的刚域按照较高截面考虑,柱X,Y两个方向计算的刚域长度取平均作为最终柱刚域长度。5、如果柱子为高宽比小于4的短柱,应考虑柱剪切变形对侧移刚度的降低影响,对侧移刚度作出修正。对于设备层等短柱楼层其按等效剪切刚度计算的楼层侧向刚度作适当折减后其突变程度将有所降低。参考文献【1】 上海市建筑抗震设计标准 DG/TJ08-9-2023[S]上海市建设工程标准.【2】 许崇伟,黄勤勇.层高突变对高层建筑楼层刚度的影响及其对策[J].建筑科学,2006,(04):16-20.【3】 吴庆丰.高层建筑梁式转换层的结构设计研究及其应用[D].湖南大学,2017.