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建筑结构设计中若干问题的分析与研究

作　者: 李文萍
导　师: 肖南
学　校: 浙江大学
专　业: 结构工程
关键词: 嵌岩桩竖向承载力地下车库顶板结构布置消防车道等效活荷载取值超长结构温度应力腹部开孔梁承载力
分类号: TU318
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 111次
引　用: 2次
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内容摘要

在实际工程结构设计中经常涉及方案优越性的选择以及相同问题,不同规范的选用等工程中不确定的问题。本文就若干问题作了相关的讨论和分析。1、目前国内涉及嵌岩桩的相关规范有好几本,但具体单桩承载力的计算和设计方法却不尽相同,单桩竖向承载力特征值的计算结果相差很大。本文利用ANSYS软件对嵌岩桩进行竖向承载力计算分析,验证了《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)中的嵌岩桩竖向承载力计算比较合理。另外,根据现行结构设计方法,桩、墩基础的承载力相差很大,本文利用ANSYS软件对长度为3m、4.5m、6m、10m的灌注桩分别进行了有限元建模和计算分析,建议长径比(?)套用桩基础的计算方法,不计算土体侧摩阻力,并对嵌岩段总阻力进行0.7～0.9的折减。墩长度<3m时,可考虑采用浅基础来计算承载力。2、以最常见的柱网尺寸为例对地下车库顶板按五种结构方案进行计算设计。通过建筑实用性,经济效益和受力合理性的比较和分析,得出最佳的地下车库顶板设计方案为十字交叉主次梁结构。另外,根据规范要求针对各种常见板跨及覆土深度,计算消防车通道等效活荷载并制作了表格,为日后结构设计提供方便。3、本文利用大型结构分析通用有限元软件SAP分析了超长结构季节温差作用效应,探讨了在季节温度荷载作用下各构件的温度内力和温度变形特点,并计算分析了钢筋混凝土框架结构由于长度变化、楼板厚度变化、柱线刚度变化等对温差作用效应的影响。根据分析计算结果,提出从设计方面控制钢筋混凝土框架结构温度变形及其应力的工程措施。4、实际工程腹部开孔钢筋混凝土梁计算往往被设计人员忽略,各类软件也未有提供该方面的计算。针对这个问题,本文利用C++程序语言编制了开孔梁承载力计算软件,利用该软件计算各类腹部开孔梁承载力。根据计算结果的分析给出一些手册和规范上没有涉及部分开孔梁的载力计算的建议。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-19
  1.1 引言  10-12
  1.2 建筑结构设计中遇到的若干问题  12-17
    1.2.1 嵌岩桩的承载力的学位论文">竖向承载力计算和长径比问题的分析和计算  12-13
    1.2.2 地下车库结构设计若干问题的分析  13-15
    1.2.3 超长钢筋混凝土结构温度应力  15
    1.2.4 钢筋混凝土梁腹部开孔后的承载能力  15-17
  1.3 本文的研究内容  17-19
第二章嵌岩桩的竖向承载力计算和长径比问题的分析和计算  19-47
  2.1 引言  19-20
  2.2 有限元的基本原理和ANSYS软件在桩受力分析中的应用  20-23
    2.2.1 有限元基本原理  20-21
    2.2.2 岩土的本构模型  21-22
    2.2.3 ANSYS软件简介和ANSYS在岩土工程中的应用  22-23
  2.3 嵌岩桩竖向承载力的计算  23-38
    2.3.1 利用国内各规范对嵌岩桩竖向承载力进行计算  23-28
    2.3.2 国内外嵌岩桩竖向承载力研究的现状  28-31
    2.3.3 利用ANSYS软件对嵌岩桩竖向承载力的计算  31-36
    2.3.4 嵌岩桩竖向承载力的对比及分析  36-38
  2.4 大直径嵌岩灌注桩的长径比问题的分析和计算  38-45
    2.4.1 按规范及措施的规定对单桩(墩)承载力特征值的计算  38-39
    2.4.2 利用ANSYS对单桩(墩)承载力性能的计算和分析  39-41
    2.4.3 不同长径比大直径灌注桩承载力性能的比较  41-45
  2.5 本章小结  45-47
第三章地下车库结构设计若干问题的分析  47-64
  3.1 引言  47-48
  3.2 住宅大地盘地下车库顶板结构布置浅议  48-58
  3.3 地下室顶板上消防车等效活荷载的计算和取值  58-63
  3.4 本章小结  63-64
第四章超长钢筋混凝土结构温度应力的分析和计算  64-87
  4.1 引言  64-65
  4.2 温度应力理论  65-68
    4.2.1 温度荷载的分类及特点  65-66
    4.2.2 约束的概念及约束应力的产生  66-68
    4.2.3 弹性温度应力基本理论  68
  4.3 混凝土结构温度变形和温度应力的计算分析  68-81
    4.3.1 季节温差的取值  68-69
    4.3.2 混凝土结构温度荷载的组合  69
    4.3.3 基本模型的温度变形和温度应力的计算分析  69-75
    4.3.4 建筑物长度变化对结构温度效应的影响  75-77
    4.3.5 楼板厚度变化对结构温度效应的影响  77-79
    4.3.6 柱截面刚度变化对结构温度效应的影响  79-81
    4.3.7 屋顶层的温度作用分析  81
  4.4 结构设计方面采取控制温度效应的措施  81-85
    4.4.1 设置伸缩缝  82
    4.4.2. 设置后浇带  82-83
    4.4.3. 采用预应力混凝土结构  83
    4.4.4 降低约束刚度  83-84
    4.4.5 加强构造配筋  84
    4.4.6 建筑物顶部局部伸缩缝(如音叉式伸缩缝)  84-85
    4.4.7 建筑物屋顶设计的几点注意事项  85
  4.5 本章小结  85-87
第五章钢筋混凝土梁开孔后承载能力的分析  87-114
  5.1 引言  87
  5.2 梁腹部开孔的相关规范要求和开孔梁承载力计算  87-100
    5.2.1 构造措施  88-89
    5.2.2 开孔梁承载力计算  89-94
    5.2.3 开孔梁挠度计算  94-96
    5.2.4 开孔梁裂缝宽度计算  96-98
    5.2.5 孔洞周边补强钢筋的计算  98-100
  5.3 腹部开孔梁承载力计算的编程  100-104
    5.3.1 编程的原因和目的  100-101
    5.3.2 程序的编制  101-104
    5.3.3 程序的应用  104
  5.4 各类不同类型的腹部开孔梁承载力的计算与分析  104-112
    5.4.1 梁腹居中开孔的承载力计算和分析  105-107
    5.4.2 梁腹偏位开孔的承载力计算和分析  107-110
    5.4.3 梁腹在不同跨度处开孔的承载力计算和分析  110-112
  5.5 本章小结  112-114
第六章结论与展望  114-116
  6.1 本文的主要工作及结论  114-115
  6.2 本文的进一步工作  115-116
参考文献  116-120
个人简历  120

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