摘要：目前钢筋混凝土框架节点设计主要是依据各种构造要求,在很多情况下缺乏计算节点的承载力的方法。拉压杆模型方法是一种基于塑性理论的下限方法,可以考虑结构中的剪切作用的影响。对四种典型框架节点建立了拉压杆模型,拉压杆模型的计算结果与相应的框架节点试验结果符合较好。同时还提出与节点区的拉压杆模型对应的外力确定的简明方法。分析表明,在梁和柱中的拉杆与压杆强度足够和纵筋伸入节点核心区足够深且安全锚固的情况下,框架节点拉压杆模型的控制杆件是节点核心区的主斜压杆。因此,基于已有节点试验数据提出一种主斜压杆的验算方法。提出的钢筋混凝土框架节点的拉压杆模型可以拓展到整个框架或与现有的框架计算方法相结合,实现包括节点在内的全框架承载力计算。

摘要：针对不同的洞口尺寸和洞口位置,按拓扑优化中的遗传演化算法构造拉压杆模型和我国规范推荐的经验方法,设计了4组共8个钢筋混凝土开洞深梁试件。通过静载试验对两种方法设计的试件进行对比,结果表明:按拉压杆模型方法设计的试件不仅具有较高的受剪承载力、较充分的裂缝开展和较好的延性,而且有效解决了按经验方法设计的试件纵筋不能充分利用的问题。通过比较实测的受剪承载力和按材料标准值计算的设计受剪承载力,结果表明:拉压杆模型方法可以得到偏于安全的承载力预测值,而经验方法的预测结果偏差较大;开洞深梁的破坏形态,洞口尺寸较小时由"瓶形"斜压杆两侧的斜裂缝开展起控制作用,而洞口尺寸较大时,虽然也由斜裂缝控制破坏,但显现一定的弯曲破坏特征。

摘要：针对体外预应力混凝土箱梁桥中的独立矩形齿块锚固区,研究了拉压杆模型构形及其配筋设计方法。首先通过应力场分析、传力路径的拓扑优化找形、裂缝分布模式试验验证以及抗剪钢筋作用机理分析,揭示了产生局部拉应力集中的3种作用效应以及锚固力由承压面经独立齿块向壁板传递过程中2种荷载传递机制。在此基础上,提出了一种新的精细化桁式拉压杆模型,该模型能恰当反映独立齿块各部位受拉、受压、受剪规律及配筋设计需求。以所提出的拉压杆模型为基础,并结合美国AASHTO桥梁设计规范,给出了独立矩形齿块锚固区的配筋设计方法,设计示例表明该方法具有良好的实用性,可供工程设计参考。

摘要：对混凝土箱梁墩顶横隔梁的拉压杆模型构形及其配筋设计方法进行了研究。首先讨论横隔梁力学边界条件的合理简化,提出了等效计算图式。根据深梁典型拉压杆模型并结合荷载传递路径的分析,给出了实心及开洞两种横隔梁的拉压杆模型。进一步研究揭示了该区域拉压杆模型构形有以下特点:对于高宽比为0.5―1.2的双支承横隔梁,高宽比及支承间距决定了模型中水平方向拉压杆间力臂长度及斜压杆倾角;对于高宽比为1.2―2的双支承横隔梁,模型可由双支承典型深梁及小高宽比双支承横隔梁模型组合而成,且构形不再受支承间距的影响;此外,洞口大小及位置会改变荷载传递路径,从而也影响到模型中斜压杆的倾角。以该文提出的横隔梁拉压杆模型为基础,并结合美国AASHTO公路桥梁设计规范,给出了墩顶横隔梁配筋设计方法。设计示例表明该方法具有良好的实用性,可供工程设计参考。

摘要：针对体外预应力混凝土箱梁桥中的角隅矩形齿块锚固区,研究了拉压杆模型构形及其配筋设计方法。首先通过应力场分析、传力路径的拓扑优化找形以及抗剪钢筋作用机理分析,揭示了产生局部拉应力集中的四种作用效应以及锚固力由承压面经角隅齿块向壁板传递过程中的两种荷载传递机制。同时,利用有限元数值分析结果,拟合出锚固力在箱梁腹板与翼板间分配比例的计算公式,在此基础上,构建两个平面内的精细化桁式拉压杆模型以恰当反映角隅齿块各部位受拉、受压、受剪规律及配筋设计需求。以所提出的拉压杆模型为基础,并结合美国AASHTO桥梁设计规范,给出了角隅矩形齿块锚固区的配筋设计方法,设计示例表明该方法具有良好的实用性,可供工程设计参考。

摘要：为解决现有规范中单箱多室箱梁支点横隔梁缺乏系统的拉压杆模型建立方法的问题,首先利用拓扑优化功能得到横隔梁拉压杆模型的初步构形,然后根据应力迹线图对模型中的杆件进行补充修正,得到合理的拉压杆模型.研究了支座间距、支座宽度、横隔梁宽高比等参数对拉压杆模型的影响,根据支座间距和横隔梁宽高比将单箱三室支点横隔梁的拉压杆模型分为3类,并采用遗传算法实现该3类拉压杆模型的自动构建.结果表明,自动构建方法生成的拉压杆模型与有限元应力积分的计算结果比值在0.95~1.35之间,可以满足支点横隔梁的设计要求.所提出的方法可以实现自动构建多室箱梁横隔梁的拉压杆模型,对支点横隔梁的受力分析及设计计算具有一定的实用价值.

摘要：针对混凝土索塔锚固区承载力准确计算及预应力设计难题,提出拓扑优化拉压杆模型,以龙川枫树坝大桥为背景,采用变密度拓扑优化法构建索塔锚固区拉压杆模型,分析索塔锚固区压杆和节点的承载力、计算环向预应力需求数量,建立索塔锚固区节段有限元模型进行预应力构造优化分析,确定预应力沿高度方向布置方式、预应力盲区设计及预应力配置数量,并对优化后的模型进行应力验算。结果表明:分散布束较集中布束产生的锚固区主拉应力更小;在导管处预应力盲区增加短束可均匀提高塔侧壁的预压应力;受材料泊松效应影响,索塔锚固区预应力钢筋必须适量配置;按提出的拉压杆模型及构造优化方式布置预应力钢束可较好满足索塔锚固区受力要求。

摘要：为分析FRP-混凝土组合梁的斜截面受剪承载力,在拉压杆模型的基础上,建立了考虑FRP板与混凝土界面发生黏结滑移的FRP-混凝土组合梁拉压杆受剪承载力模型。该模型中,将配置在受拉区的FRP板简化为拉杆,而将变形非协调区的混凝土简化为压杆。为反映FRP与混凝土界面之间的黏结,建立了拉压杆节点区的破坏准则———界面剪应力达到最大黏结剪应力。为验证建立模型的有效性,对已有的试验梁进行了受剪承载力和斜裂缝开裂角度的计算分析。计算结果表明,建立的受剪承载力模型可以有效地预测组合梁的受剪承载力和斜裂缝开裂角度,与试验值吻合较好。

摘要：为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型,结合箱体挡墙结构的破坏机理,分析并推导出侧墙受压、临水面挡墙和集束连接受拉3种主要破坏模式的承载力公式.实际工程对比分析结果表明:进行900次模型优化后,优化形态和应变能基本保持不变;基于拉压杆模型的装配式混凝土箱体挡墙结构的承载能力低于规范值和有限元模拟值,但误差均保持在16%范围内,从而验证了该方法的合理性.

摘要：对拉压杆模型的基本理论以及它在桥墩盖梁系统中的应用进行了论述和说明,通过实际桥墩设计数据进行讨论研究,并利用有限元软件ABAQUS对盖梁模型进行应力应变分析验证。将拉压杆模型和传统平截面模型进行比较后得出,在类似桥墩盖梁这类深梁结构中,使用拉压杆模型设计所需的钢筋用量较少。