抗彎承載力的案例
鋼筋混凝土結構設計: 第四章(受彎構件斜截面承載力)
② 對于剪壓破壞，受彎構件的斜截面抗剪承載力變化幅度較大，必須進行斜截面抗剪承載力的計算。
受彎構件斜截面承載力計算 (1)
鋼筋混凝土梁的剪切破壞
9. 上限值---截面最小尺寸的限制條件，是為了避免斜壓破壞，同時也為防止梁特別是薄腹梁在使用階段斜裂縫開展過大。如果條件不滿足，則應加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。
10. 下限值---按構造要求配置箍筋. 當梁段配置規定數量的箍筋(箍筋直徑和布置間距)，就可防止發生斜拉破壞。
11. 等高度簡支梁腹筋的初步設計是根據梁斜截面抗剪承載力要求進行箍筋配置、初步確定彎起鋼筋的數量及彎起位置。
12. 彎起鋼筋是由縱向受拉鋼筋彎起而成，常對稱于梁跨中線成對彎起. 《公路橋規》規定，在鋼筋混凝土梁的支點處，應至少有兩根并不少于總數1/5的下層受拉主鋼筋通過。彎筋不宜單獨使用，而總是與箍筋聯合使用。
13. 進行彎起鋼筋布置時，為滿足斜截面抗彎承載力的要求，彎起鋼筋的彎起點位置，應設在按正截面抗彎承載力計算該鋼筋的強度全部被利用的截面以外，其距離不小于0.5h0處。彎起鋼筋的彎起點至彎起筋強度充分利用截面的距離s1滿足s1≥0.5h0并且滿足《公路橋規》關于彎起鋼筋規定的構造要求，則可不進行斜截面抗彎承載力的計算。
14. 對基本設計好的鋼筋混凝土梁進行全梁承載能力校核就是進一步檢查梁截面的正截面抗彎承載力，斜截面的抗剪和抗彎承載力是否滿足要求。梁的正截面抗彎承載力按第3章方法復核。在梁的彎起鋼筋設計中，按照抵抗彎矩圖外包彎矩包絡圖原則，并且使彎起位置符合規范要求，故梁間任一正截面和斜截面的抗彎承載力已經滿足要求，不必再進行復核。需要對已配置腹筋的梁進行斜截面抗剪承載力復核。
全梁承載能力校核總結
15.
展開 深受彎構件(4)---承載力計算(橋梁墩臺蓋梁)
當鋼筋混凝土蓋梁的跨高比l/h為2.5＜l/h ≤5時，鋼筋混凝土蓋梁應作為深受彎構件(短梁)進行承載力計算。蓋梁的計算跨徑 l取蓋梁支承中心(同一蓋梁下相鄰兩柱中心)之間的距離。
柱式墩臺示意圖
這個筆記簡述了深受彎構件的計算方法, 其內容完全是為教學使用[4/26/2021至5/2/2021 Week 8]. 深受彎構件的相關討論可參看下面鏈接的文章:
深受彎構件(Deep Beam and Short Beam) (1)
深受彎構件(Deep Beam and Short Beam) (2)
深受彎構件(3)---拉壓桿計算模型(Strut-and-Tie Model)
鋼筋混凝土受彎構件剪跨與深度比
強度設計方法的假設---應變兼容和極限壓應變
不同規范剪跨比m取值范圍的比較
2 深受彎構件(短梁)的計算
2.1 正截面抗彎承載力計算
鋼筋混凝土蓋梁作為深受彎構件(短梁)，正截面抗彎承載能力Mu及滿足設計要求的計算式：
2.2 斜截面抗剪承載力計算
鋼筋混凝土蓋梁按深受彎構件(短梁)的斜截面抗剪承載力計算的公式并應滿足:
影響深受彎構件截面承載能力的主要因素為截面尺寸、混凝土強度等級、跨高比、箍筋配筋率和縱向鋼筋配筋率。應該注意的是，作為短梁設計計算的鋼筋混凝土蓋梁的縱向受拉鋼筋，一般均應沿蓋梁長度方向通長布置，中間不要切斷或彎起。
按深受彎構件(短梁)計算的鋼筋混凝土蓋梁，依具受剪要求，其截面尺寸應符合下式要求：
2.3 最大裂縫寬度驗算
按式(9-24)進行驗算，其中的系數c3改為
l 和 h分別為鋼筋混凝土蓋梁的計算跨徑和截面高度。
展開 鋼筋混凝土結構設計: 第三章(受彎構件正截面承載力)
在T形截面梁的正截面承載力計算中，假定在受壓區翼緣計算寬度范圍內混凝土的壓應力分布是 ( A )。
(A) 均勻分布
(B) 按拋物線形分布
(C) 按三角形分布
(D) 部分均勻，部分不均勻分布
相關參考:
受彎構件正截面承載力計算 (3)
受彎構件正截面承載力計算---最大配筋率和最小配筋率
受彎構件正截面承載力計算 (2)
受彎構件正截面承載力計算 (1)
單筋矩形截面正截面受彎配筋計算[P69例3-1](1)
單筋矩形截面正截面受彎配筋計算[P69例3-1](2)
鋼筋混凝土結構的基本概念及材料的物理力學性能(1)
鋼筋混凝土結構的基本概念及材料的物理力學性能(2)
鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)
鋼筋混凝土結構設計: 第二章(極限狀態設計)
展開 基于ABAQUS的空間RC梁柱節點抗震性能分析
同一種km不同節點受力形式對比
為對比相同配筋下節點不同受力模式：平面受力、空間受力、空間帶樓板受力(樓板連帶作用)，對承載力的影響，取了四種km節點不同受力模式作為對比如下圖11。
圖11 同一節點抗彎強度比下平面、空間、空間帶樓板節點承載力對比
簡要結論：1、同一種Km下，平面節點承載力要比空間節點大10%~20%，與文獻 [搜知網空間節點相關文獻結果] 結果一致；
2、空間帶樓板節點由于樓板加大了梁的整體彎曲強度，所以節點承載力得到很大提升，但是隨著km增大，提升逐漸不明顯，因為此時控制截面已不再梁上。
變化軸壓比對節點承載力影響
這里取了PM-D16和PM-D20兩個節點來研究柱端軸壓比對梁端承載力影響，軸壓比分別從0.2增大到0.6，結果如下圖12所示。
圖12 同一節點不同軸壓比
簡要結論：可見在km很小的時候，控制截面在梁上，此時增大軸壓比對梁端承載力影響甚微；較大的km時，控制截面在節點核心區和柱上，增大軸壓比(合適的軸壓比0.6，屬于有利的軸壓比范圍)會減輕柱子和核心區的損傷，使得節點承載力增大，耗能能力變大。
四、參賽結語
計算機狀況：AMD-4800H cpu 8核16線程 16G
計算時間：平面節點：1小時（四核）
空間節點：1.5小時（四核）
空間帶樓板節點：5小時（四核）
計算任務：隱式分析
參賽作品后期準備錄制視頻在技術鄰平臺發布，有做裝配式RC節點的同學可以和我私信交流，相互探討。
展開 
考慮高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計研究
N形節點：該節點受到來自弦梁和網狀構件共同作用的力。k形節點：該節點受弦棒在腹板部件上作用的力。雙k形節點：該節點受兩個對稱性方向腹板作用的力。T形節點：該節點受弦受拉、剪、彎作用的力。由于T形節點、k形節點、雙 k形節點受力復雜，不宜作為研究對象，而N形節點為最易受力的節點，因此，可將其作為研究對象。
2 高層建筑鋼結構框架節點受力機理分析
鋼框架結構在正常工作時，通常會受垂直和橫向兩種載荷的影響，而在高烈度地區，梁柱的剪力彎矩是主要的控制因素[3]。圖1顯示了在垂直加載和橫向加載下的框架結構的受力情況。
圖1 豎向和水平荷載作用下的彎矩
由圖1可知，在正常工作的情況下，梁端彎矩、剪力和軸力都會影響到節點域[4,5]。當凸緣的彎塑彎矩不低于總截面70%時，通常的簡化計算方法是：上部和下部法蘭共同承受彎矩，而腹板僅承受剪力。
在計算節點極限承載力時，應用塑性鉸線法對其進行了假設：①假設套管和圓管柱采用角焊縫、塞焊點等焊接方式緊密結合，二者共同作用；②塑性鉸線產生于沿梁中心線45～50°的套壁中；③由于翼緣兩端的鋼管管壁屈曲較短，因此折片的塑性鉸角度計算比較煩瑣，為了簡化計算，將三塊折疊板按投影關系簡化為一體成板機構；④在計算節點極限承載力時，不考慮剪應力、軸力等因素的影響[6];⑤在不考慮腹板彎矩影響的情況下，僅靠上下翼緣來承擔梁端的彎矩。
1)塑性鉸線承載力分析。
在不考慮軸向負荷的前提下，假定框架結構上的構件材料是一樣的，那么每根塑料鉸鏈的單位長度的承載力是：
式中：fy為鋼管柱與其他構件之間的屈服強度；t1為鋼管壁厚度；t2為其他構件壁的厚度[7]。
2)極限抗彎承載力分析。
鋼管柱截面尺寸、套管厚度、套管高度和梁法蘭截面尺寸對接頭極限承載能力有重要影響。
展開 橋梁如何千年不倒？抗震設計告訴你 附城市橋梁抗震設計規范下載
由于結點受力復雜，目前美國的AASHTO規范，歐洲的Eurocode規范和我國的公路抗震設計規范對結點的設計和構造都沒有特別的規定。在橋梁抗震設計中除了要保證橋墩、橋梁有足夠的承載力和延性外，還要保證橋梁節點有足夠的承載力，避免節點過早破壞。即“強節點，弱構件”。
綜合起來，建筑結構抗震設計遵循如下原則：
強柱弱梁：要求同一結點柱端截面受彎承載力總和大于梁端受彎承載力總和；
強剪弱彎：控制截面的抗剪承載力大于抗彎承載力；
強結點弱構件：梁柱結點是保證結構整體性和關鍵部位，要保證結點有足夠的強度和剛性，建筑結構抗震的一般原則同樣適用于橋梁結構。
下載地址：城市橋梁抗震設計規范
展開 某門式剛架結構設計實例
梁上： 作用彎矩與考慮屈曲后強度抗彎承載力比值；
5. 左下：平面內穩定應力比；
6. 右下：平面外穩定應力比。
結構、構件和連接設計
STS可以根據計算的內力，對節點進行計算。這里為了讓讀者了解如何進行節點設計，對典型的節點進行計算。
節點1計算，根據表3-7，取彎矩最大的組合進行截面設計。對應的內力設計值為：Mmax=-294.44KN·m，N=-80.57KN，Q=53.44KN。
首先按照構造要求，對螺栓進行布置，見圖3-41。
施工圖設計
地基承載力及沉降計算
地基承載力及沉降計算
地基承載力及沉降有限元計算方法，計算模型如下：
1 有限元模型的建立
1.1 建立部件
按照要求建立兩個部件，條形基礎為concrete，尺寸為1m×0.5m；地基為soil，尺寸為10m×20m，如下圖所示。
1.2 材性設置
將混凝土設為彈性材料，地基本構設置為摩爾-庫倫本構，具體參數如下圖所示。
(b) soil
圖2 材性設置
1.3 部件裝配
將concrete和soil兩個部件裝配為一個整體，如圖3所示。
1.4 設置分析步
分析步設置為通用靜力。
1.5 接觸設置
concrete和soil之間的接觸設置為通用接觸。
1.6 邊界條件和荷載
地基兩側邊界為U1方向固定，底部為完全固結。在基礎頂部設置壓強。
1.7 網格劃分
Concrete和soil的網格大小都設置為0.25。
2 結果分析
通過有限元軟件ABAQUS計算，其地基沉降曲線如下圖所示。
展開 Ansys 案例研究 | T 型梁四點彎曲試驗
T 型梁四點彎曲試驗應用場景：
土木橋梁：檢測混凝土、鋼制 T 梁抗彎承載力、開裂性能與結構剛度，用于建筑、橋梁構件設計與安全評估。
機械工程：標定型鋼、復合材料構件的彎曲強度與變形特性，服務設備支架、輕量化結構研發。
科研試驗：獲取純彎曲狀態下的應力、應變數據，研究材料破壞、屈曲及疲勞特性。
仿真教學：結合 ANSYS 等軟件，對比不同邊界條件下的應力分布，驗證有限元仿真精度，是力學經典教學案例。
如需案例實操視頻歡迎留言或私信！
地基承載力及沉降計算
1 有限元模型的建立
1.1 建立部件
按照要求建立兩個部件，條形基礎為concrete，尺寸為1m×0.5m；地基為soil，尺寸為10m×20m，如下圖所示。
1.2 材性設置
將混凝土設為彈性材料，地基本構設置為摩爾-庫倫本構，具體參數如下圖所示。
(b) soil
圖2 材性設置
1.3 部件裝配
將concrete和soil兩個部件裝配為一個整體，如圖3所示。
1.4 設置分析步
分析步設置為通用靜力。
1.5 接觸設置
concrete和soil之間的接觸設置為通用接觸。
1.6 邊界條件和荷載
地基兩側邊界為U1方向固定，底部為完全固結。在基礎頂部設置壓強。
1.7 網格劃分
Concrete和soil的網格大小都設置為0.25。
2 結果分析
通過有限元軟件ABAQUS計算，其地基沉降曲線如下圖所示。
展開 通用線性與非線性有限元分析程序的特點 (DIANA)
為了能夠準確地預測波形鋼腹板的 剪切穩定強度，以及上下 混凝土 翼緣板的 抗彎承載力，采用 復合非線性分析方法（幾何非線性+材料非線性）是最為有 效的手段。對這類復合 結構物的復合非線性分析，DIANA能夠提供良好的收束性和極高 的分析精度。
● 地 基的液化模型
由地震引起 的地基液化常常給結構物造成很大的破壞。為了能夠精確地 預測地基液化現 象，DIANA 提供了如下幾個強有力功能。 （1）3維空間分析功能 （2）多種本構模型 、 本構關系的用戶定義子程序功能 ① Towhata-Iai 模型 ② Nishi 模型 ③ R-O+Bowl 模型 （3）采用ALE法的大變形分析功能
展開 
不知道多高層鋼結構如何抗震，怎么抵抗大震？
1、梁與柱的連接要求——焊縫承載力大于母材。
2、支撐連接要求——連接強度大于支撐強度。
3、梁柱構件拼接要求——焊縫承載力大于構件承載力。
█ 強柱弱梁要求
節點處應滿足柱抗彎承載力大于梁抗彎承載力。
█ 偏心支撐框架弱耗能梁段要求
設計原則：強柱、強支撐、弱耗能梁段。
靠耗能梁段的塑性變形消耗能量，保護結構。
多高層鋼結構的抗震計算要求
█ 地震作用計算
結構自振周期計算：
可采用能量法或頂點位移法計算，考慮非結構構件對自振周期的影響，可采用0.9的修正系數對周期進行折減。
在初步設計時，基本周期也可按以下經驗公式估算：
式中n―建筑物層數（不包括地下部分及屋頂小塔樓）。
滿足條件時，可采用底部剪力法計算水平地震作用。
設計反映譜的阻尼修正：
鋼結構在彈性階段（小震）的阻尼比約為0.02，要注意反映譜平臺高度會比一般混凝土結構（阻尼比一般為0.05）提高，而下降段的下降指數和傾斜段的斜率也要做相應的的阻尼修正。
█ 地震作用下內力與位移計算
1、多遇地震作用下
結構在第一階段多遇地震作用下的抗震設計中，其地震作用效應采取彈性方法計算：可根據不同情況，采用底部剪力法、振型分解反應譜法以及時程分析法等方法。
2、罕遇地震作用下
高層鋼結構第二階段的抗震驗算應采用時程分析法對結構進行彈塑性時程分析。分析時，塑性階段的阻尼比可取0.05，并應考慮重力二階效應（效應）對側移的影響。
展開 ABAQUS—鋼纖維梁四點彎，鋼纖維柱滯回分析
</p><p><strong>一，鋼纖維梁四點彎數值分析</strong></p><p>模型建立如下：</p><p class="ql-align-center"><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/202101/imgs/2a3eb65d056e4779aeeff21a4d66ad5c"></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202101/imgs/f0614256aa6e4d4f8907f586d79bc0d5"></p><p>鋼纖維應力圖結果如下：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202101/imgs/b67ca74bdb7b43c58cc5ea718f458e34"></p><p>混凝土梁PEEQ結果如下：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202101/imgs/0d13a50258d547d2b342e31361079af6"></p><p>相較于普通混凝土梁，鋼纖維混凝土梁提高了抗彎承載力，
展開 地基承載力及沉降計算
1 有限元模型的建立
1.1 建立部件
按照要求建立兩個部件，條形基礎為concrete，尺寸為1m×0.5m；地基為soil，尺寸為10m×20m，如下圖所示。
1.2 材性設置
將混凝土設為彈性材料，地基本構設置為摩爾-庫倫本構，具體參數如下圖所示。
(b) soil
圖2 材性設置
1.3 部件裝配
將concrete和soil兩個部件裝配為一個整體，如圖3所示。
1.4 設置分析步
分析步設置為通用靜力。
1.5 接觸設置
concrete和soil之間的接觸設置為通用接觸。
1.6 邊界條件和荷載
地基兩側邊界為U1方向固定，底部為完全固結。在基礎頂部設置壓強。
1.7 網格劃分
Concrete和soil的網格大小都設置為0.25。
2 結果分析
通過有限元軟件ABAQUS計算，其地基沉降曲線如下圖所示。
應力及位移結果如下所示：
計算設備：
計算時間：20s
展開 地基承載力及沉降計算
地基承載力及沉降計算
地基承載力及沉降有限元計算方法，計算模型如下：
1 有限元模型的建立
1.1 建立部件
按照要求建立兩個部件，條形基礎為concrete，尺寸為1m×0.5m；地基為soil，尺寸為10m×20m，如下圖所示。
1.2 材性設置
將混凝土設為彈性材料，地基本構設置為摩爾-庫倫本構，具體參數如下圖所示。
(b) soil
圖2 材性設置
1.3 部件裝配
將concrete和soil兩個部件裝配為一個整體，如圖3所示。
1.4 設置分析步
分析步設置為通用靜力。
1.5 接觸設置
concrete和soil之間的接觸設置為通用接觸。
1.6 邊界條件和荷載
地基兩側邊界為U1方向固定，底部為完全固結。在基礎頂部設置壓強。
1.7 網格劃分
Concrete和soil的網格大小都設置為0.25。
2 結果分析
通過有限元軟件ABAQUS計算，其地基沉降曲線如下圖所示。
展開 