支撑设计轴力

建　筑　科　学

基坑监测中混凝土支撑轴力的相关问题研究

蔡书勇

(上海市民防地基勘察院有限公司 上海 200232)

摘 要:为保证深基坑的安全,需要对基坑进行监测。本文对采用钢筋计或应变计测定混凝土支撑轴力时,就传统的支撑轴力计算公式的适用范围等问题做了一些探讨。关键词:钢筋计 支撑轴力 监测中图分类号:TB21文献标识码:A文章编号

:1672-3791(2012)09(c)-0050-02

对于钢筋混凝土支撑,主要采用钢筋计测量钢筋的应力或采用混凝土应变计测量混凝土的应变,然后通过钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件反算支撑的轴力。

采用混凝土应变计测量混凝土的应变后反算支撑轴力,其计算公式如下:

Ni=ε[EcAc+EsAs]

1 支撑轴力计算探讨

针对以上几个问题,本文做了以下一些探索。

(1)当实测断面均为压应力时,仍然采用式(1)计算支撑轴力。(2)当实测断面的应力值异号时,可考虑以下处理措施。1)调整测试点位置来监测支撑的安全。

对于混凝土支撑沿支撑轴线方向如图1所示的弯矩分布,当测试点布置在点附近时,由于此范围的弯矩很小,测得的轴力值能较好地反映实际轴力值;当测试点布置在点附近或点附近时,由于此范围的弯矩较大,测得的轴力值将存在一定程度的偏

查轴力：首先定义单元表grneralpostproc>element table >define table add 左侧选by sequence num,右侧选择smisc, 在下面输入smisc,1 然后在plot results>contour plot》line elem res 查看

弯矩

1.绘制弯矩图

建立弯矩单元表。例如梁单元

i节点单元表名称为imom，j节点单元表名称为jmom， ETABLE,NI,SMISC,1 !单元I点轴力 ETABLE,NJ,SMISC,7 !单元J点轴力 ETABLE,QI,SMISC,2 !单元I点剪力 ETABLE,QJ,SMISC,8 !单元J点剪力 ETABLE,MI,SMISC,6 !单元I点弯矩 ETABLE,MJ,SMISC,12 !单元J点弯矩 plls,MI,MJ 2.标注弯矩图

PLOTCTRLS>>NUMBERING>>SVAL ON即可在画出弯矩图的同时在图上标出弯矩值的大小 3.调整弯矩图

如果弯矩图方向错误，则绘制弯矩图命令为 plls,imom,jmom，-1

同一个节点处两边的单元内力有细微差别，

导致内力数

在框架－支撑结构体系中，支撑构件是作为结构主要的抗侧力构件，因此其与梁柱的连接应能充分传递支撑杆件的内力，同时尚应保留一定的富余量。采用双角钢或双槽钢组合截面的支撑，一般是通过节点板与梁柱连接；对侧向刚度要求较高的构件或大型重要结构，往往采用抗压性能好的H形和箱型截面，这时支撑和梁柱的连接，通常时借助相同截面的悬伸支撑杆来实现，支撑杆本身则需采用拼接连接。 1.中心支撑与梁柱的连接：

中心支撑的重心线应与梁柱重心线三者汇交于一点，否则应考虑由于偏心产生的附加弯矩的影响，为便于节点的构造处理，带支撑的梁柱节点通常采用柱外带悬臂梁段的形式，使梁柱接头与支撑节点错开。支撑翼缘与梁和柱连接时，在连接处梁、柱均应设置加劲肋，以承受支撑轴心力对梁或柱的竖向或水平分力。支撑翼缘与箱形柱连接时，在柱壁板内的相应位置应放着水平加劲隔板。 2.偏心支撑与梁的连接

偏心支撑的轴线与耗能梁段轴线的交点宜位于耗能梁段的端点；也可位于耗能梁段内，这样支撑的连接设计会更灵活些；但不得将交点设置于耗能梁段外。根据偏心支撑框架的设计要求，支撑端将承受相当大的弯矩，因此，支撑与梁的连接应为刚性连接，支撑直接焊于梁段的节

ABAQUS中如何通过cutting surface和section print输出桩的轴力

经过两个星期的摸索与学习，今天终于学会了桩轴力的输出。现总结如下： 1.主要步骤是先定义截面cutting surface，然后用section print输出轴力sof。

2.所有操作均是在inp文件中进行修改的，而不是ABAQUS/CAE中的编辑关键词（edit keywords）。 原因：在CAE中编辑关键词是可以修改inp文件，但CAE并不能识别所有的inp文件关键词，下面将举例说明。

3.最后提交的inp文件也不是在CAE中导入模型文件（import model），然后提交job进行运算的，而是在ABAQUS命令窗口（小黑屏）进行的。

原因同2中的一样，CAE并不能识别关键词*section print。 好了，下面开始详细的步骤讲解吧！

第一步：定义截面（cutting surface），具体的关键语句为： *surface,type=cutting surface,name=cutsurf-1 0.6,25,0,0,1,0 Set-pile 解读：

第一行，定义surface、surface类型以及名称。

第二行，定义截面上的一点（

ABAQUS中如何通过cutting surface和section print输出桩的轴力

经过两个星期的摸索与学习，今天终于学会了桩轴力的输出。现总结如下： 1.主要步骤是先定义截面cutting surface，然后用section print输出轴力sof。

2.所有操作均是在inp文件中进行修改的，而不是ABAQUS/CAE中的编辑关键词（edit keywords）。 原因：在CAE中编辑关键词是可以修改inp文件，但CAE并不能识别所有的inp文件关键词，下面将举例说明。

3.最后提交的inp文件也不是在CAE中导入模型文件（import model），然后提交job进行运算的，而是在ABAQUS命令窗口（小黑屏）进行的。

原因同2中的一样，CAE并不能识别关键词*section print。 好了，下面开始详细的步骤讲解吧！

第一步：定义截面（cutting surface），具体的关键语句为： *surface,type=cutting surface,name=cutsurf-1 0.6,25,0,0,1,0 Set-pile 解读：

第一行，定义surface、surface类型以及名称。

第二行，定义截面上的一点（

钢结构练习四 轴心受力构件

一、选择题（××不做要求）

1．工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为

b1235，其中λ的含义为（ A ）。 ??10?0.1??tfyA）构件最大长细比，且不小于30、不大于100 B）构件最小长细比 C）最大长细比与最小长细比的平均值 D）30或100

2．轴心压杆整体稳定公式

N?f的意义为（ D ）。 ?AA）截面平均应力不超过材料的强度设计值 B）截面最大应力不超过材料的强度设计值 C）截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值

D）构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值

3．用Q235钢和Q345钢分别制造一轴心受压柱，其截面和长细比相同，在弹性范围内屈曲时，前者的临界力（ C ）后者的临界力。

A）大于 B）小于 C）等于或接近 D）无法比较

4．为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了（ A ）。

A）改变板件的宽厚比 B）增大截面面积 C）改变截面上的应力分布状态 D）增加截面的惯性矩

5．为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件

4.3 升降轴的设计

升降轴是升降电机动力通过链轮输入的一段，它的结构如下图：

图4-2 轴的结构图

1. 估算轴的基本直径

选用45钢，热处理方式为调质处理，由《机械设计》课本表15-3查得

取A0=120，得

d?A03P2.2?120?3?51mm n27.5所求为轴的最细处，即装联轴器处（图5-2）。但因此处有个键槽，故轴颈应增大5%，即dmin?51?1.05?53.5mm。

为了使所选的直径与联轴器孔径相适应，故需同时选择与其相适应的联轴器。

由《机械设计课程设计》课本查得采用凸缘联轴器，其型号选为YLD10,取与轴配合的的半联轴器孔径55mm，故轴颈d12?55mm，与轴配合长度84mm。 2. 轴的结构设计

（1）初定各段直径，见表4-1

表4-1 升降轴各段直径 位置 轴颈/mm 说明 装联轴器与半联轴器的内孔配合，故取55mm d12=55 轴段1-2 定位轴承放置端盖处，故取115mm d23=60 段 2-3 轴承段 d34=70 选用深沟球轴承6012，其孔径为70mm 3-4 装链轮段 与链轮轮毂内孔配合 d45=80 4-5 轴环段 链轮的轴向定位 d56=90 5-6 自由锻 轴承的左端轴向定位 d67=

第四章：轴的设计计算 第一节：输入轴的设计

4.1：输入轴的设计：

4.1.1：选取轴的材料和热处理方法：

选取轴的材料为45钢，经过调质处理，硬度HB?240。 4.1.2：初步估算轴的直径：

dmin?A03P n根据选用材料为45钢，A0的范围为126~103，选取A0值为120，高速轴功率P?7.81kW，n?500r/min， 代入数据：

dmin?120?37.81?41.85.mm 500考虑到轴的外伸端上开有键槽，将计算轴颈增大3%～7%后，取标准直径为45mm。

4.1.3:输入轴的结构设计：

输入轴系的主要零部件包括一对深沟球轴承，考虑到轴的最小直径为45mm，而差速器的输入齿轮分度圆为70mm，设计输入轴为齿轮轴，且外为了便于轴上零件的装卸，采用阶梯轴结构。 （1）外伸段：

输入轴的外伸段与带轮的从动齿轮键连接，开有键槽，选取直径为

45mm，长为78mm。

（2）密封段：

密封段与油封毡圈50JB/ZQ4406?1997配合，选取密封段长度为

60mm，直径为50mm。

（3）齿轮段：

此段加工出轴上齿轮，根据主动轮B?70mm，选取此段的长度为

100mm，齿轮两端的轴颈为12.5mm，轴颈直径为63mm。

（4）左右两端

编号：

本科毕业论文（设计）

题目： Fx/My力-位混合伺服两轴插补数控工

作台的设计

专 业 机械设计制造及其自动化

学 号 074090126

姓 名 舒晓模

指导教师 詹建明

完成日期 2011.5.12

宁波大学机械工程与力学学院

Fx/My力-位混合伺服两轴插补数控工作台的设计

诚 信 承 诺

我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《Fx/My力-位混合伺服两轴插

补数控工作台的设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他

作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）：舒晓模

2011 年 5 月 12 日

II

宁波大学机械工程与力学学院本科毕业论文（设计）

摘 要

【摘要】目前，最成功且接近实用的柔顺控制策略是力、位混合控制。这种策略将任

例题：某一化工设备中的输送装置运转平稳，工作转矩变化很小，以圆锥-圆柱齿轮减速器作为减速装置。试设计该减速器的输出轴。减速器的装置简图如下。输入轴与电动机相联，输出轴通过弹性柱销联轴器与工作机相联，输出轴为单向旋转（从装有联轴器的一端看为顺时针方向）。已知电动机功率P=10kW，转速n1=1450r/min，齿轮机构的参数列于下表： 级 别 z1 高速级 20 低速级 23 z2 75 95 mn(mm) mt(mm) 4 3.5 4.0404 β αn 1 齿 宽(mm) 大圆锥齿轮轮毂长L=50 B1=85,B2=80 解： 1.求输出轴上的功率P3、转速n3和转矩T3

若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）η＝0.97，则

又

2.求作用在齿轮上的力

因已知低速级大齿轮的分度圆直径为

于

是

而

圆周力Ft，径向力Fr及轴向力Fa的方向如图。

3.初步确定轴的最小直径

先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调质处理。取A0=112，于是得

输出轴的最小直径显然是安