拉压杆模型在桥梁工程中的应用

拉压杆模型在桥梁工程中的应用摘要：拉压杆模型法对于D区的受力分析和配筋设计有较大的优势，本文介绍了拉压杆模型的构成，以桥梁结构中的锚固区、托臂、承台等常见的结构D 区为例，介绍了拉压杆模型在桥梁结构中的应用实例，对拉压杆模型的研究进行了展望并指出了拉压杆模型法存在的不足。

关键词：拉压杆模型锚固区托臂承台0 引言混凝土结构计算中，按照是否符合平截面假定，分为B区与D区，B区(Beam 或Bernoulli)指截面应变分布基本符合平截面假定的区域，截面应力状态可以通过内力得出，在未开裂时，截面应力可借助于截面性质(如面积、惯矩等)来计算。

开裂后，则可应用桁架模型来分析。

D区(Discontinuity或Disturbance)则指截面应变分布呈明显的非线性的结构区域，这些部位具有几何构造上的不连续或力流受挠动的特点，从弹性阶段开始平截面应变假定在这些区域就已不再成立，随着荷载的增加，梁截面的抗弯塑性发展模型不能够揭示其破坏机理[1]。

D区位于受集中荷载作用、几何不连续、支座处等。

我国桥梁绝大多数是混凝土桥梁，对于混凝土结构国内现行的规范依然用截面分析法和经验法以确定结构的内力和配筋设计，采用平截面假定计算B区能满足工程精度的要求，D区则精度较差，可能导致一系列的工程问题，如开裂、局部破坏等。

拉压杆模型方法是一种以力学原理为基础的方法，可适用于D区。

拉压杆模型是一种与结构或构件实际受力较符合的设计方法，尤其在处理如锚固区、托臂、深梁、桥墩、承台等常见的D区受力时具有较大的优势。

美国、加拿大、新西兰、德国等国家已将拉压杆模型作为D区的设计方法列入规范中，说明拉压杆方法已正式进入实用阶段。

1拉压杆模型的构成拉压杆模型源于桁架模型，由拉杆、压杆和节点区构成来反应结构构件中力流的传递过程，拉杆作为受拉构件，压杆作为受压构件，节点区有效的将拉杆与压杆连接起来共同受力，能够把结构中所受到的荷载传递到支座或相邻的B区。

简述拉压杆模型在桥梁结构计算中的应用研究摘要：钢筋混凝土桥梁结构的分析中常以截面为分析对象的极限状态法。

此种分析方法存在一定局限性。

基于此研究人员提出了拉压杆模型设计方法。

以下是本文分析的桥梁结构计算中拉压杆模型的应用情况。

关键词：拉压杆模型；桥梁结构；计算按弯构件设计混凝土桥梁B区，承载能力极限状态以及正常使用极限状态的计算都是以截面分析为基础。

混凝土桥梁D区的设计问题涉及不多，D区几何受力较为复杂，单纯依靠经验，结构性裂缝较为严重。

基于此制定了拉压杆模型对D区进行设计。

1.拉压杆模型的概述1.1国内研究现状拉压杆模型计算方法的产生基础为桁架模型。

现阶段我国的混凝土桥梁设计规范中，按弯构件设计混凝土桥梁B区，该区域的承载能力极限状态的计算以及正常使用极限状态的计算都是以截面分析为基础。

但是构件设计模型应用到混凝土桥梁设计中的D区，实用性不强。

D区在几何受力较为复杂的情况下，如果按照以往设计经验对D区进行设计，常常会出现结构性裂缝问题。

根据相关文献记载，在桁架模型基础上发展而来的拉压杆模型可以满足混凝土桥梁D区的施工精度要求，此种模型设计计算方法在任何混凝土结构和荷载情况下均可以使用。

国内混凝土结构D区的配筋计算都是按照以往实验经验和试验分析中得出的构造要求。

此种计算方式存在不少的问题，一是该计算方式下产生的误差较大，设计模式上都有较强的保守性。

二是力学概念相对模糊，相关概念不清的情况下，加大了理解的难度，因此该计算方法掌握起来也较为困难。

而伴随有限元发展起来的拉压杆模型计算方法，是对混凝土结构受力本质的抽象性概括。

此种模型计算方法以结构受力本质为基础，在受力概念非常明确的情况下，便于理解和掌握。

据大量的混凝土桥梁工程实践证实，拉压杆模型计算方法非常适用于混凝土桥梁D 区，也就是与平截面设定不符合的混凝土桥梁区域。

国外混凝土桥梁研究人员在混凝土结果计算上采取拉压杆模型计算方法。

D 区采用拉压杆模型计算方法其计算精度与B区的计算精度一样，该模型计算方法的出现极大解决了混凝土桥梁D区设计计算中受剪力困扰的问题。

我国目前的混凝土桥梁设计规范中[2],主要针对混凝土梁桥的B区,按受弯构件来设计,其正常使用极限状态和承载能力极限状态的计算均以截面分析为基础,对于混凝土梁桥的D区设计问题,几乎没有涉及。

桥梁工程的实践表明,由于D区在几何构造和受力上的复杂性,加上缺乏规范的设计指导,使得凭经验设计的D区常常出现结构性裂缝。

因而,在桁架模型基础上发展而来的拉压杆模型(strut and tie models)被广泛认为是D区设计的一种简单而实用的新方法。

本文通过拉压杆模型在桥梁工程应用的一些简述,探讨了其中存在的一些基本问题,概述了拉压杆模型应用于桥梁工程的一些基本情况。

1国内外拉压杆模型理论应用研究现状拉压杆模型计算方法起源于桁架模型,采用拉压杆模型计算D区时,国外的研究均表明能满足工程精度的要求,且称它为混凝土结构的统一设计方法,能用于任何混凝土结构及荷载情况。

国内对混凝土结构D区的配筋计算采用由试验分析及参照以往经验而得的构造要求,一是误差可能较大,偏于保守;二是力学概念不清,难于理解,不易掌握。

拉压杆模型计算方法随有限元的发展而发展,是混凝土结构受力本质的抽象与概括。

它抓住了结构受力本质,使得拉压杆模型方法受力概念明确,易于理解掌握。

拉压杆模型尤其适用于D区,即平截面假定不符合的混凝土区域。

国外将拉压杆模型计算方法用于混凝土结构计算,使得D区的计算具有与B区同样的精度,从而解决了长期困扰着工程界的剪力问题。

并己在欧美各国规范和工程中逐渐采用,而新版AC1318-02规范中也将拉压杆模型列在附录A中。

国内目前尚缺少这方面的深入研究,应在国内加以推广并建立适合我国工程应用的拉压杆模型[3]。

2 拉压杆模型简介2.1混凝土梁桥中的D区混凝土梁桥中的D区主要有:(1)剪跨比较小的区域,如支座附近;(2)跨高比L/h较小的深梁区域,如箱形截面的横隔板;(3)承受集中力作用的区域,如横向预应力作用下箱梁翼板悬臂端,竖向预应力作用下的箱梁腹板;(4)预应力锚固区,如梁端截面锚固区,齿板和凹槽锚固区;(5)构造上有几何突变的区域,如箱梁顶板、底板的开孔区域,挂孔与牛腿附近区域。

《直杆轴向拉、压的变形，工程中的应用》教学设计
纵向变形为 l l l -=∆1
横向变形为 a a a -=∆1
2．应变
杆件的纵向变形与杆长l 有关，在其他条件相同的情况下，杆件愈长则纵向变形愈大。

为消除杆长对变形的影响，长度的变形来描述杆件的变形程度。

纵向线应变 l
l
∆=ε
横向线应变 a a ∆=
'ε 显然杆件拉伸时∆l 、ε均为正值，而∆a 、ε′均为负值。

应变，ε′的单位为“1”。

3. 胡克定律
实验表明，当杆件的应力不超过某一限度时（弹性受力范围
如图所示，某轻型钢屋架，上弦采用单角钢，第二节间未设斜杆，使AB、BD杆除发生弯曲变形外，还伴随发生侧向使其强度和稳定性均严重不足，因此导致整个屋盖的倒塌。

．某建筑因故将跨度减小，为省工时，将已做好的木屋架凑合使用。

为此，擅自将原屋架的端部锯掉36cm（图3-29），只用三个圆钉和两块3×12cm2的木夹板在两面固定，这样完全破坏了屋架的正常受力状态，在屋面荷载作用下，圆钉被推弯、拔出，屋架端部失去了承载力，导致整个屋盖倒塌。

三、8-10
课外作业：利用各种方式——查阅书报、上网等，搜寻与拉、压变形有关的工程事故，从力学角度进行分析。

拉压杆强度条件及应用拉压杆是一种常用的结构元件，广泛应用于建筑、机械、桥梁等各个领域。

在设计和应用拉压杆时，强度条件是至关重要的考虑因素之一。

本文将从拉压杆的强度条件及应用方面进行详细阐述。

首先，拉压杆的强度条件是指在受到外力作用下，能够保证杆件不发生破坏或失稳的最大力量或压力。

在设计拉压杆时，需要考虑以下几个强度条件：1. 承载能力：拉压杆在承受外力作用下，必须能够承受这些力量而不发生破坏。

一般情况下，拉压杆的承载能力取决于其截面形状、材料的强度以及结构的几何特征。

2. 屈服强度：拉压杆的屈服强度是指拉压杆在受到外力作用时，开始发生塑性变形的最大力量。

屈服强度是设计拉压杆时必须考虑的重要参考指标。

3. 破坏强度：拉压杆的破坏强度是指在杆件承受外力的过程中，达到杆件材料的破坏强度时的最大力量。

破坏强度是指标。

在应用方面，拉压杆广泛应用于各种工程和结构中，包括但不限于以下几个方面：1. 建筑结构中的应用：拉压杆常被用于建筑结构中的框架、梁柱、屋架等部位，能够吸收和传递上部结构的荷载，增强结构的整体稳定性和承载能力。

2. 桥梁结构中的应用：拉压杆被广泛应用于各种桥梁结构中，主要用于支撑和承载桥面板，增加桥梁结构的稳定性和承载能力。

3. 机械制造中的应用：拉压杆在机械制造中有着广泛的应用，例如各类机械设备的支撑结构、传动杆件、液压缸等。

通过拉压杆的应用，能够实现机械设备的精确定位、运动控制和工作稳定性。

4. 航空航天领域的应用：拉压杆在航空航天领域中具有重要的应用价值。

例如飞机机身结构、飞行控制装置、升降装置等都会用到拉压杆，以确保飞行器的稳定性和安全性。

除了以上几个领域，拉压杆还可以在许多其他工程和结构中发挥作用，比如电力设备、汽车制造、船舶建造等。

应用拉压杆的好处在于能够通过调整杆的尺寸、材料和结构，满足不同工程和结构的设计要求，提高结构的稳定性和承载能力。

总而言之，拉压杆作为一种常见的结构元件，在工程和结构设计中有着重要的应用价值。

桥墩墩身模板拉杆在施工中的应用分析摘要：近几年来我国各个领域各个行业的发展都有了一个质的飞跃，就拿工程建设方面来讲，在近几年的市场当中，我们发现了有越来越多不同种类的工程出现在我们大家的眼前，就可以这样说，现在社会当中工程建设已经是一个非常重要的行业。

工程建设也越来越受国家的重视，与此同时这项工程的安全性和严密性就显得格外重要，而现在土建类的工程对混凝土的要求和标准特别高，不仅要求搭建后的外表美观还要确保它的坚固性。

我们在以前的建筑过程中了解到传统的施工方式通常采用对拉杆式，但这种方法往往存在的弊端就是表面的空隙特别多，整体看来就不是那么整齐美观，并且长期受到风吹雨晒之后，就会出现内部和外部不同情况的腐蚀，这也说明了用材料都不准确。

所以在最近的这几年已经出现了新的混凝土材料能够让这些问题都迎刃而解。

关键词：桥墩墩身模板；无拉杆式模板；施工工艺1工程概况墩身为左右幅分离式，单个墩身截面尺寸为5mX2.5m墩身高度为15.388m 墩身采用C40高性能混凝土，单个墩身方量为192.4ni,两个墩身合计384.8ni。

墩身一次性浇筑成型。

现阶段，在铁路施工过程中，拉杆式模板和无拉杆式模板是模板使用的主要类型。

2模板设计角拉杆连接是正面和侧面模板的主要衔接方式，在其中也会运用到精扎螺纹。

在这一过程中，必须严格的把控每一个部分的数据与实物统一和角度问题对于模板的设计它通常都采用水平缝，这种方式通常采用拉杆和螺丝等相关工具来使整个模板处于一个封闭状态，进而能够让结构更加稳固安全。

3.施工工艺3.1 总体施工方案墩身模板通常都是利用像很多娱乐项目的那种扣件式的方法来让人们能够在高处将钢筋安装和拆除这些工作安全和顺利完成，这种方法能既提高了完成工作的顺利度，也让完成这项工作的工人有了安全的保障。

主筋主要是采用纵向结构，一般都会跟一个能够滚动的套筒相连接，第1步的工作就是要把钢筋绑扎在一个固定的地方，确保能够撑起整个建筑，然后再将它浇铸成实际的形状，紧接下来需要进行的工作就是这些模板的制作以及拼接，这两种工作在室外是很难完成的，需要有专业的工作人员在专业的车间内进行，在工作人员拼接完成之后，需要经过专业人士的检查，在检查合格之后才能运输到市场当中进行买卖。

桁架拉压杆模型在结构梁分析中的应用论文
桁架拉压杆模型是一种被广泛应用于结构梁分析的理论模型。

它可以提供有关梁体结构力学特性和加载效应的重要信息。

这种模型极大地结合了形状函数方法和杆件节点方法，使得结构梁分析更加准确高效、易于使用。

桁架拉压杆模型是一种使用有限元和矩量法来进行结构梁分析的技术。

主要包括三个部分：节点模型、杆件模型和节点力学关系式。

节点模型涉及将结构拆成不同的节点，使用有限元技术捕获其运动应力等变量。

杆件模型涉及将节点连接成不同的杆件单元，捕获杆件变形和应力变量。

最后，节点力学关系式介绍了如何将节点变量和杆件变量相连，以获取精确的力学性能。

因此，桁架拉压杆模型可以有效捕获梁的位移、应力和变形变量，以获得较为准确的力学性能。

桁架拉压杆模型可以有效应用于结构梁分析，主要用于分析混凝土梁的强度和变形特性。

它可以帮助研究人员对梁的结构、材料和构造等进行计算建模，以识别梁的性能瓶颈和预见失效风险。

同时，桁架拉压杆模型还可以有效检测梁结构在垂直、水平和加载方向上的应力情况，以防止梁结构的损坏。

总之，桁架拉压杆模型的应用可以显著提高结构梁分析的精确度和效率，这对于研究人员在设计和评估混凝土梁结构中发挥重要作用。

因此，未来还可以继续深入研究桁架拉压杆模型，提高其精确度和使用性，以有效改善结构梁分析的结果。

压杆-拉杆模型在混凝土结构设计中的应用在现今工程结构设计中，压杆-拉杆方式组件得到了较多的应用，其不仅是对结构修复、评估的重要工具，也能够在对承载能力进行评估的同时实现加固方案的制定。

对此，即需要能够做好该技术重点的把握，将其更好的应用到工程建设当中。

2 加固工程中压杆-拉杆模型应用在混凝土构件分析中，压杆-拉杆的应用方式有以下方面：第一，对结构扰乱区域边界进行确定，并对其边界区域应力进行分析；第二，将扰乱区域结构理想化为铰接桁架，对于该结构来说，其需要具有混凝土压杆工作开展中对于钢筋布置、尺寸以及细节等方面的规定；第三，对模型进行分析，以此对该模型中不同杆件的力进行确定；第四，在获得分析结果的基础上对模型中不同杆件的承载能力进行校核；第五，对钢筋细节以及节点区进行设计，以此保证钢筋具有足够的细节以及锚固长度，避免碎裂情况发生。

在很多工程中，其都通过对压杆-拉杆模型的应用对反复迭代的过程进行设计，其具体情况为：在对钢筋结构进行评估，使其拥挤程度以及钢筋用量都处于最小值时，迭代可以说是必须的一项内容，对于压杆-拉杆模型来说，其在实际进行分析处理时是按照单个荷载情况进行的。

对此，在实际对程序进行设计时，就需要先做好其荷载控制情况的设计。

对于上述方式来说，在对新结构赶紧进行处理时较为适当，而在修复以及加固工作中，应用方式则相对来说更为复杂，在很多情况下，我们可以按照新设计的方式对该类工程进行分析，但需要了解的是，修复同加固工程相比还具有着较多的不同之处。

复杂性方面，在加固工程中对压杆-拉杆模型机型应用主要在结构承载能力评估方面存在一定的难度，而对于该种评估来说，在对加固数量进行确定时可以说是十分必要的，即在对实际结构强度进行评估的基础上包括有材料截面以及强度的几何尺寸确认。

在很多情况下，在分析时也需要对由于腐蚀损害而引起的承载力损失进行充分估计，其中包括有混凝土截面以及钢筋截面损失等，可以说，对现有强度进行精确估计在对加固费用的降低方面具有十分积极的意义。

拉压杆模型设计方法发表时间：2019-08-01T08:48:25.763Z 来源：《建筑细部》2018年第27期作者：陈志文[导读] 本文结合桥梁工程中桥墩盖梁施工的实际情况，对拉压杆模型的设计方法以及实际运用进行了简单的概括，旨在为同类型项目提供参考。

中设设计集团股份有限公司江苏南京 210014摘要：本文结合桥梁工程中桥墩盖梁施工的实际情况，对拉压杆模型的设计方法以及实际运用进行了简单的概括，旨在为同类型项目提供参考。

关键词：桥梁；拉压杆模型；运用1拉压杆模型设计方法最为理想的拉压杆模型能够较好的体现出桥墩盖梁中力的走向情况。

在模型中，其受拉杆件以实线来表示，受压杆件则采用虚线来表示。

在对其节点进行设置过程中，上部直接受垂直集中荷载的节点必须对其盖梁的自重进行充分考虑[1]。

在盖梁上表面节点部位设置一个相应的集中荷载作用处，而在桥墩形心部位设置下表面的节点，再通过对其实际的距离进行测量，即可实现对节点数量的有效增加，结合应力应变图即可了解，在模型的杆件以及节点通常情况下是将盖梁跨中作为轴线来实现对称分布[2]。

在对拉压杆模型进行建立之后，针对其实施相应的计算分析，主要分析内容包括五点，分别为：（1）明确受拉钢筋情况，主要包括顶部受拉的箍筋以及钢筋；（2）对荷载所对应的承载面积进行明确，从而明确给定的支座部位受力面积是否能够达到相应要求；（3）对拉杆节点部位的锚固情况合理性进行检验；（4）对杆件的承载能力进行检验；（5）明确裂缝控制钢筋[3]。

在完成计算之后，若计算结果与相关规定相符合，那么就能够完成盖梁的钢筋分布图的绘制。

2拉压杆模型设计的实际运用2.1原始数据的分析与处理图1 盖梁基本尺寸示意图（单位：mm）2.2绘制拉压杆模型计算杆件受力图运用ABAQUS软件对其应力-应变结果做出相应的设置处理，并通过对节点进行相应的设置，即可完成对拉压杆模型的设计，具体见图2。

各杆件受力均标在杆件的旁边。