活性粉末混凝土连续梁塑性性能试验

为了研究活性粉末混凝土连续梁的塑性性能,制备了5根钢筋活性粉末混凝土两跨连续梁,完成了单跨单点加载试验.考察了试验梁在加载过程中的开裂、中支座控制截面受拉纵筋屈服、跨中控制截面受拉纵筋屈服和极限破坏状态等阶段的受力特征,基于试验结果提出了在设计用承载能力极限状态和真实承载能力极限状态下的中支座两侧等效塑性铰长度计算公式,以及以中支座控制截面相对塑性转角和中支座相对受压区高度为自变量的弯矩调幅计算公式.     

高强热轧钢筋混凝土连续梁弯矩调幅计算方法

为研究高强热轧钢筋混凝土连续梁弯矩调幅规律,对配置HRB335、HRB400、HRB500、HRB600热轧钢筋的392根混凝土连续梁进行非线性分析,分两阶段对弯矩调幅进行考察:一是从加载到支座控制截面纵筋受拉屈服引起的弯矩调幅βb;二是从支座控制截面形成塑性铰至受压区边缘混凝土被压碎引起的弯矩调幅βa.结果表明:高强热轧钢筋混凝土连续梁塑性铰出现推迟,塑性转动能力减小;同时从梁受拉边缘混凝土进入塑性至受拉钢筋屈服区间变长.获得了以支座控制截面相对塑性转角θp/h0为关键参数的具有一定截距βb的弯矩调幅系数曲线方程.为便于工程应用,建立以相对受压区高度ξ为自变量的实用化公式.     

先张法预应力高强混凝土波形板桩抗弯性能的试验研究

先张法预应力高强混凝土波形板桩是一种新型的预制支护桩。为了了解这种新型桩的受力特性,采用等效截面法计算其抗裂弯矩以及抗弯极限承载力;通过3块相同截面、不同预应力筋试件的抗弯性能试验,研究了这种新型板桩的抗弯破坏现象和力学性能。结果表明:相同截面下,预应力筋根数越多,板桩的抗裂弯矩和极限抗弯弯矩越大;试验结果比等效截面计算的结果偏大,说明采用等效截面法进行结构设计是可行的,并且结构偏于安全。这也验证了等效截面法的合理性。     

预应力FRP筋嵌入式加固混凝土梁正截面承载力研究

对预应力纤维增强塑料（FRP）筋嵌入式加固混凝土梁正截面受力状态进行分析,并考虑二次受力对加固梁的影响,通过正截面强度计算的应变协调分析方法,对开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩公式进行推导和优化,得出简单实用的计算公式．计算结果与实验结果吻合良好,可为以后的研究和设计提供参考．     

预应力碳纤维板加固钢-混凝土组合连续梁负弯矩区试验

为了研究预应力碳纤维板加固钢-混凝土组合连续梁负弯矩区的受力性能,设计了3根6.2 m箱形组合截面的两跨连续梁试件,包括2根加固梁和1根对比梁。碳纤维板布置在负弯矩区混凝土板顶面,通过新型装配式预应力锚固系统进行后张有粘结加固,2根加固梁的预应力水平分别为20%和35%。结果表明:采用预应力碳纤维板加固钢-混凝土组合连续梁的负弯矩区,中支点截面的抗弯极限承载力分别提高了19.4%和28.5%,且抗裂性大幅增强;碳纤维板加固可限制裂缝的形成、发展,减小使用阶段的挠度和裂缝宽度,同时提高极限状态下的变形能力;截面应变符合平截面假定。最后,提出了连续组合梁中支点截面抗弯极限承载力的计算方法。     

柱支承无粘结预应力混凝土双向板内力重分布

为了研究柱支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增长规律及弯矩调幅设计方法,采用ABAQUS大型有限元软件建立了柱支承无粘结预应力混凝土双向板的有限元分析模型。通过将双向板划分为柱上板带和跨中板带,分别考察了综合配筋指标和非预应力筋屈服强度对无粘结筋应力增量及支座控制截面弯矩调幅系数的影响规律。分析结果表明：在综合配筋指标和预应力度一定的条件下,正常使用阶段和承载能力极限状态无粘结筋应力增量随非预应力筋屈服强度的提高而增大,而支座控制截面的弯矩调幅系数随非预应力筋屈服强度的提高而减小。建立了以综合配筋指标和非预应力筋屈服强度为自变量的柱支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增量和弯矩调幅系数计算公式。     

预应力FRP加固混凝土梁的变形性能研究

结合试验结果对预应力FRP加固混凝土梁的变形性能进行了理论研究。推导了考虑预应力损失的截面屈服曲率、极限曲率和相应的屈服弯矩、极限弯矩表达式：计算了试件在不同预应力度、不同FRP补强率、不同纵筋含钢率情况下的截面曲率延性系数μφ,并进行了相关因素分析;简化M-φ曲线为两折线模型。分析结果表明：预应力度、预应力FRP补强率、纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性都有影响,其中纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性影响较显著。推导的理论计算公式和试验结果吻合较好。     

钢筋钢纤维高强混凝土梁正截面开裂弯矩的计算方法

通过12根钢筋钢纤维高强混凝土梁的试验,分析钢纤维对钢筋高强混凝土梁正截面抗裂弯矩的影响.实验结果表明,钢纤维的加入提高了钢筋高强混凝土梁的正截面开裂弯矩,并随着钢纤维体积率的增加呈增长的趋势,增加幅度在40%～100%之间;纵向钢筋配筋率、梁的高度以及钢筋的强度等级对钢筋高强混凝土梁的开裂弯矩也有影响;开裂弯矩随纵筋配筋率的增大以及随截面高度的减小而增大.结合现行有关规范,提出了钢筋钢纤维高强混凝土梁截面抵抗塑性影响系统的计算公式和钢筋钢纤维高强混凝土梁开裂弯矩的计算公式,并用试验数据验证了该公式的正确性.     

GFRP筋混凝土大偏心受压柱试验研究

为了探寻GFRP筋混凝土大偏心受压柱的破坏机理和设计方法,完成了5根GFRP筋混凝土柱的大偏心受压试验,展现了GFRP筋混凝土大偏心受压柱从开始加载到破坏的全过程。重点分析了GFRP筋混凝土偏心受压柱在受拉区混凝土达到限值裂缝宽度0.5 mm时和受压区混凝土压碎时的状态,并对5根GFRP筋试件进行了有限元仿真分析。结果表明:GFRP筋混凝土大偏心受压柱的破坏模式是受拉区混凝土先达到限值裂缝宽度,然后受压区混凝土才被压碎;当受压区混凝土被压碎时受拉区裂缝宽度已经远远超过了限值0.5 mm,说明GFRP筋混凝土大偏心受压柱的设计极限状态是由裂缝宽度控制的。最后,得出了设计极限状态下受压区混凝土的压应变值,为GFRP筋混凝土大偏心受压柱的配筋计算提供了理论依据。     

超高性能混凝土连续梁弯矩调幅系数

为了研究HRB500钢筋超高性能混凝土连续梁的弯矩调幅性能,依据非线性理论分析了超高性能混凝土连续梁弯矩调幅系数的计算方法,并编制了相应的程序,通过与已有试验结果的对比验证了程序的准确性。通过对22根HRB500钢筋超高性能混凝土连续梁的模拟分析,计算了22根模拟梁在正常使用极限状态及承载能力极限状态下的弯矩调幅系数;根据模拟结果,提出以中支座截面相对受压区高度ξ为自变量的弯矩调幅系数β的计算公式为β=-3.541ξ+0.867;最后以正常使用极限状态下裂缝宽度不大于0.2 mm为控制条件,建议ξ≤0.13时β取0.4,ξ≥0.21时β取0.1,0.13ξ0.21时,β值采用直线内插求得。     

一种新型连续钢—砼组合梁的试验研究

本文对采用预制钢筋砼板和现浇层砼共同形成翼缘这种新型连续钢—砼组合梁进行了试验研究。阐述了这些试验梁的基本性能,内力重分布过程和破坏形态。对支座截面和跨中截面的极限抗弯强度计算方法提出了建议。本文还对这种连续梁的使用极限状态进行了讨论且得到了能满足使用阶段要求的支弯座矩调幅系数最大值。     

Analysis on plastic properties of reactive powder concrete continuous beams reinforced with GFRP bars

To study the plastic properties of reactive powder concrete continuous beams reinforced with GFRP bars,the calculation programs for moment redistribution coefficients are prepared by using nonlinear analysis methods such as moment-curvature,conjugate beam method and so on. By comparing the test results of existed FRP bars reinforced concrete continuous beams with simulation results,the accuracy of the calculation program is verified. Then 18 simulated GFRP bars reinforced reactive powder concrete continuous beams are selected whose change parameters are reinforcement ratio of mid-span and middle support. Through the nonlinear analysis of simulated beams,moment redistribution coefficients under mid-span concentrated loads,one-third point loads and uniformly distributed loads are obtained respectively. Thus the formula of moment redistribution coefficients is obtained by fitting moment redistribution coefficients and factors. The results show that the reactive powder concrete continuous beams reinforced with GFRP bars have good plastic properties.     

钢筋混凝土梁塑性损伤模型的数值模拟

为了对钢筋混凝土适筋梁和钢筋混凝土超筋梁的破坏过程进行数值模拟,利用ABAQUS软件的后处理程序分别绘出两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线,并针对两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线分析简支梁的不同破坏形式,求出两种梁的极限弯矩和受剪承载力,与按照现行混凝土结构设计规范计算的理论结果进行比较.试验结果表明,模拟结果与理论结果比较接近,且符合钢筋混凝土简支梁破坏的基本规律,采用的分析模型是正确的,对该结构采用有限元分析的方法是有效的.     

混凝土强度影响GFRP板-混凝土组合梁力学性能研究

为研究GFRP板-混凝土组合梁的力学性能,利用ABAQUS有限元软件建立玻璃纤维增强复合材料(GFRP)加固混凝土梁模型,通过组合梁的荷载-跨中挠度曲线和承载力两个方面验证了建立模型方法的合理性。设计了C25、C30和C40三个不同强度等级混凝土的构件模型,分析并得出关于GFRP板-混凝土组合梁的力学性能的结论。结果表明:(1)在相同荷载下,组合梁的极限承载力随着混凝土强度等级增大而增大,延性随着混凝土强度等级增大而减小;(2)增大混凝土强度等级可以有效增大组合梁的极限承载力;(3)GFRP板可以提高组合梁的抗弯承载力;(4)GFRP板-混凝土组合梁主要分为弹性阶段和带裂缝工作两个阶段。     

外贴预应力GFRP板加固混凝土梁抗弯试验研究

通过预张玻璃纤维增强塑料GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)板粘贴加固钢筋混凝土梁试验,研究了不同预应力水平和混凝土强度等级对加固梁受弯性能的影响,并对试验梁的极限承载力、截面应变、跨中挠度和刚度等进行了讨论．试验结果表明,预应力粘贴法可以提高GFRP板的强度利用率和梁的受弯承载力,且试验梁混凝土强度较高时加固效果更为明显．     

GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面抗裂度计算方法

为研究GFRP筋活性粉末混凝土梁抗裂性能,进行8根GFRP筋活性粉末混凝土梁受弯性能试验,获得这类梁的开裂荷载试验值.参照普通钢筋混凝土梁正截面抗裂度计算方法,结合活性粉末混凝土受拉应力-应变关系,建立GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面抗裂度计算模型,得到与配筋率成线性关系的截面抵抗矩塑性影响系数的计算公式.将按此公式计算得到的开裂荷载计算值与试验值进行对比,结果表明两者吻合良好.由此得到GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面抗裂度计算方法.     

FRP筋混凝土受弯力学性能预测模型

对五根配有GFRP筋的混凝土梁进行了三分点静力加载试验,研究在不同荷载水平下的裂缝开展情况、纯弯段的曲率以及跨中最大挠度的变化规律.在此基础上,考察了混凝土受弯构件挠度计算中的有效惯性矩法和曲率法.比较结果表明,基于有效惯性矩的计算公式仅能较好地预测低荷载水平下梁跨中挠度的发展情况,随着荷载水平的提高,预测误差变得越来越明显.曲率法中的全曲率法(CCA)预测的跨中挠度变化规律与试验数据最为接近,但CCA法过于繁琐,不适于工程计算.CCA法的简化形式-SCA法在预测截面应变发展规律方面与CCA法同样具有较好的精度,在预测梁跨中挠度方面,SCA法的精度略优于有效惯性矩法.     

体外预应力加固大跨度混凝土梁的试验研究

大跨度钢筋混凝土梁加固技术作为一门学科正在迅速发展,提出了许多切实可行的加固方法。以天津某加固改造工程为背景,通过对12根简支梁及6榀框架梁进行体外预应力加固试验,分析加固后梁体的承载能力及使用性能,提出了适合本工程的正截面抗弯承载力计算公式及力筋极限应力增量计算公式。结果表明混凝土梁采用体外预应力加固时,可以显著减小梁体跨中挠度及裂缝宽度;承载力极限状态下,可以显著提高梁体抗弯极限承载力;采用适量预应力筋,加固后梁体的破坏形态仍为适筋梁延性破坏等结论。     

集中荷载作用下钢筋混凝土连续深梁试验研究

根据非线性有限元法的分析和试验结果,本文研究了连续深梁的受力特性和破坏机理,并指出连续深梁的支座反力随跨高比的不同而变化;梁的最大弯矩发生在跨中而不是在中间支座;中间支座截面受拉区的位置随着跨高比的减小而下移;当跨高比小于或等于1.0时跨中有时不出现反弯点等现象,按作者所进行的24根连续深梁的试验资料,提出了抗弯强度与抗剪强度的计算式和构造要求,并以有限元法计算了各类连续深粱的影响线,供设计者配套使用。     

型钢混凝土框架梁正截面承载力计算分析

根据《型钢混凝土组合结构技术规程》中的型钢混凝土框架梁的计算假定,分别利用其中的简化公式和精确计算公式计算型钢混凝土梁的正截面承载力。对比分析计算结果,对该规程中框架梁正截面承载力计算公式的计算精度进行评定,分析了其适用范围,并提出适用范围更广更精确的正截面承载力计算公式。