基于黏结滑移-统计理论的再生混凝土梁裂缝宽度计算方法研究

通过对不同配筋率、取代率两组10个再生混凝土梁构件进行裂缝宽度试验研究,对比分析了再生混凝土与普通混凝构件裂缝开展机理的不同,研究了再生混凝土裂缝开展机理、宽度影响因素,并在黏结滑移理论基础上结合试验统计数据推导再生混凝土构件裂缝最大宽度计算公式。研究结果表明:随着取代率的增加再生混凝土梁主裂缝旁分支裂缝不断增多,裂缝整体分布越趋复杂。配筋率变化对主裂缝宽度影响相当明显,配筋率增加再生混凝土裂缝宽度明显减小。基于黏结滑移-统计理论建立再生混凝土裂缝宽度计算公式,通过对多组试验结果反算验证该公式计算精度是满足设计要求的。     

钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝宽度计算方法

根据38根钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的试验结果，分析了影响构件裂缝开展的因素，提出了钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的裂缝宽度计算模式。并用试验资料对公式中的参数进行回归分析，得出了钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝宽度的计算方法，该方法可供筒仓结构设计参考。     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的比较

对国内外规范采用的裂缝宽度计算公式进行了比较分析。此外，根据国内外大量的受弯构件裂缝宽度试验数据，对这些裂缝宽度计算公式的精度进行了计算和比较研究。基于对比分析结果，结合大量的受弯构件裂缝宽度试验数据，对采用GB50010—2002《混凝土结构设计规范》的裂缝宽度计算模式，建议了受弯构件钢筋水平位置处及受拉表面裂缝宽度计算公式，该公式的计算结果与试验数据吻合较好。     

短期荷载作用下600MPa级超高强钢筋混凝土梁裂缝宽度试验研究

为研究600MPa级超高强钢筋混凝土梁受弯性能,进行18根配置600MPa级高强钢筋和1根配置HRB400钢筋的混凝土梁受弯静载试验,分析600MPa级超高强钢筋对混凝土梁裂缝分布、承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度等影响。研究结果表明：配置该类型钢筋的受弯构件开裂弯矩和极限弯矩仍然可以按照现行规范公式进行计算;短期荷载作用下平均裂缝间距、最大裂缝宽度等参数计算值与现行混凝土结构设计规范公式计算值存在一定差异,平均裂缝间距计算值偏大,最大裂缝宽度计算值与试验值相比偏小。最后根据试验数据对配置该类型钢筋的受弯构件裂缝宽度计算公式进行适当修正,第一种方法是在现行规范计算公式基础上引进裂缝宽度综合调整系数,第二种方法是对现行规范裂缝宽度计算公式中的平均裂缝间距采用修正公式代替,短期裂缝宽度扩大系数采用修正值。修正结果表明第一种修正方法得到的计算值与试验值吻合度高,同时考虑到规范的连续性,建议采用第一种方法进行裂缝宽度修正。     

与有粘结相协调的无粘结预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算方法

由于无粘结筋相对于其周围混凝土可发生纵向相对滑动,因此受弯构件中的无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献及其对裂缝开展的抑制作用小于有粘结预应力筋。为了实现无粘结与有粘结预应力混凝土受弯构件刚度及裂缝宽度计算方法的协调和统一,提出了受弯构件中无粘结筋等效折减系数的概念,通过对无粘结预应力混凝土受弯构件的变形试验数据和按已有公式对设计试件的变形试算数据进行分析,得出了无粘结筋等效折减系数的建议取值(α=0.23)。用等效纵向受拉钢筋配筋率代替有粘结预应力混凝土受弯构件刚度计算公式中纵向受拉钢筋配筋率,用等效纵向受拉钢筋面积代替用于计算有粘结预应力混凝土受弯构件裂缝宽度的纵向受拉钢筋等效应力计算公式中的纵向受拉钢筋面积,就可分别得到与有粘结相协调的无粘结预应力混凝土受弯构件刚度及裂缝宽度计算公式,两公式计算结果与试验结果均吻合良好,可用于工程设计。     

HRB500级钢筋混凝土梁裂缝宽度试验研究

对15根配置HRB500级钢筋的混凝土梁进行裂缝宽度试验,研究试验梁中裂缝特性,分析GB50010—2002《混凝土结构设计规范》的裂缝宽度计算方法。分析结果表明:对于配置HRB500级钢筋的混凝土梁,钢筋应变εsm-εs平行性关系仍然成立;截面内力臂系数取0.87,与试验结果符合良好;裂缝间距及裂缝宽度试验值较规范公式计算值小,调整钢筋粘结特征系数为1.2,可提高规范公式计算精度;规范的裂缝计算模式能够反映实际裂缝规律,但最大裂缝宽度计算结果偏于保守。     

配置高强钢筋的混凝土梁裂缝试验研究

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对8根配置500 MPa钢筋和4根配置400 MPa细晶钢筋的混凝土梁进行静力加载试验,观测试件的裂缝发展过程,了解此类构件的裂缝特点,为工程中推广应用500 MPa钢筋和400 MPa细晶钢筋提供试验依据。试验结果表明,配置500 MPa钢筋和400 MPa细晶钢筋的受弯构件裂缝发展规律与普通钢筋混凝土受弯构件基本相同,但在正常使用状态下,按照现行混凝土结构设计规范对此类构件进行裂缝宽度验算,计算值均大于试验值。同时,结合其它67根配置高强钢筋的混凝土梁试验数据,评估了现行混凝土结构设计规范裂缝宽度公式的适用性,并在该规范的计算模式基础上,提出平均裂缝间距及短期最大裂缝宽度计算的修正公式,修正公式的计算结果与试验结果符合较好。     

国内外混凝土结构设计规范中裂缝控制的比较分析

该文首先总结了钢筋混凝土结构裂缝的开裂原因。随后,针对荷载作用下产生的裂缝宽度的计算理论进行了深入的介绍,并列举了国内外各种裂缝宽度计算理论中具有代表性的几个公式,分别总结了各公式的优缺点。最后通过合理的分析和借鉴,对现行的混凝土结构设计规范中的裂缝宽度计算公式提出了改进建议。     

再生混凝土梁正截面裂缝宽度计算方法研究

通过短期荷载作用下再生混凝土梁裂缝宽度试验,分析再生混凝土裂缝开展机理与宽度影响因素,对比再生混凝土与普通混凝土构件裂缝开展机理异同。以黏结滑移理论为基础,结合试验拟合系数,建立再生混凝土构件正截面裂缝最大宽度计算公式。研究结果表明:再生骨料取代率并不是影响再生混凝土裂缝宽度的主要因素,其裂缝整体分布呈现离散性高的特点。通过对多组试验结果反算,验证建议公式的计算精度满足设计要求。     

高强钢筋混凝土梁短期裂缝计算方法评析

收集和整理近年来国内完成的114根配置400MPa或500MPa级热轧带肋钢筋混凝土梁受弯试验短期裂缝结果,对GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》的裂缝计算公式进行评估分析。分析结果表明：规范的短期裂缝计算方法仍可适用于配置高强带肋钢筋的混凝土受弯试件,但平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度试验值与按规范公式计算的结果相比总体上偏低,二者之比的均值分别为0.930、0.711和0.739,因此建议对部分参数进行修正。利用试验数据进行参数回归分析,得到裂缝间距和裂缝宽度计算模式的修正公式,修正后的计算值和试验值符合较好,但对配置多层钢筋的情况有待进一步研究。图6表7参14     

钢筋混凝土构件裂缝的验算探究

通过对钢筋混凝土构件裂缝产生的原因,计算理论,计算方法进行讨论,并给出实例进行分析计算等方法,找出对混凝土构件裂缝宽度影响的因素以及各因素对裂缝宽度影响的程度,最终给出了对于混凝土构件裂缝控制的方法。     

新型预应力碳纤维布加固梁裂缝与刚度分析计算

在介绍新型拉锚一体化预应力碳纤维布张拉与拉锚设备及技术特点的基础上,根据新型预应力碳纤维布加固混凝土梁正常使用阶段的截面受力情况分析,提出了该种梁裂缝的分布及其平均间距和裂缝宽度的主要因素以及影响该梁短期刚度的主要因素。在参照分析无粘结部分预应力混凝土梁的裂缝宽度公式、短期刚度公式的基础上,提出了与规范相对应的一套拉锚一体化预应力碳纤维加固混凝土梁的裂缝宽度的计算公式及短期刚度计算公式。与试验结果对比表明,建议计算方法及公式准确度较高。     

SRC梁裂缝宽度实用计算方法研究

基于试验数据与理论分析确定出影响SRC梁裂缝宽度的关键因素,分别研究各因素对SRC梁裂缝宽度的影响规律;选择主要因素作为裂缝宽度计算参数,通过回归分析得到计算SRC梁裂缝宽度的实用计算公式,并与试验测试数据进行对比,证明了该公式的可靠性。本文提出计算SRC梁裂缝宽度的简化方法具有清晰的物理参量和可靠的精度,可为SRC梁裂缝计算及控制提供依据。     

预应力混凝土框架梁裂缝控制实用方法的研究

我国现行规范GB50010—2010《混凝土结构设计规范》给出的裂缝宽度计算公式当中,影响裂缝宽度计算值的参数众多,使得计算尤为复杂,一定程度上制约了预应力混凝土结构的应用。本文对预应力混凝土框架梁三级裂缝控制进行研究,基于理论分析与工程统计的基础上提出了裂缝控制的实用方法——钢筋应力控制法,并给出了钢筋应力的简化计算方法。该方法避免了对裂缝宽度的"准确数值"进行繁琐的计算,为结构设计人员提供了方便,推广了预应力混凝土结构的应用。     

配置表层钢筋的混凝土梁裂缝和刚度试验探讨研究

进行6根配置表层钢筋的混凝土梁和2根未配置表层钢筋的混凝土梁受弯性能试验,研究其裂缝和变形特点,同时对配置和未配置表层钢筋构件的裂缝宽度和挠度进行对比分析。试验结果表明,在构件的混凝土保护层中配置表层钢筋能有效地控制其裂缝宽度,增加其短期刚度。分析表层钢筋对钢筋混凝土梁裂缝间距和裂缝宽度的影响规律,提出相应计算公式,并参考欧洲规范有关规定对配置表层钢筋的混凝土梁提出设计建议。根据试验结果,提出正常使用状态下考虑表层钢筋的短期刚度计算公式。根据文中公式计算的结果与试验结果符合较好。     

预应力混凝土框架梁裂缝控制实用方法的研究

我国现行规范GB50010-2010《混凝土结构设计规范》给出的裂缝宽度计算公式当中,影响裂缝宽度计算值的参数众多,使得计算尤为复杂,一定程度上制约了预应力混凝土结构的应用.本文对预应力混凝土框架梁三级裂缝控制进行研究,基于理论分析与工程统计的基础上提出了裂缝控制的实用方法——钢筋应力控制法,并给出了钢筋应力的简化计算方法.该方法避免了对裂缝宽度的“准确数值”进行繁琐的计算,为结构设计人员提供了方便,推广了预应力混凝土结构的应用.     

基于试验数据分析的FRP筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算方法

由于FRP筋为非金属材料,耐腐蚀性能好,我国规范规定FRP配筋混凝土受弯构件的最大裂缝宽度限值放宽至0.5 mm。但规范中的最大裂缝宽度计算公式仍然沿用普通钢筋混凝土规范中的计算公式,公式中的参数取值未经过试验数据的校核,公式适用性存疑。为此,该文从最大裂缝宽度的计算原理出发,借助近年来文献中完成的FRP筋混凝土受弯构件的实测数据,对相对黏结特性系数νi的取值、裂缝间受拉FRP筋应变不均匀系数ψ的计算、最大裂缝宽度与平均裂缝宽度的比值系数τs、长期荷载下的裂缝宽度增大系数τl以及裂缝间混凝土受拉对裂缝宽度的影响系数αc等进行了全面的校核和修订。该文提出的修正的最大裂缝宽度计算公式具有更高的可信度和合理性,可为我国规范的修订提供参考。     

预应力高强混凝土梁抗裂度和裂缝宽度试验研究

概括介绍了预应力比率为 0 6～ 1 0、混凝土强度等级为C40～C80的 1 4根先张法预应力高强混凝土梁的抗裂度和裂缝宽度的试验结果。通过与《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )相关计算公式进行对比分析 ,讨论了混凝土强度对截面抵抗矩塑性系数的影响作用 ,提出了修正系数计算公式 ;分析了混凝土强度、预应力比率对受拉钢筋的等效应力、平均裂缝间距及裂缝宽度的影响规律 ,给出了规范裂缝宽度计算公式的预应力比率适用范围 ,提出了计算修正方法     

高强钢筋轻骨料混凝土梁短期裂缝试验研究

进行了10根配置400MPa和500MPa高强纵筋的陶粒轻骨料混凝土梁受弯性能试验,获得了10组裂缝间距和39组短期裂缝宽度数据,并收集了国内外27根高强钢筋轻骨料混凝土梁的裂缝试验数据。采用以上数据,分析了钢筋轻骨料混凝土梁的裂缝特征,并评估了JGJ 12—2006《轻骨料混凝土结构技术规程》中裂缝计算公式的适用性。结果表明,JGJ 12—2006的短期裂缝特征值计算方法仍适用于高强钢筋轻骨料混凝土梁,但按其公式计算的平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度与试验值有一定偏差,二者之比的均值为0.992、1.276和1.037,因此建议对JGJ 12—2006中公式的部分参数进行修正。通过对试验数据的回归分析,得到了梁侧面受拉纵筋中心处裂缝宽度的修正计算式,以及梁侧面受拉钢筋中心处与受拉边缘裂缝宽度的换算关系式,建议公式计算得到的裂缝宽度和试验值吻合较好。     

基于名义拉应力法的预应力混凝土结构的裂缝控制

根据现行规范的裂缝宽度的计算公式,自编程序计算有黏结和无黏结部分预应力混凝土结构对应于特征裂缝宽度的名义拉应力值,并考虑了截面高度、保护层厚度、混凝土强度等级、非预应力筋配筋率、非预应力筋直径和预应力度等参数对一定裂缝宽度下名义拉应力值的影响,归纳各参数对名义拉应力值的影响系数。对于各参数对名义拉应力值的综合影响系数,可以将各影响系数相乘得到。最后以实际工程为例,比较了用本方法进行裂缝控制和用规范公式计算结果的差异。算例分析表明,基于名义拉应力法的预应力混凝土结构的裂缝控制方法是一种简便、可靠的裂缝控制方法。