结构构件经济配筋率分析

文章概述了混凝土结构设计中,安全适用、经济合理是其基本原则,论证了单位长度的梁截面尺寸不同时期造价,就是混凝土量单位长度的截面钢筋,提出了同截面的钢筋与截面尺寸之比,必须控制配筋率。     

影响受弯构件正截面承载力因素的研究

文章通过采用规范推荐的单筋矩形梁受弯构件正截面承载的公式,分析了构件截面尺寸、混凝土强度等级、配筋率等因素对正截面承载力的影响,提出了相关结论及建议。     

钢筋混凝土单筋矩形梁正截面设计探讨

通过引入经济配筋率，分析了配筋率、梁截面尺寸与抗弯承载力之间的关系，推导出按正截面承载力要求进行梁高估算的直接公式，并提出综合考虑抗弯承载力及挠度验算的方法来进行单筋矩形梁正截面优化设计，从而简便地确定合理的截面尺寸及纵向配筋量。     

钢筋混凝土矩形梁经济配筋率近似公式推导

以梁的有效高度h0为变量建立梁的造价函数,通过求解微分方程,推导了钢筋混凝土矩形截面梁的经济配筋率近似公式,公式表明,梁的经济配筋率只与材料强度有关,与梁的截面尺寸无关。     

钢筋混凝土大偏压构件经济配筋率的探讨

钢筋混凝土结构强度设计中,如何能根据材料各自的价格及施工费用,获取到一个造价最低的经济配筋率,是设计者关注的焦点。 在钢筋混凝土受弯构件设计中,材料费用施工费用等由于截面尺寸可自行选择的余地较大,可选出处在最经济的一个范畴,谓之经济配筋率。如受弯构件板:（0.4～0.8％）;矩形截面梁:（0.6～1.5％）;T形梁:（0.9～1.8％对梁腹而言）,在确定偏压构件配筋率时,更为复杂一些。受压构件的截面尺寸受到构造规定的控制,一般截面尺寸已定（或选择幅度较小）、偏心距的变化、纵向弯曲、徐变以及二次矩等影响,都使偏压构件经济配筋率确定较为复杂。     

用图表法设计具有经济配筋率的矩形梁和板

受弯构件配筋率的人小直接影响到构件设计是否经济合理。因此正确选用配筋率具有重要意义。实践表明经济配筋率的范围:板μ=0.3～1.0％单筋矩形梁μ=0.6～1.8％。平时,我们计算钢筋混凝上单筋矩形梁正截面强度时,常先假定截面尺寸,再由荷载计算内力,然后查表得配筋量。这样计算麻烦,又要一定的工具书。同时很难使梁,板具有经济配筋率。为克服上述缺点,我设计成二张图。第一张图     

纤维增强混凝土耗能墙-钢筋混凝土框架结构抗震性能数值研究

在高性能纤维增强混凝土(HPFRC)耗能墙-钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能试验研究的基础上,考虑了RC框架混凝土强度等级、框架柱配筋率、框架柱截面尺寸三个因素,进行了有限元模拟分析。结果表明:建立的HPFRC耗能墙-RC框架结构有限元模型较为准确,有限元计算结果与试验结果吻合较好;随着RC框架混凝土强度等级的提升,试件各个荷载特征点的水平承载力均有所提高,但变形能力变化不大;随着框架柱配筋率和框架柱截面尺寸的增大,试件各个荷载特征点的水平承载力均明显提高,极限位移也有所增加;为了保证此类结构的抗震性能,针对RC框架混凝土强度等级、框架柱配筋率和框架柱截面尺寸,提出了可供设计参考的相关建议值。     

影响混凝土结构抗火性能的参数仿真分析

应用相关试验结果和计算结果对截面尺寸、截面形式、钢筋保护层厚度、配筋率、钢筋品种、荷载水平、预应力度、边界条件等参数对混凝土结构抗火性能的影响进行了分析,协助广大结构工程师领会混凝土结构抗火性能。     

钢筋再生混凝土梁正截面受弯挠曲变形分析

对再生混凝土梁进行了正截面弯曲性能试验。结果表明:再生混凝土梁在截面尺寸及配筋率相同的情况下,随着再生骨料取代率的增大,梁的挠度呈递增趋势且实测跨中挠度与计算跨中挠度差距明显;再生混凝土梁在截面尺寸及再生骨料取代率相同配筋率不同时,由于刚度的增大再生混凝土梁跨中实测挠度与计算挠度之比呈现出下降的规律。     

侧向撞击作用下钢筋混凝土柱动力响应的有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件,对钢筋混凝土柱在侧向撞击作用下的动力响应进行了数值模拟分析。运用参数化分析方法,研究了截面惯性矩、混凝土抗压强度、纵筋配筋率和箍筋间距等参数对钢筋混凝土柱中节点位移的影响。计算结果表明:增加纵向配筋率与截面尺寸可以显著降低柱中节点位移,而增加箍筋配筋率的效果不明显。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱根部锚固试验研究

以3根碳纤维布加固钢筋混凝土柱根部锚固的破坏性试验为基础,分析了在柱截面尺寸及配筋相同的情况下,碳纤维布加固量、锚固长度、柱根部有无CFRP封闭箍这3个变化参数对加固效果的影响。通过对试验结果的分析,推导出碳纤维布加固钢筋混凝土柱根部(尤其在柱根部有CFRP封闭箍的情况)锚固的承载力计算公式,在公式中引进了锚固端碳纤维布起鼓应力折减系数,并将理论计算结果与试验结果进行了比较。结果表明,采用的计算方法与试验值误差较小,且偏于安全,可供工程加固设计时参考。     

偏心受拉钢筋混凝土剪力墙受剪性能试验研究

对4个偏心受拉钢筋混凝土剪力墙试件进行了静力试验研究,研究发现：对于小剪跨比试件,轴拉力可以改善试件延性,同时降低剪力墙的受剪承载力和侧向刚度;提高剪力墙中的竖向分布钢筋配筋率可提高偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力。GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算公式可满足工程设计安全要求,但是该公式中未考虑竖向分布钢筋的贡献,对于竖向分布钢筋配筋率较高的剪力墙计算结果偏保守。提出了考虑竖向分布钢筋贡献的偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算式,同时,提出了偏心受拉剪力墙的设计建议,以期为实际工程设计提供参考。     

钢管高强再生混凝土柱轴压性能试验研究

为研究钢管高强再生混凝土柱与钢管高强普通混凝土柱轴心受压性能的差异,进行了圆形和方形两种截面形状、高强普通和再生两种混凝土、方钢管内配置与不配置钢筋两种构造的5个钢管混凝土足尺试件轴压性能对比试验。通过试验,分析了混凝土种类、截面形状和配置钢筋对试件承载力、耗能及延性的影响。试验结果表明：钢管再生混凝土柱的损伤发展过程和破坏形态与钢管普通混凝土柱相似;在截面积、含钢率、材料强度相同的条件下,圆形截面试件较方形截面试件具有更高的承载能力和较好的变形能力;混凝土种类对方形截面试件轴心受力性能影响不大;方钢管内配置钢筋可加强对核心混凝土的约束作用,提高试件的承载力和变形性能。根据国内外相关规程对试件的轴压承载力进行了计算,引入尺寸效应影响系数,提出了方钢管混凝土柱承载力计算式,计算结果与试验结果符合较好。     

FRP复合加固旧梁抗弯承载力计算分析

基于现行混凝土结构加固设计规范关于粘贴FRP加固法的计算理论以及植筋法对于新老混凝土剪切面的影响,针对CFRP+置换混凝土+植筋的复合加固方法的特征,确定旧梁正截面受弯承载力计算公式,其理论计算和试验结果基本相符,同时为今后复合加固修复旧梁的计算提供一定的借鉴作用。     

桩周土开挖状态下钢筋混凝土桩稳定性研究

开展了桩周土开挖状态下钢筋混凝土桩受压稳定性试验,通过改变桩的配筋率、边长、受压偏心距和桩身加支撑等参数,研究桩的受压稳定性变化规律。研究结果表明,桩开挖深度由0.6m增加到1.8m时,桩的极限荷载降低11%~32%;桩初始偏心距由0增大到50mm时,桩的极限荷载降低42%~68%。在相同开挖深度条件下,随着桩配筋率的增加、桩截面尺寸的增大以及设置桩身支撑,其受压极限荷载明显增大。其中,桩截面尺寸由80mm增大到120mm能使极限荷载提高74%,效果最好。基于试验结果,提出了钢筋混凝土桩受压承载力的计算方法。将所提出的计算方法得到的桩身承载力与试验结果比较可知,轴心受压时,计算值与试验结果平均偏差仅为3.6%;偏心受压时,在桩的开挖深度较大时吻合较好,而开挖深度较小时会出现较大的偏差。     

钢筋混凝土桥梁受弯构件最大裂缝宽度的可靠度研究

基于结构可靠度理论和《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》JTGD 62-2004关于最大裂缝宽度的规定,对钢筋混凝土桥梁受弯构件按正常使用极限状态设计的可靠度进行了计算分析,并对比研究了作用效应比、计算模式不定系数、钢筋弹性模量、配筋率、钢筋直径和截面尺寸等随机变量对最大裂缝宽度可靠指标的影响程度.研究表明:最大裂缝宽度计算公式的可靠度基本满足设计要求,可变作用与永久作用的效应比对最大裂缝宽度的可靠度影响很大,而其他因素对最大裂缝宽度的可靠度影响较小.     

基于试验数据的高强混凝土梁抗剪承载力计算方法Ⅰ.无腹筋梁

为了研究高强混凝土无腹筋梁抗剪承载力的计算方法,收集国内外关于高强混凝土无腹筋梁抗剪试验的抗剪承载力、混凝土强度、剪跨比、截面有效高度、受拉纵筋配筋率等试验数据,整理成包含291组数据的数据库。利用数据库中的实测数据对中国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）、美国混凝土结构设计规范ACI 31-14和Zsutty提出的混凝土梁抗剪承载力公式用于高强混凝土梁的适用性进行评价,并分情况进一步研究中国规范公式,修正中国规范公式中的参数,得到一个新的公式。结果表明:3个公式用于高强混凝土梁时,Zsutty公式的预测结果最精确,中国规范公式的预测结果准确性次于Zsutty公式但好于美国规范公式;所得出的新公式较原规范公式更加适用于高强混凝土无腹筋梁。     

钢筋混凝土柱正截面承载力尺寸效应研究

通过对6根截面边长分别为300、500和700 mm的钢筋混凝土柱开展正截面承载力尺寸效应试验研究,分析正截面承载力、钢筋应变、混凝土压应变、中和轴高度和强度系数随截面尺寸的变化规律。结果表明:试件受压区混凝土的极限变形能力随截面边长的增大而减小;对于大尺寸试件,对混凝土的极限压应变的取值偏大;正截面承载力随截面尺寸的增大而减小,且随水平位移的增加,正截面承载力尺寸效应越明显。在试验的基础上,利用混凝土材料尺寸效应得到修正的正截面承载力计算结果,使大小尺寸试件的安全储备系数趋于一致。     

钢筋混凝土单筋梁优化设计

提出了钢筋混凝土单筋梁优化设计方法。该法以梁单位长度的造价为目标函数 ;以规范对单筋梁的正、斜截面强度及构造要求为约束条件 ;以梁截面尺寸 ,主筋直径、根数 ,箍筋直径、间距等为设计变量。最后对各分项的经济性做了分析比较