钢筋混凝土单筋矩形梁正截面承载力分析

研究目的:通过引入经济配筋率,分析配筋率、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,从而町简便地确定合理的截面尺寸及纵向配筋量.并探讨纵向配筋率的变化对挠度及最大裂缝宽度的影响,以及配筋率与极限弯矩、荷载效应标准组合弯矩值之间的关系.研究结论:利用正截面承载力估算梁高的直接估算式,能在满足梁正截面承载力要求及经济配筋的同时,结合满足挠度控制要求的跨高比限值进行截面设计.又可对某些大截面尺寸受弯构件采用正截面承载力及挠度控制的方法进行优化设计.对常用的配筋率范围ρ∈[0.6%,1.5%],在梁截面尺寸、材料强度等级不变的情况下,当荷载增加时,按极限承载力设计的配筋率随之增加,此时尽管梁的刚度有所提高,但其跨中挠度值也增大.因此,在进行最大裂缝宽度计算时,虽由于荷载的增大会导致相关参数变化,但配筋率的增大能较好地控制裂缝宽度.     

钢筋钢纤维高强混凝土梁的抗弯性能试验研究

通过6根钢筋钢纤维高强混凝土梁抗弯性能试验,研究普通钢筋高强混凝土梁掺入钢纤维后的破坏特征和受力性能,分析纵筋配筋率和钢纤维体积率对钢筋钢纤维高强混凝土梁抗弯极限承载力、抗裂弯矩、最大裂缝宽度及截面刚度的影响。试验结果表明:与普通钢筋高强混凝土梁相比,钢纤维的掺入可以有效约束裂缝发展,显著提高梁的抗弯承载力、整体刚度和极限变形能力。结合本文试验结果以及现行规范计算方法,提出抗弯承载力计算公式和最大裂缝宽度计算公式,计算结果与试验结果吻合较好,可为实际工程应用提供参考。     

GFRP筋混凝土T型梁正截面抗弯承载力研究

为研究GFRP筋T型截面梁的承载力和设计方法,以现有GFRP筋矩形截面梁、钢筋混凝土T型截面梁的理论为参照,推导GFRP筋混凝土T型截面梁承载力的计算公式。与钢筋混凝土梁的计算方法不同,GFRP筋混凝土梁是以平衡配筋率作为判断破坏模式及进行后续计算的关键。应用该公式,通过若干组计算,对3种不同截面情况下,GFRP筋混凝土T型梁与钢筋混凝土T型梁的承载力,进行交叉对比。上述计算公式表明,由于GFRP筋弹性模量较低,因此平衡配筋率较小,用于钢筋混凝土梁的截面,通常并不符合GFRP筋处于平衡破坏配筋范围的要求,以致无法满足承载力。这一点与计算结果是一致的,从侧面验证了该公式的正确性。     

FRP筋混凝土板裂缝宽度的计算方法

基于FRP筋混凝土梁裂缝宽度计算公式研究了FRP筋混凝土板裂缝宽度的计算方法,探讨了板与梁结构特征差异对裂缝宽度计算的影响机理。引入平均裂缝间距、截面内力臂系数、FRP筋应变不均匀系数等参数的修正方法,建议取消对有效配筋率下限值的规定。利用该方法对FRP筋混凝土板在不同的有效配筋率和受拉区FRP筋应力影响下的裂缝宽度进行了计算。结果表明:有效配筋率0.01,公式修正前后计算得到的裂缝宽度相对误差均10%。修正后的公式更能合理反映FRP筋混凝土板裂缝宽度的计算结果;公式中受拉区FRP筋应力修正前后得到的裂缝宽度相对误差均3%,其修正结果对构件裂缝宽度变化影响较小。     

配箍率对高强钢筋RPC梁抗剪性能影响研究

为了研究HRB500级高强钢筋活性粉末混凝土简支梁的抗剪性能,通过改变箍筋配筋率,对4根在集中荷载下的RPC简支梁进行受剪破坏试验,比对分析不同配箍率对试验梁的斜裂缝发展、受剪承载力及最大斜裂缝宽度的影响。试验结果表明:高强箍筋和活性粉末混凝土具有良好的协同工作性能,抗剪延性得到改善;高强钢筋活性粉末混凝土梁的临界斜裂缝一般由腹剪型斜裂缝发展而成;配箍率大小对试验梁的斜向开裂荷载并无明显影响,但是配箍率越高,斜裂缝宽度越小,抗剪承载力越高;桁架-拱理论模型公式比较适用于高强钢筋RPC有腹筋梁抗剪承载力的计算。     

无腹筋部分预应力UHPC薄腹梁抗剪性能试验研究

为研究高强钢筋无腹筋部分预应力UHPC薄腹梁的抗剪性能,对7根不同剪跨比和预应力度的试验梁进行抗剪试验,验证其平截面假定,并对其承载力、延性、斜裂缝倾角及宽度、预应力筋应力增量和挠度等进行分析。研究结果表明:试验梁不完全满足平截面假定;梁的极限承载能力随剪跨比的增加而减小、随预应力度的增加而增大,延性的变化规律与之相反;斜裂缝倾角和宽度均随剪跨比和预应力度的增加而减小;同级荷载下预应力筋的应力增量随剪跨比的减小和预应力度的增加而减小。弹性阶段预应力度越大,梁的反拱值越大,挠度越小;弹塑性阶段剪跨比越大,梁的变形越大,刚度退化越快。提出高强钢筋部分预应力UHPC梁抗剪承载力计算的建议公式。     

T形截面RPC简支梁抗剪性能试验及有限元分析

为了研究T形截面RPC简支梁抗剪性能,开展6根配置HRB500级钢筋的RPC简支梁抗剪试验,包括3根矩形梁和3根T形梁。采用ANSYS分析软件对T形截面高强钢筋RPC梁的受力性能进行模拟,探讨其本构关系及模型建立,并将有限元计算结果和试验结果进行比对分析。结果表明:ANSYS建立的模型能较好地模拟T形截面RPC梁的抗剪受力性能,采用T形截面可以提高RPC梁的抗剪承载力及抗变形性能,T形截面RPC梁的抗剪承载力较矩形截面RPC梁分别提高27.26%、21.03%、11.33%;翼缘宽度对T形高强钢筋RPC梁抗剪性能有较大影响,当翼缘宽度与腹板宽度比值为2时,梁的抗剪承载力提高最大,配箍率为0和0.25%的T形截面RPC梁抗剪承载力较矩形截面RPC梁分别提高29.2%和11.54%,翼缘宽度对T形截面RPC无腹筋梁抗剪承载力的影响更为显著,但影响程度并不呈线性关系。     

不同纵筋率高强钢筋RPC梁抗剪承载力及剪切延性试验研究

为研究纵筋率对高强钢筋活性粉末混凝土梁剪切性能的影响,进行集中荷载下5根RPC梁的受剪试验,分析纵筋率对梁的斜裂缝宽度、剪切延性及抗剪承载力的影响。结果表明:试验梁的抗剪承载力随着纵筋率的提高而提高,而剪切延性随着纵筋率的提高而降低;采用高强钢筋的活性粉末混凝土梁,正常使用极限状态下斜裂缝最大宽度不超过0.3 mm。建立考虑纵筋作用的高强钢筋活性粉末混凝土梁抗剪承载力计算的经验公式,利用经验公式对搜集的27根梁进行计算,吻合较好且变异系数小。该公式具有一定的参考意义,可为高强钢筋活性粉末混凝土梁抗剪承载力的研究提供参考。     

基于桁架-拱模型的钢筋UHPC矩形梁抗剪承载力计算方法

超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete, UHPC)在铁路桥梁中有着广阔的应用前景，UHPC梁的抗剪承载力计算是UHPC结构设计的重要部分。针对钢筋UHPC矩形梁，利用数值分析方法，分析剪跨比、纵筋配筋率、箍筋配筋率、钢纤维掺量等各因素对梁抗剪承载力的影响；在传统桁架-拱模型的基础上单独考虑钢纤维的增强作用，把钢纤维作为桁架模型中的受拉斜腹杆并根据厚壁圆筒原理推导钢纤维提供的抗剪承载力，结合UHPC的材料特征和UHPC矩形截面构件的抗剪设计特点，建议斜压腹杆倾角和软化系数等关键参数的取值，提出能考虑钢纤维掺量和几何特征的UHPC矩形梁抗剪承载力计算公式；以国内外147根UHPC矩形梁的抗剪试验结果验证计算方法的正确性和适用性。结果表明：建议的UHPC矩形梁抗剪承载力公式计算结果与实测值吻合较好，相比常用的国外UHPC结构设计规范建议方法，方法得到的结果与实测值更为接近；钢纤维对梁的抗剪承载力有显著贡献；纤维掺量和纤维几何特征对梁的抗剪承载力有明显影响。     

体外预应力高强混凝土三跨变截面连续梁试验研究

简要介绍了四片体外预应力高强混凝土变截面连续梁的设计与制作过程,由静力测试结果可知,在承载能力极限状态下,连续梁裂缝宽度随预应力比率即PPR取值的增大而增大,其数量随PPR取值减小而增多;普通钢筋可以有效地限制裂缝的发生和发展;体外预应力筋的应力增量与中跨中挠度变化近似成线性关系,可用三折线刚度折减的办法,按弹性理论计算试验梁的挠度及预应力筋的应力增量。     

地下连续墙钢筋笼吊点设置与加固

地下连续墙钢筋笼吊装过程中,易因吊点布置不合理,主、副吊机配合失当等原因产生钢筋笼纵向变形过大,异型钢筋笼重心偏离等问题.在分析钢筋笼吊装相关问题的前提下,基于力学方法和弯矩平衡定律提出了一字型、T型和L型钢筋笼纵、横向吊点设置的计算方法.并在此基础上对钢筋笼的加固措施及吊装失败后的典型处理措施进行了探讨,以期为类似工程提供借鉴.     

既有桥梁墩身植筋加固技术

通过植筋法加固田庄车站大桥既有墩身的实践,介绍了桥梁加固中植筋的施工方法以及施工技术要点,为植筋在桥梁墩身加固施工中提供了一些经验。     

如何控制钢筋保护层的厚度

近年来,钢筋保护层厚度施工质量越来越受到工程界的重视与关注。钢筋保护层厚度作为工程质量控制的关键项目,如何控制钢筋保护层厚度的施工质量与提高合格率成为技术人员的难点工作。针对工程中钢筋保护层厚度质量控制、检测等所遇到的问题,探讨钢筋保护层厚度的定义、质量控制、检测方法。     

CFG桩在加固软土路基中的应用

洛湛铁路永州至岑溪段部分路段高填方软土地基需采用CFG桩加固处理，根据地质现状，对CFG桩的桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层、加固范围进行设计。通过现场成桩试验，修订施工工艺，加强混凝土配合比、泵送灌注、捣固、抽样检测的控制，严格质量控制指标等措施，确保复合地基达标。     

佛陈大桥缺陷原因分析及加固

佛陈大桥经5年多运营后，经检查发现主桥结构出现多种缺陷，并危及桥梁的安全。本文分析了缺陷产生的原因，并提出了相应的加固技术和施工工艺。这些加固技术和施工工艺可为其他类似桥梁的加固提供借鉴。     

滨海相软基袋装砂井加固施工技术

黄万铁路通过滨海相软土地基段采用换填、砂垫层、土工格栅及袋装砂井加固处理,取得了良好的加固地基效果,介绍其施工方法、工艺及注意事项。     

玉树地震遗址补强加固方法

研究目的:2010年4月14日,玉树发生了7.1级强烈地震.居民住房大量倒塌,重灾区结古镇几乎夷为平地.为纪念这特定的历史事件,受地震破坏的玉树格萨尔宾馆被定位为地震遗址加以保护,需对其进行抢险加固,通过对格萨尔宾馆加固方案设计研究和施工的总结,为今后此类项目提供借鉴和参考.研究结论:通过对格萨尔宾馆加固方案研究、设计和施工,总结出地震遗址加固保护工作的要点为:在加固工程施工前,首先对现场仔细调查评估,合理安排工序.先施工防止建筑物倾覆的工程,后实施对建筑物结构补强加固的工程;要根据对现场最新的实际调查和认识,要不断对加固设计进行调整和优化,以有效地做好施工安全和遗址的保护工作;加固施工期间和完成后,对建筑物主要部位设置监测点,通过动态监测,确切掌握建筑物的变形变化情况,以保证建筑物和施工人员的安和评价加固保护效果.     

花瓶式桥墩顶部结构分析与配筋

对花瓶式桥墩墩顶部受力进行空间计算,分析该类型桥墩墩顶的受力特点和影响因素,提出合理的配筋方式,并结合工程实例进行配筋计算,供类似结构设计参考.     

砂桩法处理软土路基

结合工程实例，阐述了砂桩法在加固软土地基的设计原则，阐述了砂桩法桩体材料、桩体直径、有效加固长度、桩间距、垫层、处理范围、成桩方法及施工顺序等设计参数的确定，证明该法具有施工工艺简单，加固效果显著等优点。     

隧道工程超前灌浆加固技术

隧道工程在通过断层破碎带及含水地层等不良地质地段时,采用超前灌浆可有效维护工作面与洞壁围岩的稳定,阻断渗水通道,保证隧道安全施工。通过分析超前灌浆的加固机理,对隧道工程超前灌浆工艺中的浆液选择、预灌浆岩体力学和抗渗性能以及灌浆设计参数等问题进行探讨。