桥面铺装对预应力混凝土空心板受力性能影响的试验研究

桥面铺装层与行车道板结合良好时,可参与结构受力.为研究铺装层对结构受力性能影响,分别对有、无铺装层的两片空心板进行正截面承载能力试验,研究铺装层对空心板跨中混凝土应变分布、挠度、裂缝开展规律以及破坏形态的影响.试验结果表明桥面铺装层空心板共同受力性能良好,铺装层能显著提高结构开裂荷载和极限承载能力,增大结构刚度和改变结构破坏形态.并参考相关文献对构件刚度、开裂荷载和极限承载力进行计算,与试验结果进行比较,对考虑铺装层作用时空心板计算提出建议.     

GFRP筋与超高韧性水泥基复合材料 黏结性能试验研究

纤维增强复合材料筋(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)具有超高的抗拉强度,有望在恶劣环境下代替钢筋使用;但是GFRP筋弹性模量较小,导致GFRP筋增强混凝土结构变形和裂缝宽度较大,影响正常使用。超高韧性纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)作为一种高性能土木工程建筑材料,与普通混凝土相比具有超高韧性、应变硬化、多级开裂和细密裂缝特征。GFRP筋增强ECC结构能够实现较小的裂缝宽度和超高耐久性能,因此具有良好的应用前景。然而,FRP筋与ECC之间的黏结性能尚不清楚,相关文献较少。拟开展FRP筋与不同强度和韧性的ECC材料的黏结性能试验研究,通过中心拉拔试验,测试其拔出承载力和端部黏结滑移,描述试验现象,分析其黏结滑移曲线特征。分析了ECC材料不同强度和韧性对于黏结性能的影响。研究发现:ECC材料和FRP筋的中心拉拔试验荷载-滑移曲线由上升段,下降段和波浪状的残余段3部分组成;ECC材料较高的强度和韧性对FRP与ECC的黏结强度都发挥着有利的作用;FRP与ECC的黏结强度是ECC强度和韧性综合影响的结果,其并不随着单一因素的提高而提高。     

钢纤维混凝土沟盖板承载能力试验研究

为解决普通钢筋混凝土沟盖板丢失严重现象，研制了新型钢纤维混凝土沟盖板，并对其进行了承载能力试验研究。通过试验研究，分析了不同类型沟盖板的破坏形态及变形特征，研究了钢纤维体积率对沟盖板极限承载能力的影响，探讨了钢纤维混凝土沟盖板取代普通钢筋混凝土沟盖板的可行性。     

中空玻璃凹凸与温度变化关系的探讨

影响中空玻璃反射影像质量的因素有多种多样,如环境温度、气压、钢化加工、中空加工方式等等。本文仅通过模拟环境温度变化的实验,测试和分析不同尺寸和结构的中空玻璃在不同温度条件下发生变形的程度,通过中空玻璃凹凸变形与温度、气压变化的关系进行探讨,有助于玻璃深加工企业更好地控制中空玻璃的平整度。     

PC连续箱梁合龙束横向效应

PC连续箱梁合龙束张拉不仅使底板纵向受压,同时在横向产生附加效应;以某跨海大桥为例,对底板合龙束作用机理进行探讨,并通过精细有限元模型,对施工过程中合龙束的横向效应进行分析和参数研究;结果表明,合龙束张拉过程中底板横向应力处于动态变化过程,其横向效应远大于恒载和其它预应力作用结果,同时,合龙束的横向效应对底板的线形、厚...     

超高性能混凝土单轴拉压本构关系研究

超高性能混凝土（UHPC）是一种具有超高强度、超高耐久性和超高韧性的新型水泥基复合材料,因其优越的性能而受到国内外土木工程领域的广泛关注,具有广阔的工程应用前景。单轴受拉和受压应力-应变本构模型是进行UHPC构件力学性能分析的前提和基础。为了进一步深入研究UHPC力学性能,本文归纳总结了国内外不同学者提出的UHPC本构模型,包括单轴受压应力-应变关系和单轴受拉应力-应变、应力-裂缝宽度关系,对其进行了分类和比较,发现了现有模型的共同点和存在的差异,并对这种差异进行了原因分析,最后将部分本构关系应用于ABAQUS有限元分析软件,对高强钢筋UHPC梁进行数值模拟,并与试验结果对比,验证了部分本构模型的合理性,最后提出了一些研究结论。本文研究成果将为UHPC的结构性能研究进行结构分析和结构设计提供依据。      

计算独柱墩帽梁承载力的改进撑杆-系杆模型

针对独柱式桥墩帽梁在承载能力极限状态下的设计计算问题,提出改进的撑杆-系杆模型来预测该类结构的极限承载力.以某座独柱式桥墩发生严重开裂的桥墩帽梁为背景,利用ANSYS的有限元弥散裂缝模型对开裂的桥墩进行非线性分析.计算结果说明,对于钢筋混凝土独柱墩帽梁这类剪跨比较小的构件,帽梁的弯剪复合受力十分复杂,基于经典的欧拉伯努利梁理论和铁木辛柯梁理论的设计计算方法不合适.对比数值分析的结果,提出基于节点区域双向拉压破坏的改进撑杆-系杆体系模型.该模型进一步考虑了弯起钢筋、箍筋以及混凝土抗拉强度对斜裂缝开展的限制作用,更能反映独柱墩帽梁在破坏阶段的受力特征.对比独柱墩帽梁常用的剪跨比下各理论的适用性可知,该改进模型结果与有限元模型的计算结果吻合.     

连续梁桥施工阶段地震响应及抗震性能评估

采用桥梁专用分析软件,基于悬臂施工理论,结合一座多跨连续-刚构组合桥梁,选取变化比较复杂的施工阶段为研究对象,进行地震响应及抗震性能计算.结果表明,刚构梁段受力性能优于连续梁段,连续-刚构过渡梁段内力变化特殊;刚构梁段顺桥向、连续梁段横桥向抗震性能较好;结构横桥向塑性发展快于顺桥向,成桥时顺桥向、横桥向塑性区域发展最快.研究认为,同类结构设计时,需重视过渡梁段的受力变化,加强刚构梁段的横桥向、连续梁段的顺桥向抗震设计,避免桥墩基础过早的出现塑性区域;施工时需要注意刚构桥横桥向荷载作用,加强对边跨合龙阶段的观测.     

钢筋混凝土梁开裂面的力学性能和数值模拟

基于混凝土材料细观层次的研究,对钢筋混凝土梁开裂面的力学性能进行了分析和数值模拟。引入开裂面法向和切向的应力-应变关系假定,模拟了裂缝出现后开裂面由于骨料咬合和微裂缝嵌入的互制作用;采用弹性地基梁理论分析了钢筋销栓作用对开裂面应力传递的影响;在此基础上,基于开裂区应变分解思想,采用等效连续模型将开裂面和裂缝间混凝土统一,将裂缝的影响隐含在等效的本构模型及相关参数中,并给出了开裂单元的屈服准则、加卸载准则及增量型有限元中本构矩阵的数值计算方法。典型构件的试验结果验证了本文数值模型的合理性和有效性。     

基于应变分解方法的钢筋混凝土开裂模型

为了克服传统弥散裂缝模型的不足,采用应变分解的方法,推导了钢筋混凝土单元的开裂模型;通过假定裂缝面法向和切向变形解耦,采用混凝土非线性断裂力学的基本理论分别构造裂缝面法向和切向的本构关系;对于混凝土单元中的钢筋,在开裂后不仅考虑其轴向刚度,同时采用弹性地基梁模型考虑其横向作用对开裂混凝土应力传递的影响;采用FORTRAN语言编制程序,通过与经典梁、板构件试验结果的比较,表明该模型的合理性和有效性;可用于钢筋混凝土结构非线性和极限承载力的分析。