钢筋混凝土和预应力混凝土构件的徐变分析

混凝土的徐变变形约为其弹性变形的1—3倍。在钢筋混凝土中,徐变会引起应力重新分布。在预应力混凝土中,徐变会使预应力有所损失。因此一直是人们所关心的课题,从文献[1]可知,直接用弹性徐变理论对钢筋混凝土和预应力混凝土进行徐变分析,对于单层配筋构件将归结于一个积分方程,对于多层配筋构件,将归结于一个联立的积分方程组,求解都比较费事。本文另辟蹊径,先在弹性徐变理论的基础上,给出了混凝土和钢筋的应力-应变的增量关系和递推公式,然后提出了钢筋混凝土和预应力混凝土徐变分析的通用公式避免了积分方程的建立和求解。由于利用了递推关系,公式结     

圆形截面钢管钢筋混凝土构件承载力的计算

对8个圆形截面钢管钢筋混凝土构件进行了轴心受压和偏心受压试验,采用有限元法和纤维模型法对构件承载力进行了计算,提出了圆形截面钢管钢筋混凝土构件承载力的简化计算方法。研究表明,圆形截面钢管钢筋混凝土具有与钢管混凝土和钢筋混凝土相同的特点,按有限元法计算的构件承载力偏小,而按纤维模型法计算的构件承载力与试验结果符合较好。圆形截面钢管钢筋混凝土构件的承载力可通过将钢管视为普通钢筋,将混凝土视为钢管约束混凝土的双层钢筋约束混凝土构件,采用圆形截面钢筋混凝土构件承载力的计算方法进行简化计算。按简化方法计算的圆形截面钢管钢筋混凝土构件的承载力也与试验结果符合较好。     

ＧＦＲＰ管钢筋混凝土组合构件的徐变性能研究

在长期荷载、温度和混凝土徐变等因素的影响下,ＧＦＲＰ管钢筋混凝土受弯构件会发生内力重 分布,改变其受力性能。利用内力平衡,建立ＧＦＲＰ管钢筋混凝土组合截面受压高度、初始应力计算公式 及徐变效应影响的计算模型,并编制了ＧＦＲＰ管钢筋混凝土构件的徐变效应计算程序,计算分析了混凝 土强度等级、温度、ＧＦＲＰ含量及荷载等主要设计参数对ＧＦＲＰ管钢筋混凝土构件的徐变效应的影响。计 算结果表明,ＧＦＲＰ管钢筋混凝土受弯构件的徐变随着含ＧＦＲＰ率的增加而减小,随者弯矩的增加而增 大,随着混凝土强度等级的提高而增大,随着温度升高而增加。     

循环荷载作用下高强混凝土收缩徐变试验研究

高强混凝土收缩徐变特性是国内外混凝土材料性能研究的重点之一,而循环荷载作用下高强混凝土收缩徐变报道较少.以预应力钢筋混凝土梁为试验对象,开展了循环荷载作用下高强混凝土徐变试验,得到了相应循环荷载作用下高强混凝土弹性模量和收缩徐变系数,并将收缩徐变系数和现有收缩徐变模型计算值进行了对比分析,结果表明在循环荷载作用下高强混凝土徐变明显大于恒载作用下的徐变,徐变发展呈单调递增趋势,预应力损失和高强混凝土徐变具有耦合关系;因现有模型不能准确预测收缩徐变发展规律,建议采用指数函数拟合进行计算分析.     

三峡升船机上闸首结构配筋方案研究

采用钢筋混凝土有限单元法对三峡升船机上闸首结构两种配筋方案进行研究。在方案混凝土方案中，通过研究不同配筋量与裂缝宽度之间的关系，得到满足设计要求的底板配筋；在预应力混凝土方案中，通过研究预应力吨位与裂缝宽度、底板应力的关系，得到合适的预应力吨位。还讨论了温度变化及混凝土徐变对预应力的影响。实践表明，钢筋混凝土有限单元法是非杆系混凝土结构配筋设计的一种有效方法。     

少筋混凝土构件用钢量简易计算公式

一、前言现行水工钢筋混凝土结构设计规范SDJ20-78规定,承载能力由截面受拉区强度确定的(受弯、大偏心受拉、大偏心受压)构件,当按混凝土构件计算,其安全系数大于钢筋混凝土构件强度安全系数时,在配筋计算中,可将钢筋混凝土构件强度安全系数折减,按折减     

美国水工混凝土规范压弯构件正截面承载力计算

针对ACI 318M-14《混凝土结构设计规范》和EM 1110-2-2104《水工钢筋混凝土结构强度设计规范》中压弯构件正截面承载力计算问题,根据规范的原则假定,提出截面在单侧配筋或双侧配筋条件下按受拉/受压控制的计算方法,编制相应计算程序并进行实例计算.结果表明:该计算方法可应用于压弯/纯弯构件正截面承载力计算,提...     

混凝土坝抗震加固中钢筋混凝土的动力本构模型

基于复合材料细观力学和混凝土塑性损伤理论,针对混凝土坝抗震钢筋的分布形式和钢筋混凝土材料的力学特征,提出了钢筋单方向分布情况下钢筋混凝土材料的等效模量、等效强度的简化公式,在此基础上建立了整体式钢筋混凝土动力本构模型,并以Koyna坝为例,根据配筋前坝体的地震塑性损伤分析设置了配筋方案,分别运用整体式和分离式钢筋混凝土动力本构模型对该坝进行配筋计算,并进行了三维非线性地震响应时程分析,得到了两种不同配筋条件下坝体的拉应力损伤因子分布及坝顶动位移响应。结果表明,两种模型计算结果比较接近,配筋抗震措施能够明显地减小坝体损伤区的范围,整体式钢筋混凝土动力本构模型在满足计算精度的前提下可提高计算效率、简化模拟计算。     

基于试验的钢衬钢筋混凝土管道裂缝宽度研究

基于水电站管道外围混凝土的承载特性,设计了配筋混凝土试件轴向拉伸试验,对混凝土裂缝进行研究。对国内几种现行规范中配筋混凝土受拉构件的最大裂缝宽度公式进行比较,分析各公式的特点,并在此基础上,针对水电站钢衬钢筋混凝土管道,提出了混凝土最大裂缝宽度计算公式的改进建议。     

水工混凝土构件配置高强钢筋后裂缝计算研究

为了研究水工混凝土构件配置高强钢筋后裂缝计算公式,从而对《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)中裂缝计算公式修正提供参考,本文对32根高强钢筋混凝土梁进行了受弯试验研究,分析其裂缝发展性能,结合收集到的其他研究者同类试验裂缝数据共计167组,从水工角度对该类构件的裂缝宽度计算进行了统计分析。结果表明:此类高强钢筋混凝土构件裂缝发展规律同普通钢筋混凝土构件相同。但是,构件短期效应下最大裂缝宽度实测值大于2008水工规范计算值。为此,本文基于以上试验数据给出了与试验数据符合良好的裂缝宽度计算公式。这些公式不仅可以用于配置高强钢筋水工混凝土构件的裂缝计算,而且还可以作为《水工混凝土结构设计规范》修订参考。     

大塅水电站溢流坝段混凝土徐变试验研究

本文在试验基础上对大塅溢流坝段混凝土的徐变、弹性模数、瞬时弹性变形,松驰系数、线膨胀系数进行了研究和探讨,并给出了弹性模数、徐变度及松驰系数计算公式,其试验研究成果可供溢流坝段进行应力分析之用。     

压荷载持续作用状态对混凝土中氯离子输运规律的影响

针对现有混凝土耐久性室内试验研究与实际结构服役状态不一致问题,试验研究了持续稳定压荷载长期作用下不同受荷水平混凝土中氯离子的输运规律,以及徐变对氯离子输运的影响。试验结果表明:持续稳定压荷载长期作用下,混凝土徐变变形随荷载水平提高而增大;混凝土渗透性开始提高的临界应力水平为0.3~0.4;混凝土的表观氯离子扩散系数随着徐变变形的增大先略有降低然后迅速增大。不同持载状态下的试验研究结果表明:持载状态对混凝土中氯离子的输运有着较大影响,应力水平高于0.4时,持续稳定荷载长期作用下徐变增大了混凝土的损伤,导致低应力水平作用下混凝土提前劣化,高应力水平下混凝土加速劣化。此外,受压混凝土超声波速的变化趋势与氯离子输运规律表现出了较好的一致性,可作为氯盐环境下混凝土耐久性能评价的检测指标。     

桥用高性能混凝土的徐变与应用

基于2座桥梁混凝土徐变的试验结果，论述了高性能混凝土的长期变形特征，指出对提高混凝土弹性模量、减少徐变收缩的水泥、外加剂和骨料的三要素中，骨料的作用最明显．提出了徐变的湿度、尺寸修正方法与计算式，探讨了掺筋混凝土的徐变修正、徐变行为的温度效应及长期徐变等．     

堆石料蠕变试验方法研究

堆石料是土石坝的主要填筑材料,其蠕变特性研究是土力学热点之一。蠕变试验的方法主要有三轴试验和单向压缩试验两种。三轴试验是研究堆石料常用的试验方法,其轴向变形主要是偏应力引起的剪切变形。而单向压缩试验,作为一种可以研究 K0 状态下堆石料的蠕变特性的试验方法,目前对此的研究较少。应用大型三轴仪(Ф300mm) 和大型叠环式固结渗透仪(Ф500 mm) ,选用双江口堆石料,分别进行了堆石料的蠕变试验,成果表明两种蠕变试验的剩余蠕变量与时间的关系都可以采用幂函数准确表达。三轴试验成果验证了九参数蠕变模型的通用性,根据单向压缩试验成果提出了简单的经验公式。最后对两种试验成果进行了比较分析,发现单向压缩蠕变可以视为应力水平为 0.4 时的三轴蠕变,其不能反映应力水平对堆石料蠕变特性的影响。因此,要对堆石料进行蠕变研究,宜采用三轴蠕变试验。     

十字形钢筋混凝土轴心受压柱三维非线性数值模拟分析

异形柱以其明显优势在我国得到广泛应用。为了研究十字形钢筋混凝土轴心受压柱的性能,以拟静力试验为基础,采用有限元分析方法建立有限元模型,选取Mander约束本构模型,对轴心受压情况下的十字形钢筋混凝土柱进行力学性能分析,讨论了箍筋间距、混凝土强度、配筋率等因素对十字形钢筋混凝土柱力学性能的影响。结果表明箍筋间距、混凝土强度和配筋率对十字形钢筋混凝土柱受力性能的影响都较大。     

基于应变屈服临界的岩石黏弹塑性蠕变模型研究

为了研究岩石的非线性加速蠕变特性, 依据岩石蠕变变形不同阶段的力学特征,划分出了岩石由变形发展至破裂需经历的不同黏弹塑性状态,并给出了相应状态的蠕变力学特性。假定岩石在三轴压缩试验条件下,发生延性剪切破坏,推导了应变空间Drucker-Prager准则的临界状态转化的最大剪应变判别式。基于Perzyna黏塑理论,考虑后继屈服硬化作用,引入统计损伤因子,构建了能描述非线性加速蠕变特性的黏弹塑性损伤演化模型;采用岩石全自动伺服三轴蠕变试验机对三峡库区典型砂岩试样开展了蠕变试验,得到了岩石试样在不同应力水平作用下的蠕变变形曲线。结果表明:蠕变试验中,岩样力学性质的时效特征显著,在最后一级应力水平作用下发生了非线性加速蠕变现象。基于提出的黏弹塑性蠕变模型对试验曲线进行拟合,拟合结果说明模型能够较好地反映砂岩蠕变3个阶段变形的规律特征,拟合效果较好。     

大体积混凝土结构应力场的粘弹塑性分析方法

根据混凝土材料强度、变形、损伤拉压显著不同的力学特性，分别在拉应变空间考虑粘弹性与损伤耦合、在压应变空间考虑粘弹塑性与损伤耦合，应用应变能等价原理建立了混凝土的粘弹塑性损伤本构模型。在粘弹塑性损伤本构模型中，混凝土的刚度退化和应变软化由正交各向异性损伤理论描述，弹塑性特性由内时理论来描述，内时理论没有屈服面，使模型的参数和方程大大减少，从而简化了非线性计算过程。考虑温度、徐变、自生体积变形、干缩变形等因素的影响，用增量一迭代法建立了大体积混凝土结构应力场的粘弹塑性有限元表达式。     

扭曲型钢纤维混凝土在薄壳护坡结构中的应用研究

结合钢纤维混凝土在一种新型土石坝护坡结构中的应用,在水灰比一定的条件下,对扭曲型钢纤维体积率对混凝土主要力学性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,掺入钢纤维可提高混凝土的抗拉、抗折强度,但增强效果并不随纤维含量的增加而成比例增加,而对抗压强度的提高影响不大,当钢纤维体积率达到0.7%后,抗压强度反而有所降低。综合试验结果和薄壳护坡结构的特性,建议在新型护坡结构中,钢纤维体积率选为0.7%。     

钢筋混凝土构件细观数值模拟分析

在混凝土材料的细观力学分析模型基础上,提出了一种钢筋混凝土构件非线性力学特性分析的细观数值方法。使用本文细观力学方法对轴压加载作用下某一钢筋混凝土柱的损伤破坏过程及宏观力学特性进行了数值模拟研究,并与试验结果和宏观力学模型方法分析结果进行了对比。研究表明：(1) 细观尺度上,采用细观力学模型获得的钢筋混凝土柱的破环模式及宏观力学性能均与试验结果吻合很好,验证了本文细观力学方法的有效性和准确性;(2) 相比于宏观尺度分析模型,细观力学模型考虑了混凝土的非均质特性,从而更真实地揭示了钢筋混凝土柱的破坏过程及破坏模式,且计算结果与试验结果对比也更为吻合。