最大等效钢筋直径控制钢筋混凝土构件的裂缝宽度

对最新修订的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》裂缝宽度验算公式进行变换,首先提出用一新的正截面承载力计算中的纵向受拉钢筋配筋率、钢筋应力和钢筋直径的关系曲线代替常用的按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率、钢筋应力和钢筋直径的关系曲线;接着给出了结构设计时参考图表和应该注意的内容;最后提出钢筋混凝土受弯构件不需作裂缝宽度验算的最大钢筋直径的统一调整公式。在设计配筋时,只需计算出钢筋应力查表或根据调整公式就可以判定所选钢筋是否满足规范对裂缝宽度限值的要求。     

配置600 MPa高强钢筋的混凝土梁裂缝宽度试验研究

为研究配置600 MPa高强钢筋混凝土梁的裂缝分布与宽度的变化规律及平均裂缝间距与最大裂缝宽度的计算方法,分别进行了4组8根不同配筋率的配置600 MPa高强钢筋混凝土梁,以及1组2根配置400 MPa钢筋对比梁受弯加载试验.通过实测各类型裂缝的分类统计分析,明确了结构设计中配置600 MPa高强钢筋混凝土梁的裂缝宽度验算对应的主要裂缝(开裂后各级荷载作用下可持续延伸,或迅速扩展到中性轴附近的裂缝)形态特征.结合试验研究结果,建议了裂缝截面有效受拉高度的计算方法.基于实测平均裂缝间距与各级荷载作用下实测最大裂缝宽度与采用现行国内外规范验算模式计算结果的比较分析,建立了适用于配置600 MPa高强钢筋的混凝土梁的平均裂缝间距计算式,提出了2种最大裂缝宽度的验算模式.由试验实测值与计算值的比较结果可知,所建议计算式的精度较好,且更适用于配置600 MPa高强钢筋的混凝土梁的裂缝宽度验算.     

配置600 MPa高强钢筋的混凝土梁裂缝宽度试验研究

为研究配置600 MPa高强钢筋混凝土梁的裂缝分布与宽度的变化规律及平均裂缝间距与最大裂缝宽度的计算方法,分别进行了4组8根不同配筋率的配置600 MPa高强钢筋混凝土梁,以及1组2根配置400 MPa钢筋对比梁受弯加载试验.通过实测各类型裂缝的分类统计分析,明确了结构设计中配置600 MPa高强钢筋混凝土梁的裂缝宽度验算对应的主要裂缝(开裂后各级荷载作用下可持续延伸,或迅速扩展到中性轴附近的裂缝)形态特征.结合试验研究结果,建议了裂缝截面有效受拉高度的计算方法.基于实测平均裂缝间距与各级荷载作用下实测最大裂缝宽度与采用现行国内外规范验算模式计算结果的比较分析,建立了适用于配置600 MPa高强钢筋的混凝土梁的平均裂缝间距计算式,提出了2种最大裂缝宽度的验算模式.由试验实测值与计算值的比较结果可知,所建议计算式的精度较好,且更适用于配置600 MPa高强钢筋的混凝土梁的裂缝宽度验算.     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度控制下的钢筋应力

在分析规范中裂缝宽度计算公式所考虑的影响因素后,通过推导钢筋混凝土受弯构件以限制钢筋应力来实现裂缝宽度控制的方程,结合裂缝宽度限值和影响因素典型取值,得到钢筋应力限值的简化计算公式。只要钢筋应力限值达到要求即可实现裂缝宽度控制,可避免对荷载作用下裂缝宽度的验算。最后比较分析了各种规范的计算结果。     

高强钢筋受弯构件裂缝宽度计算参数分析与试验研究

通过600MPa级热轧带肋高强钢筋混凝土受弯构件试验,对GB 50010—2010中关于混凝土受弯构件裂缝宽度计算的相关参数提出修正建议。经分析,建议短期裂缝宽度的扩大系数τ_s取为1.58,反映裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度影响的系数α_c取为0.73,在计算受弯构件裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数时,参数ω_1取为1。根据试验结果提出了裂缝宽度的修正建议,修正后的裂缝宽度计算公式不仅具有95%保证率,且与实测值的吻合度优于中、美、欧规范中的裂缝宽度计算公式。     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算

混凝土结构受弯构件裂缝宽度计算较繁,目前一些图表手册又不够简化。为此笔者结合GBJ10—89《规范》,提出了钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算公式。并按工程中常用截面尺寸、配筋编制了最大裂缝宽度允许弯矩值计算表格。     

受弯钢筋混凝土构件裂缝宽度简化计算

混凝土结构受弯构件裂缝宽度计算较繁琐 ,目前一些图表手册不够简化 ,为此结合GB5 0 0 10 - 2 0 0 2提出了钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算公式。并按工程中常用截面尺寸、配筋编制最大裂缝宽度允许弯矩值计算表格。     

大保护层厚度高强钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度比较分析

介绍了各国规范裂缝宽度的计算理论和计算公式的考虑因素,给出了欧美规范的裂缝计算公式。然后对不同保护层厚度、不同钢筋强度等级的受弯构件裂缝宽度进行了比较分析,结果表明：1）按我国混凝土规范计算的裂缝宽度值大大高于欧美规范计算值,但其中原因并非我国规范对保护层厚度影响因素取不合理;2）在选择钢筋时,除了考虑钢筋强度外,钢筋的根数也是影响裂缝宽度的重要因素之一。最后,对我国混凝土规范的裂缝宽度计算方法提出了几点建议。     

高强钢筋混凝土偏压与受弯构件裂缝宽度对比试验研究

通过对9根500MPa级细晶粒钢筋混凝士偏压柱及1根HRB400钢筋混凝土偏压柱进行的试验,观测试件的裂缝宽度,并与受弯构件试验裂缝情况进行对比.对试验结果的分析表明:500MPa级细晶粒钢筋用于钢筋混凝土偏压构件,在正常使用阶段裂缝宽度能够满足要求;由于压力N的作用,构件在偏心受压状态下裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系...     

高强钢筋混凝土梁裂缝控制可靠度分析

针对高强钢筋混凝土梁存在着裂缝开展较宽,以及计算裂缝宽度和实测裂缝宽度存在较大差距的情况,提出裂缝控制验算的可靠度双裕量的概念以及裕量转换的方法,采用蒙特卡洛法,对高强钢筋混凝土梁的裂缝控制可靠度进行了精细分析。研究表明,裂缝宽度限值与计算最大裂缝宽度之差,只是裂缝控制可靠度总裕量的一部分。基于裕量转换得到的结果表明,高强钢筋混凝土梁的实际裂缝控制可靠度并没有因配筋率的降低而严重降低,一般条件下的裂缝控制性能均可满足一类环境裂缝限值的要求。     

建筑规范和公路桥规验算变形和裂缝宽度的比较

针对钢筋混凝土构件变形和裂缝宽度的验算问题,将建筑规范和公路桥规进行了对比,并以实际路桥为例对不同规范计算结果进行了分析,分析表明:这两种规范计算方法形式上看来相差很大,但实际具有统一性。     

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。     

构筑物水池裂缝宽度计算方法的探讨

在钢筋混凝土水池设计中,构件除了满足强度要求,更应满足正常使用极限状态的裂缝宽度控制要求。而在最大裂缝计算中,按照不同规范计算出来的最大裂缝值均不相同。本文从4个不同规范裂缝宽度计算角度出发,结合美国规范来探讨构筑物水池的正常使用极限状态裂缝控制,并提出相应的观点来指导工程设计。     

石墨烯/环氧涂层钢筋混凝土梁受弯性能研究

为研究石墨烯/环氧涂层钢筋应用于混凝土构件时的性能,对3根石墨烯/环氧涂层钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁进行正截面受弯性能试验,对比分析各试验梁的承载力、挠度、裂缝和破坏形态,并将试验值与规范公式的计算值进行对比.结果 表明:石墨烯/环氧涂层钢筋混凝土梁的受弯性能与普通钢筋混凝土梁基本相同,环氧涂层中石墨烯的掺量对...     

混凝土强度不足对结构性能影响的研究

从钢筋混凝土结构设计理论出发 ,研究了混凝土强度不足对各种不同类型结构构件承载能力、截面裂缝宽度及结构耐久性的影响 ,并提出了相应的处理办法 ,供钢筋混凝土结构设计施工、可靠性检测和加固改造参考。     

Reliability-based optimum design of reinforced concrete girders

A practical optimization approach to the design of reinforced concrete girders for highway bridges is presented. The approach is entirely based on the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) standard specifications for highway bridges. All behavior and side constraints specified in the AASHTO bridge code are considered in the optimum design process. Two optimization formulations are presented. The first uses load and resistance design factors (LRFD) and the second one is entirely based on a reliability approach. In these formulations, the independent and dependent variables are identified, and the constraints are formulated in both the AASHTO-LRFD format and the AASHTO-reliability-based format. The solutions for both formulations are obtained by using a nonlinear optimization software. Numerical examples illustrate the application of the proposed approach to the design of reinforced concrete T-girders. Sensitivity analyses are also performed for finding the effects of various parameters including steel to concrete cost ratio and allowable reliability level on the optimum solution.     

超大保护层钢筋混凝土梁短期裂缝宽度试验研究

为研究超大保护层水工钢筋混凝土梁的裂缝特征以及评估其对DL/T 5057—2009《水工混凝土结构设计规范》裂缝宽度计算公式的适用性,进行了10根截面宽度为200～300 mm、高度为400～1 000 mm、保护层厚度为25～150 mm配置HRB400钢筋混凝土简支梁的受弯性能试验,得到梁的开裂荷载、裂缝间距的大小与分布、裂缝宽度等,分析了混凝土保护层厚度对梁的裂缝间距和裂缝宽度的影响,结合短期裂缝试验结果,采用DL/T 5057—2009《水工混凝土结构设计规范》的裂缝计算公式进行了对比计算。结果表明：在正常使用状态下,当混凝土保护层厚度小于60 mm时,裂缝平均间距随保护层厚度的增大而增加;当混凝土保护层厚度超过60 mm时,保护层厚度对裂缝平均间距影响不大;平均裂缝间距、平均裂缝宽度和短期最大裂缝宽度试验值与按DL/T 5057—2009计算的结果相比总体上偏小。根据试验结果并参考相关规范,给出平均裂缝间距计算式,并根据黏结滑移理论得到了适用于超大保护层厚度的钢筋混凝土梁短期最大裂缝宽度计算式,经与裂缝试验资料对比计算,其短期最大裂缝宽度与试验结果吻合较好。     

混凝土受弯构件挠度控制可靠度分析

挠度控制是混凝土受弯构件正常使用极限状态设计中的重要内容,已有研究对混凝土受弯构件挠度控制的可靠度水平进行了分析和验证,但所采用的分析方法存在理论上的缺陷,且大多是以个别典型情况为例验证挠度控制的可靠度水平。为准确地揭示混凝土受弯构件挠度控制的可靠度水平,采用无量纲形式系统分析了各种情况下混凝土受弯构件挠度控制的可靠度水平,并分析了主要影响因素。结果表明,GB 50153-2008《工程结构可靠性设计统一标准》对钢筋混凝土受弯构件、不允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件的可靠度控制较为适中,对允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件的控制略显保守,可适当调整。可变作用效应的相对数值对构件挠度控制的可靠度影响显著,且可变作用效应相对越大,挠度控制的可靠度水平越高。     

HRB400级钢混凝土梁裂缝宽度试验

对7根HRB400级钢筋混凝土梁和2根HRB335级钢筋混凝土简支梁进行抗弯性能试验,观测并记录了梁的裂缝发展过程和裂缝宽度。通过对试验结果的分析表明,承载力相同的HRB400级钢筋混凝土梁正常使用状态下的裂缝宽度大于HRB335级钢筋混凝土梁。经分析对比,提出梁正常使用状态下裂缝宽度的公式,对裂缝宽度实测值、建议公式计算值和现有规范公式计算值的比较表明,建议公式计算值相对试验值有一定富余。     

Flexural behavior of high-strength,steel-reinforced,and prestressed concrete beams

To study the flexural behavior of prestressed concrete beams with high-strength steel reinforcement and high-strength concrete and improve the crack width calculation method for flexural components with such reinforcement and concrete, 12 specimens were tested under static loading. The failure modes, flexural strength, ductility, and crack width of the specimens were analyzed. The results show that the failure mode of the test beams was similar to that of the beams with normal reinforced concrete. A brittle failure did not occur in the specimens. To further understand the working mechanism, the results of other experimental studies were collected and discussed. The results show that the normalized reinforcement ratio has a greater effect on the ductility than the concrete strength. The cracking- and peak-moment formulas in the code for the design of concrete (GB 50010-2010) applied to the beams were both found to be acceptable. However, the calculation results of the maximum crack width following GB 50010-2010 and EN 1992-1-1:2004 were considerably conservative. In the context of GB 50010-2010, a revised formula for the crack width is proposed with modifications to two major factors: the average crack spacing and an amplification coefficient of the maximum crack width to the average spacing. The mean value of the ratio of the maximum crack width among the 12 test results and the relative calculation results from the revised formula is 1.017, which is better than the calculation result from GB 50010-2010. Therefore, the new formula calculates the crack width more accurately in high-strength concrete and high-strength steel reinforcement members. Finally, finite element models were established using ADINA software and validated based on the test results. This study provides an important reference for the development of high-strength concrete and high-strength steel reinforcement structures.