外贴CFRP加固RC连续梁的抗弯性能及弯矩重分布分析

为了研究外贴CFRP加固RC连续梁的抗弯性能,通过ABAQUS建立了连续梁分析模型,讨论了CFRP黏结长度及加固位置对CFRP加固RC连续梁抗弯性能的影响;同时提出了连续梁极限状态时跨中及中支座弯矩调幅系数随CFRP黏结长度变化的公式;最后通过已有试验数据验证公式的正确性。结果表明:外贴CFRP加固能显著改善RC连续梁的抗弯性能,随着CFRP黏结长度的增加,连续梁的极限荷载先增加后基本保持不变,且负弯矩区加固长度与跨度之比的最优取值为0.4,正弯矩区加固长度与跨度之比的最优取值为0.6。通过对比发现调幅后的弯矩值与试验弯矩值吻合较好,验证了弯矩调幅系数公式正确性,供工程设计人员参考。     

碳纤维布在框架梁加固中的应用

该文介绍了碳纤维材料特性及采用碳纤维进行框架梁抗弯加固时的设计计算方法，结合某教学楼框架梁采用调幅法进行加固的实例，指出设计施工中应注意的一些问题，供设计和研究人员参考。     

非卸载条件下增大截面法受拉区加固梁的抗弯设计法

本文以应变平截面假定为基础，分析了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固时初配钢筋应变发展，增补钢筋应变发展以及截面极限抗弯承载能力受初弯矩比的影响，同时研究了初始钢筋，增补钢筋配量对截面极限抗弯承载能力发展的影响；建立了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固的设计准则，并提出了国固设计计算方法。     

体外预应力加固混凝土框架梁的试验研究

采用按弯矩图布置的折线体外预应力筋加固钢筋混凝土框架梁结构，在正常使用极限状态下，可显著减小梁的跨中挠度及裂缝宽度；在承载能力极限状态下，可显著提高抗弯极限承载力，效果好于直线体外预应力筋。     

水平地震作用下钢筋混凝土平面框架弯矩调幅研究

从承载能力极限状态的角度出发,通过一个受水平集中力的单层单跨框架模型,研究了钢筋混凝土平面框架结构在水平地震作用下的破坏规律。研究结果表明,在水平力作用下,框架梁端屈服将导致框架柱底端弯矩急剧增大,平面框架结构将提前屈服。这表明框架梁的弯曲刚度对框架的承载力有显著的影响,梁端弯矩调幅将降低平面框架结构的承载力。另一方面,框架梁端屈服以后框架结构的侧移将迅速增长。在水平地震作用下,梁端弯矩调幅将增大框架结构倒塌的风险,结构偏于不安全。当按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)进行设计时,在保证形成"强柱弱梁"破坏机制的前提下,钢筋混凝土平面框架结构不应进行弯矩调幅。     

钢筋混凝土框架梁弯矩调整方法的研究

采用单一调幅系数的传统方法对钢筋混凝土框架梁进行弯矩调整,难以解决工程中所有框架梁弯矩分布不均衡的问题。通过对工程实例的计算分析并结合工程实践经验,介绍了在保证所有框架梁静力平衡的前提下采用不同调幅系数调整梁弯矩的计算方法,使梁的各控制截面弯矩值分布更加均衡,使框架结构的设计更为安全、合理。     

混凝土框架梁简支弯矩算法研究

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第5.2.3条的规定,在竖向荷载作用下,可对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调整,且框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。从而高层建筑混凝土结构的框架梁简支弯矩成为截面设计的一项必要参数,由于结构整体计算时框架梁一般为两端刚接,如何计算其简支弯矩是一个值得研究的问题。按照传统方法,该弯矩由结构力学方法计算,忽略其与其他构件的连接关系,依据梁上荷载分布情况,通过简单计算即可获得其弯矩图,导致次梁上的荷载无法传递到框架梁,从而引起计算结果失真。本文提出了一种新的框架梁简支弯矩算法,该方法保持主次梁连接关系不变,采用有限元方法直接进行计算,可准确考虑构件连接关系的影响,确保框架梁简支弯矩的计算符合实际受力情况,并具有较高的计算效率。目前,该方法已集成到北京市建筑设计研究院有限公司自主研发的结构设计软件Paco中,取得了良好的应用效果。     

框架梁的调幅及纵向钢筋的合理设计

在抗震设计中，框架梁的配筋设计均采用调幅设计方法，即将框架梁端组合弯矩设计值下调20％左右，增加到梁的跨中。调幅的目的，一般认为有以下两点：     

预应力型钢混凝土框架梁弯矩调幅系数影响因素分析

采用ABAQUS非线性有限元分析方法,分析了预应力度、有效预应力、预应力筋反弯点长度与线形、含钢率及截面相对受压区高度等因素对预应力型钢混凝土框架梁弯矩调幅系数的影响。研究表明:预应力度、含钢率及截面相对受压区高度对预应力型钢混凝土框架梁弯矩调幅系数影响较显著,随着预应力度、截面相对受压区高度的降低及含钢率的增加,弯矩调幅系数增大;预应力筋的有效预应力、预应力筋反弯点长度与线形的变化可以改变框架梁次弯矩,从而对框架梁弯矩调幅系数产生影响。通过对弯矩调幅系数的分析,建议预应力度λ不宜大于0.6,经济合理含钢率为5%左右,截面相对受压区高度不宜大于0.32。     

钢板加固框架梁的有限元理论分析

粘贴钢板加固法具有施工方便、工期短、自重小、占用空间小等显著优点,依托工程采用了该加固方法,为验证粘贴钢板加固的有效性和可靠性,对承受荷载最大的某片框架梁进行了有限元分析并推导了加固后的抗弯承载力计算公式,分析计算表明：加固后原混凝土框架梁和新浇筑混凝土梁的压应力均小于其抗压强度设计值;粘贴钢板的应力远小于其抗拉强度设计值;加固后正截面抗弯承载能力提高了2倍;粘贴钢板加固该区域框架梁是可靠有效的,能够保证结构使用安全.     

钢-GFRP混合配筋混凝土梁抗弯承载力计算

提出了在截面角区用GFRP筋代替钢筋的混合配筋方法来解决结构的耐久性问题。通过对混合配筋混凝土梁在弯曲作用下的力学、使用性能进行分析,推导出混合配筋混凝土梁的极限弯矩的计算公式,并通过静力抗弯试验,对公式进行了修正和完善。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面疲劳设计方法

完成了3个碳纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳试验,2个加固梁的静载试验以及对比试验各1个。疲劳荷载试验表明,用碳纤维加固钢筋混凝土梁正截面有较好的效果,能提高梁的耐疲劳性能,碳纤维的疲劳验算可采用现行规范的方法进行,并提出了相应的设计方法。     

焊接箱形截面梁抗震性能影响因素研究

为考察板件宽厚比对焊接箱形截面梁抗震性能的影响,对中国、美国、日本和欧洲的钢结构设计标准中的相关规定进行了比较,结果表明各国规范对于梁板件宽厚比限值的规定总体上具有较好的一致性。采用钢材循环加载本构,建立了多尺度非线性有限元计算模型。提出了刚性竖杆 箱形梁加载方式,模拟水平地震、重力荷载与轴向压力对箱形截面框架梁的作用。有限元分析结果表明,在设计常用的板件宽厚比范围内,箱形截面梁的弹性屈曲荷载均显著高于其屈服荷载。在水平往复荷载作用下,随着板件宽厚比减小,箱形截面梁极限变形角与延性系数随之增大,抗弯刚度降低速率变缓,塑性耗能能力显著增强。当满足一级抗震宽厚比要求时,焊接箱形截面梁的梁端截面转角约为1/30。承受轴压作用时梁刚度退化很快,变形能力减弱。当轴压比不大于0.2、满足一级抗震宽厚比要求时,梁端截面转角约为1/50。跨高比对梁承载力影响不大,但变形能力可以大幅度提高。横向荷载对梁抗震性能的影响显著,随着静载比（重力荷载代表值与屈服弯矩之比）增大,骨架曲线逐渐发生平移,抗弯刚度降低,耗能性能减弱。当地震弯矩与静力弯矩方向相同时,箱形截面梁承载力显著降低,静载比0.8时极限变形角可减小约50%;当地震弯矩与静力弯矩方向相反时,梁虽然承载力稍有提高,但极限变形角略有减小。     

T形钢梁加强负弯矩区组合框架梁的试验研究

针对框架梁在梁端存在较大负弯矩及混凝土不能承受较大拉应力的状况,提出了在框架梁的负弯矩区段采用T形钢梁加强的组合框架梁模型。通过两个组合框架梁单层框架足尺模型的试验研究,得到新型组合框架梁的荷载一挠度曲线,截面应变分布曲线。从组合框架梁与一般组合梁的试验结果对比可看出,T形加强截面能有效提高梁的刚度,使框架梁刚度分布趋于合理。最后,提出并验证了按T形肋截断位置分成三段刚度不同的梁分析组合框架梁的方法。     

UHPC-T梁抗弯性能试验研究与理论计算

为研究配筋率和预应力对超高性能混凝土T梁(UHPC-T梁)抗弯性能的影响,设计并制作了4根UHPC-T梁与1根普通混凝土T梁,采用三等分点抗弯试验研究了T梁加载破坏的全过程特征,并采用理论公式计算了T梁的开裂弯矩和极限弯矩等关键性能参数。结果表明:配筋率对UHPC-T梁开裂荷载的影响不大; 相同配筋率下,预应力UHPC-T梁的极限承载力约为UHPC-T梁的1.4倍,UHPC-T梁的极限承载力约为普通混凝土T梁的2倍,表明预应力和UHPC均可明显提升T梁的极限承载能力; 与普通混凝土T梁相比,UHPC-T梁裂缝细而密,加载初期最大裂缝宽度发展较慢,裂缝宽度及其数量明显减少; 与UHPC-T梁相比,预应力UHPC-T梁能有效抑制裂缝的生成与发展,表明预应力和UHPC能改善T梁的抗裂性能; 各试验梁跨中正截面混凝土应变与荷载基本呈正比例关系,表明平截面假定同样适用于预应力UHPC-T梁与UHPC-T梁; T梁的理论开裂弯矩和极限弯矩均与相应的试验结果吻合较好,且两者之间的相对误差小于20%,满足工程设计要求。     

框架结构设计中的梁柱内力调整

分析了框架梁柱端弯矩调整的有关问题,推导出了框架结构柱端组合弯矩设计值的计算式,考虑了框架梁端负弯矩调幅的影响,并与直接增大柱端弯矩的简化方法进行了比较。通过算例证明简化方法误差不大,具有可行性与合理性。     

基于裂缝控制限值的地下连续墙弯矩分析

推导了由裂缝控制限值反算地下连续墙弯矩的计算方法。结合工程实例就裂缝控制限值取0.2或0.3时对地下连续墙的配筋率、极限弯矩以及荷载短期效应弯矩的影响关系进行了详细的讨论,得出按照裂缝控制限值进行地下连续墙设计,不但可以满足裂缝控制要求与极限承载力要求,而且可以优化配筋率的结论。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能的研究

对使用碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了介绍,通过理论分析提出了梁底初始拉应变和极限弯矩的计算公式,从而为碳纤维布加固梁抗弯承载力计算提供了理论依据。     

单个移动集中荷载作用于连续梁的弯矩计算

通过力矩分配法,分析单个移动集中荷载作用于两等跨连续梁的弯矩变化规律,推导出跨内正弯矩及中间支座负弯矩的计算通式和极值,并编制了计算图表,以指导工程设计。     

竖向荷载作用下框架梁端剪力计算问题探讨

以某六层办公楼梁端剪力计算为例,分析了弯矩调幅前后所得的梁端剪力间的差别,并依据框架结构中竖向荷载作用下梁端弯矩调幅原理及梁斜截面抗剪机理,统一了框架梁端剪力的求解方法,对教学工作及实际工程设计有一定的参考意义。