氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法

为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到最大限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.     

碳纤维片材加固钢筋混凝土梁的可靠度分析

建立了 FRP 加固钢筋混凝土梁的极限状态方程;讨论了碳纤维片材的耐久性、纤维布与混凝土间界面的粘结耐久性对加固有构件抗力的影响;通过一次二阶矩法计算了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)加固的钢筋混凝土梁抗弯可靠度指标,计算结果大于3.7,表明满足《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)对抗弯可靠度指标的要求。     

碳纤维布加固混凝土梁的可靠度分析

在大量检测验证的基础上,得到了结构加固用碳纤维布力学指标的统计参数,基于结构可靠度理论方法,通过钢筋混凝土梁采用碳纤维布加固前后的可靠指标计算比较分析,研究了碳纤维布加固钢筋混凝土梁的可靠度水平的变化。同时讨论了各随机变量均值及变异系数对碳纤维布加固混凝土梁可靠指标的影响趋势及程度,为碳纤维布加固混凝土受弯构件的应用范围提供了基础判据,按照这个思路,可以对不同类型FRP材料加固不同构件的可靠度进行分析。     

钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计实用方法

考虑钢筋锈蚀对混凝土结构的抗力影响,根据我国现行结构可靠度设计规范设计原理,提出了钢筋混凝土建筑结构预期使用期可靠度设计的实用方法。首先,考虑三种荷载组合以及不同恒荷载与可变荷载效应比影响,给出了代表性钢筋混凝土构件在给定环境下、不同使用期的可靠度分析方法;提出了预期使用期结构设计可靠度水平的确定原则,即预期使用期内结构构件可靠度指标不能低于现行规范的标准;在我国结构可靠度设计表达式基础上引入耐久性折减系数,给出了该系数的确定方法,通过该系数在设计阶段保证和实现预期使用期内结构构件可靠度指标不低于现行规范的标准。最后,通过算例验证了该方法的有效性和简便性。     

Q460GJ钢轴压构件可靠度分析

建筑结构用钢板是我国研发的高性能钢材,其综合性能优于同等级低合金高强度结构钢,并已在众多大型工程项目中得到应用,Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数和设计指标亟待研究。基于8个焊接箱形截面和14个焊接H形截面轴压构件的整体稳定承载力试验结果,获得了Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数。结合已有的Q460GJ钢材料性能不确定性和几何特征不确定性研究成果,通过进一步统计分析,获得了两种截面Q460GJ钢轴压构件的抗力不确定性统计参数。采用可靠度方法提出Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数,并分析了其变化规律。考虑现行规范关于抗力分项系数取值的延续性,建议沿用Q345GJ钢的抗力分项系数1.059作为Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数,对应的设计强度指标取435 MPa。最后对建议抗力分项系数进行了可靠性校核,结果表明该抗力分项系数满足可靠性要求。     

已有钢筋混凝土框架结构的抗震可靠度分析

提出已有钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析的一种实用方法,取最小的楼层可靠度作为结构的可靠度;利用构件的荷载/抗力比,并考虑其他修正系数的办法构造权函数,将各构件的可靠度组合成楼层的可靠度;根据震害经验,以柱的抗剪能力建立钢筋混凝土框架结构的抗震功能函数;对混凝土碳化和结构荷载的影响因素进行分析。并对一个工程实例进行分析,分别计算出原结构及采用三种不同方法加固方案后的结构抗震可靠度。     

基于可靠度的小偏压柱承载力分项系数的确定方法

本文以结构可靠度设计理论为依据,提出了一种基于统计数据的混凝土构件承载力分项系数的确定方法。根据国内119组钢筋混凝土小偏压柱极限承载力的试验数据,进行统计分析,建立了小偏压柱承载力的物理模型;以本物理模型为基准,结合可靠度设计理论,建立了小偏压柱承载力的校准模型,按两种荷载与抗力标准差之比及考虑和不考虑构件尺寸变异性4种情况下计算了其承载力分项系数。将本模型与中美规范的设计公式进行比较,结果表明本文提出的校准模型的安全储备更合理,构件承载力分项系数的校准方法可行,且具有较大实用性和推广意义。     

钢结构构件抗力分项系数的研究

针对修订钢结构规范(GB50017-2003)在2001系列规范条件下的可靠度指标偏低,尤其在遇风组合的情况下,远低于规范规定的可靠度指标的情况,提出解决这些问题的办法,即针对不同的荷载组合采用不同的抗力分项系数。通过大量的计算,给出了修订规范下各结构构件的抗力分项系数取值以供规范修订和工程应用时参考。     

预应力混凝土梁的抗力精细概率模型及可靠度分析

鉴于GB 50068—2001《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的混凝土梁抗力概率模型和设计分项系数值主要是针对普通混凝土梁构件,对预应力因素的影响考虑不够充分。针对此不足,采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的承载力计算式和各种抗力因素的概率模型,得到不同预应力筋、钢筋配置量下混凝土梁的精细抗力概率模型。在此基础上,分析预应力混凝土梁设计可靠度随多个参数变化的规律。结果表明:预应力混凝土梁结构的设计可靠度均随预应力筋配置量的增加而有较大幅度增长,因此在抗震和非抗震两种组合情形下仅用普通混凝土梁的可靠指标来代表预应力混凝土梁的可靠性,均会低估其与设计目标的偏差。     

纤维增强复合材料与钢材复合加固混凝土结构研究进展

纤维增强复合材料与钢材复合加固混凝土结构技术,结合了粘贴纤维增强复合材料(FRP)和外贴钢板加固混凝土结构两种技术,可有效改善混凝土结构的受力性能。总结近年来FRP与钢材复合加固混凝土梁、板和柱力学性能以及设计理论的研究进展,分析已有研究取得的成果和尚存的问题。分析表明:FRP与钢材复合加固技术能同时提高被加固构件的延性和承载力,有效解决了FRP加固技术的锚固问题,但关于FRP与钢材复合加固构件的力学性能、设计方法等有待深入研究。应进一步通过试验研究和有限元分析的方法,综合考虑二次受力、加固量等因素对FRP与钢材复合加固混凝土构件受力性能的影响,加固材料的设计取值、加固设计方法和FRP与钢复合材料耐久性研究等是今后关注的课题。     

基于可靠度的FRP加固混凝土结构研究综述

本文概述了FRP加固复合材料的内涵和内容,分析了 FRP 复合材料的力学上的参数,阐述了目前可靠度的FRP加固混凝土结构的研究形势。根据研究的现状,对可靠度的FRP加固混凝土结构进行了思考。     

FRP片材在混凝土结构加固中的应用

研究了FRP材料的组成及力学特性,分析了FRP加固混凝土的工作原理,通过FRP在混凝土加固工程中的应用,得出FRP复合材料与钢结构相比具有较好的抗腐蚀能力,对混凝土结构进行加固与修复可有效提高工程效率、改善构件受力状况的结论.     

FRP筋与混凝土的粘结性能

FRP筋与混凝土之间的粘结性能是FRP筋混凝土结构的关键问题,是能否充分利用FRP筋高强性能的决定性因素。本文分析了FRP混凝土结构的粘结机理以及粘结破坏形式,讨论了影响FRP筋混凝土结构粘结性能的因素,并在最后提出了一些问题及建议。     

FRP筋嵌入式加固混凝土结构界面性能的研究现状(二)

(接上期) De Lorenzis L等<'[7-8]>又采用了一种改进的直接拉拔试件,试件形式为C形素混凝土试块,中部混凝土表层沿纵向预留方形槽.C形试块通过埋置在四角处的钢筋固定在高硬钢板上.试验中观察到4种破坏形式:①粘结剂-混凝土界面滑移破坏;②粘结剂表层劈裂破坏;③FRP筋-水泥砂浆界面失效破坏;④槽周围混凝土开裂破坏.     

FRP筋嵌入式加固混凝土结构界面性能的研究现状（二）

（接上期）De Lorenzis L等[7-8]又采用了一种改进的直接拉拔试件,试件形式为C形素混凝土试块,中部混凝土表层沿纵向预留方形槽。C形试块通过埋置在四角处的钢筋固定在高硬钢板上。试验中观察到4种破坏形式：①粘结剂-混凝土界面滑移破坏;②粘结剂表层劈裂破坏;③FRP筋-水泥砂浆界面     

FRP配筋混凝土结构研究进展及其应用

在恶劣服役环境下,钢筋锈蚀是目前混凝土结构面临的主要问题.纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)筋作为一种新型材料,由于其具有轻质高强和优异的耐腐蚀性等特点,适用于替代普通钢筋以有效提升混凝土结构的耐久性能.基于近年来国内外已开展的相关研究工作,通过对FRP筋的基本力学和耐久性能、F...     

FRP网格约束混凝土圆柱的抗震性能

对纤维增强聚合物(FRP)网格约束混凝土圆柱进行了轴压荷载试验;给出了FRP网格侧向约束强度和侧向约束刚度计算公式及FRP网格约束混凝土圆柱的应力-应变关系模型确定方法.在此基础上,进一步完成了FRP网格加固钢筋混凝土圆柱在低周反复荷载作用下的试验,重点探讨了FRP网格加固用量及FRP网格中纵筋是否锚入柱底座对试件承载力和变形能力的影响.结果表明,FRP网格约束后混凝土圆柱的强度和延性有明显提高,约束后的应力-应变关系曲线有无软化段主要与FRP约束量有关,FRP网格加固能明显提高钢筋混凝土结构的承载力和延性等抗震性能.     

FRP筋混凝土梁有限元分析与抗弯承载力计算

对FRP筋混凝土梁正截面抗弯承载力分析是FRP筋用于实际工程的前提。我国混凝土规范已经给出了普通钢筋混凝土结构承载力计算公式,由于FRP筋与普通钢筋在材料性质上有很大差异,普通钢筋混凝土结构承载力计算公式对于FRP筋混凝土结构不是完全适用的。本文在应用ABAQUS有限元软件分析和混凝土规范的基础上提出适用于FRP筋混凝土梁承载力计算的实用计算方法。