钢筋混凝土板偏心受压破坏全过程非线性分析

针对水闸安全鉴定中结构安全评价的核心问题,板构件极限承载力的计算,设计了实验模型并开展了相关实验.采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论,建立了考虑混凝土材料非线性、钢筋与混凝土黏结滑移关系、结构状态非线性的分离式有限元模型.针对混凝土、钢筋本构关系和钢筋与混凝土的黏结滑移关系,根据试验进行取值,并针对求解控制中的关键参数结合工程实际进行了试算,得到了实用的参数取值.基于通用有限元程序ANSYS12.0平台,开展了仿真模拟计算,并将计算结果与试验结果从裂缝分布、极限承载力、挠度3方面进行了对比,证明了分析的正确性.     

受腐蚀钢筋混凝土梁截面延性研究

研究了受腐蚀钢筋混凝土梁的延性特性，分析了受腐蚀梁截面曲率延性系数随钢筋锈蚀率及混凝土劣化系数的演变规律，推导了钢筋与混凝土间粘结退化时受腐蚀梁截面曲率延性计算模型。研究表明，拉压区钢筋在锈蚀初期将导致受腐蚀梁截面曲率延性的提高，但随着钢筋锈蚀率的提高，钢筋与混凝土粘结性能逐渐退化，截面曲率延性系数逐渐降低；混凝土力学性能的劣化作为影响受腐蚀构件延性特性另一主要因素，在受腐蚀钢筋混凝土构件的受力研究中不容忽略。为受腐蚀钢筋混凝土构件受力研究及可靠度评价提供了理论依据。     

板偏心受压全过程非线性有限元分析模型研究

以水闸中典型板构件为基础,采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论,考虑混凝土本构关系的下降段、钢筋与混凝土的黏结滑移力,建立有限元分析模型,并利用有限元软件ANSYS12.0对板施加偏心距为100mm的面偏心荷载,进行板偏心受压全过程非线性分析计算.结果表明:有限元分离式模型基本符合板在受压过程中的变化规律,采用的模型是可行的.     

基于锈蚀的钢筋混凝土偏心受压板抗力变化规律的初步研究

针对水闸结构受力的典型构件板在运用过程中常存在的钢筋锈蚀问题,采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论,建立了考虑钢筋与混凝土黏结滑移力变化的分离式模型,基于通用有限元程序ANSYS11.0平台,根据工程中的典型偏心距e=85 mm,研究了板承载能力极限状态时的抗力与钢筋锈蚀率的关系,初步形成了基于钢筋锈蚀的板抗力计算公式,对水闸安全鉴定、除险加固工作具有一定的参考价值.     

考虑黏结滑移的钢衬钢筋混凝土管道承载特性分析

基于三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力管道实际工程和大比尺模型试验参数,建立了管道斜直段局部三维有限元数值分析模型,采用混凝土塑性损伤模型模拟管道外包及坝体混凝土,并在钢筋与混凝土界面插入内聚单元来模拟钢筋与混凝土之间的黏结滑移特性.钢筋分别采用埋入式和分离式两种模型,系统地研究了考虑黏结滑移以及黏结强度大小对管道承载特性的...     

西堤水闸混凝土结构检测与分析

介绍了佛山市顺德区中心沟西堤水闸安全鉴定混凝土结构检测结果,分析了钢筋锈蚀对混凝土梁承载力的影响,提出了锈蚀钢筋混凝土梁的承载力计算取用的系数,对水闸混凝土结构安全状况进行了评价。     

在役钢筋混凝土双筋截面梁承载力研究

钢筋混凝土梁中钢筋锈蚀易造成结构性能退化进而影响到结构的承载力,箍筋和受压(拉)区纵向钢筋锈蚀,都可能导致受弯构件破坏形态的改变,随着钢筋锈蚀的发展,构件抗弯与抗剪承载能力明显减小.对引起锈蚀梁承载力退化的因素及机理进行了分析,综合考虑钢筋锈蚀程度和截面配筋指标的影响,提出了概念明确、适用性广的锈蚀钢筋混凝土梁承载力计算方法.     

钢筋锈蚀对混凝土结构影响研究

本文针对水工混凝土结构长期处于复杂工作环境下极易出现的钢筋锈蚀问题展开研究,从钢筋锈蚀机理和钢筋锈蚀对于钢筋混凝土结构的影响两个方面进行归纳分析,重点分析了钢筋锈蚀对材料力学性能和粘结滑移性能的影响,以及基于非均匀锈蚀产生的锈胀作用,提出钢筋锈蚀各影响因素之间的耦合效应是未来钢筋锈蚀问题的重要研究方向。     

《钢筋混凝土非线性有限元法原理与应用》即将出版

《钢筋混凝土非线性有限元法原理与应用》一书系统地阐述了钢筋混凝土非线性分析的原理,介绍了多种经典和现代混凝上破坏准则,论述了若干混凝土裂缝数学模型建立方法及开裂时应力释放计算方法,讨论了多种钢筋数学模型及混凝土与钢筋粘结滑移的有限元模型。该书重点阐述了混凝土材料本构模型的建立,主要是理想弹塑性及应变强化弹塑性模型。该书详细地讨论了混凝土徐变的数值分析方法,介绍了流变模型、线性方法及结构物徐变有限元分析。结合     

超高韧性水泥基复合材料与锈蚀钢筋的梁式黏结试验研究

采用超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)能够有效提升水工结构构件的抗氯盐侵蚀能力。然而,在长期氯盐环境侵蚀作用下,结构内部钢筋仍然可能遭受一定程度锈蚀,进而可能影响钢筋与基体材料的黏结性能。本文通过梁式界面黏结试验,对比研究锈蚀对钢筋与UHTCC、混凝土间界面黏结性能的影响。试验结果表明,与混凝土对比试件不同,UHTCC试件均呈现出延性的拔出破坏模式,以及完整的黏结滑移全曲线。在试验的锈蚀范围内,UHTCC试件并未发生锈胀开裂,而且UHTCC中的钢筋锈蚀较混凝土中更为均匀。UHTCC试件的黏结强度随锈蚀率先增大后降低,在14%锈蚀范围内黏结强度基本没有下降,锈蚀率约16%时强度仅下降5%。在16%锈蚀范围内,UHTCC试件的黏结韧性下降仅为5%。     

混凝土结构内锈蚀钢筋的疲劳研究综述

腐蚀环境和反复荷载共同作用下混凝土结构的疲劳问题愈发突出,特别是混凝土结构在荷载作用下产生和发展的裂缝为腐蚀介质提供了快速传输通道,引起开裂区域钢筋局部坑蚀。动态荷载作用下疲劳裂纹在蚀坑底部形成并扩展,导致钢筋脆性断裂,进而导致混凝土构件的疲劳失效。回顾并分析了混凝土裂缝对钢筋疲劳性能的影响、坑蚀钢筋疲劳性能研究进展和基于弱磁效应的钢筋疲劳研究,指出掌握坑蚀钢筋的裂纹扩展行为是进行服役混凝土结构疲劳寿命预测的关键。弱磁效应能够实时地表征锈蚀钢筋的疲劳断裂行为,建立基于弱磁理论的锈蚀钢筋等效裂纹扩展长度和应力强度因子变幅表征方法,是服役钢筋混凝土结构疲劳寿命预测的一个创新方法。     

水下自护混凝土与钢筋握裹力试验研究

随着水下自护混凝土技术的推广和应用,其关键工艺参数水下保护剂浓度对水下自护钢筋混凝土结构性能的影响成为关注的热点。基于水下自护技术,在常用工作浓度范围内,对水下自护混凝土的素混凝土力学性能、混凝土与钢筋握裹力、微观孔隙结构开展了试验研究。试验结果表明：在不同水下保护剂浓度下,水下自护素混凝土抗压强度水陆强度比均超过80%;混凝土与钢筋握裹力水陆强度比约在40%～65%,水下保护剂浓度越高,混凝土与钢筋握裹力水陆强度比越低;混凝土基质区域孔隙率和混凝土与钢筋握裹力存在负相关关系;水下保护剂能够有效提升水下自护混凝土的力学性能,但水下保护剂浓度的提升会对混凝土与钢筋握裹力强度造成不利影响。因此,合理选择水下保护剂浓度并增加钢筋用量是提升水下自护钢筋混凝土工程的可靠性的重要举措。     

钢/BFRP混杂配筋混凝土梁受弯性能试验研究

纤维增强复合(FRP)筋已成为混凝土结构中替代钢筋的一种实用建筑材料。然而,FRP筋的脆性大大降低了纯FRP筋增强混凝土梁的延性。为了提高FRP筋增强混凝土梁的抗弯延性,同时保留其高强度的特性,在混凝土结构中将钢筋与FRP筋混合使用,组成钢/FRP混杂配筋混凝土梁。为了研究不同配筋率的混杂配筋梁的受弯性能,文章制作并测试了3种配筋形式的混凝土梁,包括1根普通钢筋混凝土梁。1根玄武岩纤维复合(Basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)筋增强混凝土梁和3根钢筋与BFRP筋混杂配筋梁,并对其受弯性能进行试验研究。研究的主要参数为配筋率和BFRP与钢筋的面积比。试验结果表明:钢/BFRP混杂配筋混凝土梁在极限承载力和耐久性等方面要优于普通钢筋混凝土梁;与纯FRP筋增强混凝土梁相比,钢/BFRP混杂配筋混凝土梁具有更高的延性和更好的使用性能。钢筋的加入可以提高钢/BFRP混杂配筋混凝土梁的抗弯延性。     

剪跨比对实腹型钢混凝土梁斜截面承载力的影响性分析

西安建筑科技大学自1985以来进行了一大批型钢混凝土梁试验(39个),通过试验研究了型钢混凝土梁的剪切受力机理、破坏形态、应力应变关系以及影响其抗剪强度的因素等,并结合国内外已有试验资料总结出一套关于型钢混凝土梁斜截面的计算分析理论。本文依据其已有理论通过Visual For-tran程序语言编译出来,利用所编程序分析实腹型钢混凝土梁的斜截面承载力Vu以及构成该斜截面承载力的混凝土抗剪能力部分Vc和型钢抗剪能力部分Va受剪跨比影响的变化规律、成因以及各组成部分的相同及差异性,旨在对已有理论深入和细化,并为后续实验提供参考研究。     

负载锈蚀钢筋混凝土梁变形 性能试验研究

通过对不同负荷条件下锈蚀梁的承载力试验,探讨了持荷大小与试件内钢筋锈蚀程度间的关系,分析了钢筋锈蚀率大小对混凝土梁变形性能的影响规律。研究结果表明：负载作用对钢筋锈蚀有促进作用;混凝土强度的后期增长能有效地弥补锈蚀对梁变形造成的不利影响;混凝土强度相近时,随钢筋锈蚀程度增加,锈蚀梁跨中挠度增大,挠度计算时应考虑粘结性能退化引起的抗弯刚度降低的影响。     

氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能研究

基于试验、仿真及理论分析探讨了氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋的力学性能退化规律及其影响机理。通过对取自历时两年干湿循环混凝土试件中的214根锈蚀钢筋进行拉伸试验表明：当锈蚀率较小时，钢筋名义强度随之增加近乎线性下降；当锈蚀率较大时，钢筋名义、等效强度及延性均随之增加而下降；钢筋的屈服平台随锈蚀不均匀性增大逐渐缩短甚至消失；钢筋断裂形态随局部锈蚀特征变化；同等条件下细直径钢筋力学性能对锈蚀更敏感。就试验现象进行理论和仿真分析表明：钢筋的实际抗拉强度在锈蚀前后并无显著变化；钢筋名义强度的降低，主要是由于锈损引起横截面积减小导致抗力减小而造成的；锈蚀引起的钢筋面积减小、缺口效应及附加偏心作用是导致其伸长率减小的主要原因；附加弯矩作用是钢筋力与变形关系曲线中屈服平台缩短、消失的主要原因。     

高掺量钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能分析

通过不断试配,获得体积掺量为3.0%的高掺量钢纤维自密实混凝土的配置方法,并在混凝土力学性能测试中得到相应配合比下混凝土的力学性能指标。利用ANSYS有限元软件,对所设计的试验梁以实测材料参数为依据进行数值模拟。计算结果表明,体积掺量为3.0%的钢纤维钢筋自密实混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁相比,其开裂荷载、屈服荷载、弯曲韧性及结构刚度得到明显提升。通过对3.0%的高掺钢纤维自密实钢筋混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁在裂缝宽度随荷载的变化规律及同一截面不同高度处混凝土应变的分布情况的对比分析,发现钢纤维具有良好的阻裂作用,并能有效提高混凝土的极限拉应变。     

基于ANSYS的粘钢加固钢筋混凝土梁的应力分析

建立了钢筋混凝土粘贴钢板一次受力的有限元分析模型,模拟粘钢加固钢筋混凝土梁从开始受力到屈服阶段的钢筋、钢板受力情况,分析了整个过程中钢板和钢筋的应力变化及粘钢加固钢板两端的剪切应力。