负弯矩作用下预应力组合梁的抗弯承载能力研究

为了对预应力加固老化病害混凝土的修复效果进行评价,研究了预应力施加于连续组合梁的负弯矩区的抗弯性能,完成了4根预应力组合梁在反向跨中集中加载下的静载试验。探讨了不同剪力连接程度对预应力组合梁受力性能的影响,分析了梁的荷载-跨中挠度特征,同时建立了弹性和极限承载能力计算式。研究结果表明,完全剪力连接的组合梁的抗弯刚度和承载力大于部分剪力连接组合梁,但刚度和承载力与剪力连接程度并不成正比例关系。通过承载能力计算值与实测值比较,发现两者误差在10%以内,满足工程精度要求。     

CFRP外包膨胀混凝土组合梁的抗弯性能

预应力混凝土结构在抗裂和抗渗方面都有着天然的优势,然而复杂的张拉工艺和严格的锚具制作制约了其在实际工程中的应用和发展。为研究出新型预应力结构,提出了CFRP外包膨胀混凝土组合梁技术,并对5根膨胀混凝土组合梁(SHCC)和5根普通混凝土组合梁(PCC)进行了抗弯性能试验研究。试验主要考虑了混凝土的种类、CFRP片材的层数和布置形式。试验结果表明,在CFRP增强方式相同的情况下,SHCC试件比PCC试件表现出了更好的延迟开裂、控制裂缝宽度和承受荷载的能力。组合梁的承载力随CFRP配筋率的增加而增大,然而过大的配筋率会使组合梁的破坏形态由弯曲破坏向弯剪破坏转变。在配筋率相同的条件下,相比CFRP对称布置,偏心布置CFRP组合梁试件表现出的抗弯性能更加优越。     

预应力钢-混凝土连续组合梁抗弯性能试验

为研究预应力钢-混凝土连续组合梁的抗弯性能和内力重分布情况,设计了7根简支组合梁、3根连续组合梁以及1根连续纯钢梁进行抗弯性能试验。试验结果表明:预应力连续组合梁抗弯性能良好,对负弯矩区的混凝土翼板施加预应力能明显提高组合梁的截面刚度,减缓连续组合梁的开裂,同时也降低了截面滑移;预应力筋内力增量与荷载、挠度均呈现较好的线性关系。     

预应力钢-混组合梁界面滑移性态试验研究

预应力组合梁作为一种新型的结构,其承载力影响因素众多.受外荷载时,预应力钢-混组合梁的混凝土翼板和钢梁不可能实现完全共同作用,交界面处会发生相对滑移,对其受力性能产生不利影响,因此有必要对预应力组合梁的界面滑移进行深入研究.根据预应力钢-混组合梁界面滑移的试验结果,分析了钢-混组合梁界面滑移的分布和发展规律,界面滑移随荷载的增大而增大,在组合梁的弹性工作阶段变化较慢,弹塑性阶段增加较快;相对滑移会导致钢和混凝土交界面上产生应变差.     

混合配筋超高强混凝土管桩抗弯性能试验研究

为研究 Ｃ105级超高强混凝土对预应力混凝土管桩受力性能的影响,对设计制作的 7根混合配筋预应力混凝土管桩（ＰＲＣ管桩）和 1根预应力混凝土管桩（ＰＨＣ管桩）进行了抗弯性能试验,分析超高强混凝土（Ｃ105）和非预应力钢筋配置等对 ＰＲＣ管桩受弯性能的影响。试验结果表明:超高强混凝土ＰＲＣ管桩和 ＰＨＣ管桩均呈现为受弯破坏;ＰＲＣ管桩抗弯承载力较 ＰＨＣ管桩有明显提高,且随非预应力钢筋配筋率的提高而增大,提高幅度约为 32％;非预应力钢筋的配置对开裂弯矩影响不大,但使 ＰＲＣ管桩的裂缝分布范围更广（平均裂缝间距约减小 18％）,变形更加充分,延性得以提高。     

碳纤维布补强破损隧道衬砌的抗弯性能试验研究

为了获取碳纤维布补强破损隧道衬砌的抗弯承载力计算方法,首先以不同跨度的隧道衬砌为 原型,制作隧道衬砌模型试件,开展不同跨度衬砌模型抗弯试验。结果表明对于不同跨度的碳纤维布补 强破损隧道衬砌模型,其挠度 －荷载曲线均可分为较为明显的五个阶段。同样的补强量前提下,跨度大 的隧道补强效果好于跨度较小的隧道衬砌。进一步提出,对于碳纤维布补强破损隧道衬砌受弯正截面 承载力计算方法,可以参照碳纤维布补强梁的受弯正截面承载力进行折减的思路。引入修正系数 αｃ,对 补强情况相同及控制截面相同的隧道衬砌混凝土的界面剥离强度进行折减后得到针对衬砌的折减界面 剥离强度 σｄｂｉｃ,ｃ后,按碳纤维布补强直梁的抗弯承载力计算方法计算。根据本文的试验成果,建议系数 αｃ取为 0．85±0．1。     

20ｍ跨径的横向张拉装配式空心板桥试设计研究

针对装配式空心板桥横向联系不足,易形成单板受力的问题,提出采用横向张拉预应力提高空心板桥的横向连接。针对一座跨径20ｍ的采用横向预应力的空心板桥开展试设计研究,探讨横向张拉预应力钢筋和预应力大小的布置,提出采用横向预应力的空心板桥的设计计算方法。结果表明,横向预应力钢筋的纵桥向布置:跨径Ｌ≤13ｍ时在两端支点和跨中处各布置一道,共3道;跨径Ｌ＞13ｍ时在两端支点、四分点和跨中各布置一道,共5道。横向预应力钢筋的截面高度方向布置:对于截面高度较小的空心板,在截面形心处布置一道横向预应力钢束。对于截面高度较大的空心板,在空心板截面的顶、底缘对称布置预应力钢束,且施加的横向预应力大小相同。结合面抗弯、剪承载力验算结果表明,采用了横向预应力的试设计空心板桥,结合面抗弯、剪承载力满足要求。     

双箱钢—混凝土组合梁受力机理分析与试验研究

为探讨双箱钢—混凝土组合梁结构在静载作用下的作用机理及力学性能指标,对2根在不同加载方式下的组合梁试件进行了试验研究。通过测试跨中截面应变、相对滑移、纵向挠度、承载能力等参量来分析试件的荷载~应变曲线、荷载~滑移曲线、荷载~挠度曲线等力学性能指标。采用ANSYS有限元程序中的Solid65单元和Shell181单元来分别模拟组合梁中混凝土翼板和双箱钢梁,采用Combin14单元来模拟栓钉,进行FEM数值模拟分析。通过对比分析表明:其误差保持在16%以内,FEM模拟、挠度计算与试验结果吻合良好。     

大跨简支梁结构选型分析

针对某大跨度梁,分别按预应力钢筋混凝土梁、型钢混凝土梁和预应力钢-混凝土组合梁三种方案进行计算分析,并对梁的承载力、挠度、裂缝、梁高等技术指标加以比较,从而得到最为适用的设计方案。计算分析和对比表明：采用钢-混凝土组合梁,承载力高,刚度大,自重轻,梁高减小,使用空间大。     

预应力钢骨超高强混凝土梁抗弯性能非线性分析

为全面了解预应力钢骨超高强混凝土梁的受力性能,采用ANSYS对预应力钢骨超高强混凝土梁在静力荷载作用下的抗弯受力过程进行数值模拟分析,并与试验结果进行比较。结果表明,该模型所得的开裂荷载、极限荷载、钢筋屈服荷载以及荷载位移曲线与试验结果接近,验证了有限元模型的正确性。模型为预应力钢骨混凝土结构的非线性分析提供了一种较为准确的数值模拟方法。     

基于COLSYS的组合箱梁约束复合弯扭下的非线性分析

闭口组合箱梁复合弯扭作用下的约束扭转分析属于薄壁构件复合受力的空间问题非线性分析.本文首先根据广义坐标法原理,以拉伸弹簧和滑移弹簧模拟混凝土翼板和工字钢梁之间交界面的脱离和滑移效应,通过给定其广义坐标,推出了闭口组合箱梁复合受力下扭转分析的微分方程组;介绍了常微分方程(ODEs)求解器COLSYS的优点与求解方法;详细推导了闭口组合箱梁复合受力下的微分方程求解过程;借助计算实例和实测值.编制了满足求解器COLSYS的有关丰程序,借助于求解器COLSYS进行了求解分析,计算结果与试验值进行了分析比较.最后对闭口组合箱梁的弯扭相关性进行了分析,给出了理论计算和试验实测的闭口组合箱梁的弯扭相关性表达式.     

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。     

钢筋混凝土梁用拉应力图形配筋存在问题的探讨

无论是钢筋混凝土深梁还是普通梁,用主拉应力图形配筋是不合理的,并比用正截面拉应力图形配筋的配筋量大。用正截面拉应力图形配筋的配筋量肯定比用弯矩配筋的配筋量大。对于普通梁,当用分段简单二次曲线逼近任意次数的应力曲线时,增大的幅度在9．3％～33．3％范围内;如果是线性分布应力图形,增大的幅度在23％～50％范围内;对于各类深梁,增大的幅度可能都是50％以上。无论梁的应力曲线偏离线性程度大小,都应该转换成内力,用弯矩计算配筋量。     

基于ANSYS的再生砖粗骨料混凝土梁受弯性能有限元分析

为深入了解再生砖粗骨料混凝土梁的受弯性能,通过ANSYS有限元分析软件,对不同再生砖粗骨料替代率和不同纵向受拉钢筋配筋率的混凝土梁受弯性能进行了模拟分析。结果表明:混凝土梁的有限元计算结果与试验结果吻合较好,有限元数值分析可以有效的模拟再生砖粗骨料混凝土梁的受弯性能;再生砖粗骨料替代率和纵向受拉钢筋配筋率对混凝土梁的极限弯矩与跨中极限挠度影响显著,再生砖粗骨料影响系数k在配筋率为1.01¹.48%范围内时稳定较好。     

基于细观力学全级配混凝土梁弯拉试验的数值模拟

在细观层次上将全级配混凝土梁的跨中区域看作是由硬化水泥砂浆,粗骨料及两者间的粘结带构成的三相复合材料,采用位移控制的加载有限元程序对全级配混凝土梁的弯拉实验进行了数值模拟。数值试验结果表明:(1)对于同样尺寸的试件来说,三级配和四级配梁计算所得的极限荷载和抗弯强度基本接近。(2)对于同样级配的试件来说,截面尺寸大的梁计算所得的极限荷载远高于较小尺寸的极限荷载。(3)其它参数一定的情况下,粘结带抗拉强度每提高12.5%,全级配混凝土梁的极限荷载和抗弯强度提高约10%。     

不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件断裂过程试验研究

为探讨不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件断裂过程的差异性及其尺寸效应,设计了高度为0.25 m、0.30 m、0.40 m、0.50 m的4组16根不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件,对其进行全过程断裂试验,并分析了荷载~张口位移曲线、起裂和失稳荷载、起裂和失稳韧度等断裂参数的变化。结合双K断裂韧度计算方法,得到不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件的起裂韧度和失稳韧度。结果表明:不同尺寸混凝土试件断裂过程具有差异性;起裂韧度不随试件高度的增加而变化,失稳断裂韧度随试件高度的增加而增大。试件高度从0.25 m增加到0.50 m时,失稳韧度增加了0.40 MPa·m1/2。     

波形钢腹板—预应力混凝土组合桥梁技术探讨

阐述了波形钢腹板代替平钢腹板PC箱梁的优点,较系统地回顾了波形钢腹板PC箱梁桥的研究和应用情况,主要包括波形钢腹板箱梁偏载作用下力学性能的研究、箱梁弯曲承载能力的研究,钢腹板与顶底板混凝土抗剪连接形式的研究以及波形钢腹板稳定性研究。最后讨论了该组合梁值得进一步研究的问题。     

波形钢腹板-预应力混凝土组合桥梁技术探讨

阐述了波形钢腹板代替平钢腹板PC箱梁的优点，较系统地回顾了波形钢腹板PC箱梁桥的研究和应用情况，主要包括波形钢腹板箱梁偏载作用下力学性能的研究、箱梁弯曲承栽能力的研究，钢腹板与顶底板混凝土抗剪连接形式的研究以及波形钢腹板稳定性研究。最后讨论了该组合梁值得进一步研究的问题。     

格构锚固体系承载机理及破坏模式的试验研究

通过开展格构锚固体系与滑坡体相互作用的室内物理模型试验,测得格构锚固体系的梁下土体抗力、格梁内力、位移及变形破坏等关键数据,进而得出滑坡防治中格构锚固体系的承载机理与破坏模式。结果表明在滑坡推力及锚索锚固力作用下,格梁节点处下部受拉、上部受压,跨中处下部受压、上部受拉,整体受力呈“S”曲线状;随着荷载的增加,格梁节点处向坡内弯曲变形、跨中处向坡外弯曲变形;格梁的主要破坏形式有跨中“弓”形弯折破坏、节点处受压碎裂破坏、格梁中间土体拱出破坏、格梁上方土体挤出破坏4种类型;格梁的主要破坏模式为塑性多绞弯折破坏。