火灾影响下钢筋混凝土单向板的计算方法

对材料在高温下的力学性能曲线进行简化得到其简化模型，然后根据高温下的截面性质得到截面极限弯矩计算公式，运用板的塑性绞铰法求得板的极限弯矩，带入截面的计算公式中，即可求得截面的配筋。通过此法可以简单计算板在火灾下的配筋，以及通过已知配筋求板的耐火极限。     

四面受热时型钢混凝土柱的简化计算方法研究

高温作用下型钢混凝土柱的力学性能的有限元分析是进行其抗火性能设计研究的重要途径。基于型钢和混凝土材料在高温下的力学性能曲线,简化得到其计算模型,通过ABAQUS软件分析,研究了高温下型钢混凝土柱在不同时刻的温度场分布,根据分析得到的结果确定了柱截面等温曲线的位置,结合常温下型钢混凝土柱的计算公式对高温下的计算公式进行了研究,简化得到了高温下型钢混凝土柱极限承载力的计算公式,根据已有的试验资料对所推导型钢混凝土柱简化计算方法的正确性进行了分析,结果表明:利用文中简化的计算公式计算所得的型钢混凝土柱的弯矩值为865 kN,轴力值为132 kN·m,与其试验值具有一定的吻合度。     

预应力混凝土简支梁板中无粘结筋应力增长规律

针对无粘结预应力混凝土梁板在受荷过程中的无粘结筋不符合变形平截面假定的特点,应用等刚度法及弯矩-曲率非线性分析法,编制了可用于分别考察正常使用极限状态和承载能力极限状态无粘结筋应力增长规律的计算程序。基于模型试验结果和大量仿真分析结果,得到了非预应力筋配筋指标、预应力筋配筋指标、跨高比、加载形式、预应力筋布筋型式、跨中预应力筋合力点至受压区边缘的距离等参数对正常使用阶段及正截面承载能力极限状态下简支梁板中无粘结筋应力增长的影响规律;建立了无粘结预应力混凝土简支梁板中无粘结筋在正常使用阶段和正截面承载能力极限状态下应力增量的计算公式。     

柱支承无粘结预应力混凝土双向板内力重分布

为了研究柱支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增长规律及弯矩调幅设计方法,采用ABAQUS大型有限元软件建立了柱支承无粘结预应力混凝土双向板的有限元分析模型。通过将双向板划分为柱上板带和跨中板带,分别考察了综合配筋指标和非预应力筋屈服强度对无粘结筋应力增量及支座控制截面弯矩调幅系数的影响规律。分析结果表明：在综合配筋指标和预应力度一定的条件下,正常使用阶段和承载能力极限状态无粘结筋应力增量随非预应力筋屈服强度的提高而增大,而支座控制截面的弯矩调幅系数随非预应力筋屈服强度的提高而减小。建立了以综合配筋指标和非预应力筋屈服强度为自变量的柱支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增量和弯矩调幅系数计算公式。     

钢筋混凝土环形截面受弯构件正截面强度计算

在平截面假定的前提下,推导了钢筋混凝土环形截面受弯构件正截面非均匀配筋的计算公式,并且应用MathCAD数学工具软件对某一环形截面均匀及非均匀配筋方式分别进行了不同弯矩作用下的配筋计算。计算结果分析表明,《混凝土结构设计规范》（下简称《规范》）简单套用偏心受压构件的计算公式是不妥的;所推导的新计算公式,补充完善了《规范》中环形截面正截面受弯构件强度计算的内容。     

四边支承预应力混凝土双向板内力重分布

GB50010、JGJ92和ACI318等国内外设计规范关于无粘结筋应力增量的计算和弯矩调幅设计都是针对单向受力梁板提出的,四边支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增量的计算及这类板的弯矩调幅计算尚属空白.针对这一问题,采用ABAQUS大型有限元软件建立了无粘结预应力混凝土四边支承双向板有限元分析模型.考察了非预应力筋屈服强度和综合配筋指标对无粘结筋应力增量以及支座控制截面弯矩调幅系数的影响规律.分析结果表明:在正常使用阶段无粘结筋应力增量随综合配筋指标增大而增大,随非预应力筋屈服强度的提高而增大;在承载能力极限状态无粘结筋应力增量随综合配筋指标增大而减小,随非预应力筋屈服强度的提高而增大;弯矩调幅系数随综合配筋指标增大而减小,随非预应力筋屈服强度提高而减小.建立了无粘结筋应力增量及弯矩调幅系数计算公式,为四边支承无粘结预应力混凝土双向板设计计算提供依据.     

GFRP筋混凝土连续梁极限状态研究

首先推导了GFRP筋混凝土矩形截面梁正截面极限弯矩的计算公式,然后通过定义弯矩重分布系数分析两跨GFRP筋混凝土连续梁的极限弯矩和破坏截面,最后通过6根GFRP筋混凝土连续梁试验检验了理论分析的合理性,为GFRP筋混凝土连续梁的工程应用提供参考.     

机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁正截面抗裂试验研究

介绍了14根机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁正截面开裂弯矩试验的结果.试验中考虑了机制砂再生粗骨料混凝土强度和配筋率的变化.试验结果验证了各现行规范中关于截面抵抗矩塑性系数的计算公式对机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁的适用性.但因机制砂再生粗骨料混凝土梁的开裂弯矩小于普通钢筋混凝土梁的开裂弯矩,所以需要对现行规范中关于截面抵抗矩塑性系数的计算公式进行修正.根据统计分析结果,建议采用普通钢筋混凝土梁开裂弯矩乘以折减系数的方法计算机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁的正截面开裂弯矩.     

极限平衡法在钢筋砼圆板的极限分析中的应用

利用极限平均法对在径环向配筋体系下的钢筋混凝土圆板进行了承载力极限状态分析，提出了固支和简支圆板在极限状态下的内力计算公式。     

新型外包钢-砼组合梁的理论分析

在新型外包钢-混凝土组合梁试验研究的基础上，针对传统的弹性理论方法和塑性理论方法记算组合梁正截面抗弯承载力存在的不足点.根据试验结果，提出理论计算的假定，采用条带法推导其弹塑性状态下的正截面受弯承载力计算公式，并编制了计算程序，得到了7根组合梁整个受力过程中的弯矩-曲率关系曲线.将程序计算结果与“矩形应力块”法的计算结果进行了比较，最后得到外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯极限承载力的简化计算公式.     

火灾下钢筋混凝土板保护层厚度的选取

采用理论分析与有限元分析相结合的方法,研究了火灾下三跨连续钢筋混凝土板保护层厚度对楼板刚度、极限抗弯承载力及耐火能力的影响,发现:(1)保护层厚度的增加一方面降低了楼板的有效高度,引起极限抗弯承载力及刚度的降低;但同时也降低了钢筋的升温速度,减缓了钢筋强度、刚度退化的速度.综合考虑保护层厚度的影响,建议保护层厚度取值20~25 mm.(2)适当地增加截面的高度可有效地提高连续板的耐火极限.     

配筋率对连续板抗火性能的影响

采用理论分析与有限元分析相结合的方法,研究了钢筋混凝土连续板配筋率及负筋长度对楼板抗火性能、裂缝分布及破坏模式的影响.发现配筋率过大或过小都会降低结构的抗火性能,建议最佳取值为0.598%;负筋长度对裂缝分布规律、楼板的破坏形态、变形以及破坏铰的位置有很大的影响,负筋的长度为板计算跨长的1/3时,楼板的抗火性能最佳.     

镁晶板-钢筋混凝土叠合楼板耐火性能试验研究

镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板的下层为预制新型耐火材料镁晶板，上层为现浇钢筋混凝土板。为了研究镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板在不同荷载比下的耐火性能及耐火等级，对3块叠合楼板试件进行ISO-834标准升温下的受火试验，得到叠合板不同位置的受火时间—温度曲线和受火时间—跨中位移曲线。试验表明，叠合板具有良好的耐火性能，耐火极限可达到1.5 h以上。利用有限元软件ABAQUS分析了试件的耐火性能，通过与试验结果对比，验证了模型的可靠性，进而采用模型考察荷载比、镁晶板厚度、混凝土保护层厚度、钢筋和混凝土的强度对叠合楼板耐火极限的影响。分析表明，荷载比和镁晶板厚度对叠合楼板耐火极限影响较大。基于参数分析结果，给出不同荷载比和不同镁晶板厚度叠合板的耐火极限。     

框架组合梁抗火性能试验

为研究框架组合梁在火灾时的结构行为,利用自行研制的火灾加温试验炉及相关测试装置,对2种不同钢筋混凝土与钢梁连接方式共4根框架组合梁在不同的火灾工况下的抗火性能进行了试验研究,火灾工况包括:组合梁、柱同时受火而节点不受火和只有组合梁受火而柱、节点不受火2种.试验中量测了各种工况的炉温,H型钢梁的翼缘、腹板及钢筋混凝土楼板的温度分布和组合梁的挠度随时间的变化.结果表明:钢梁的裸钢部分温度相差很小,而埋入混凝土中的钢的温度比裸钢的低,混凝土板的截面温度差别较大;2种连接方式的组合梁的最大挠度基本相同,破坏形式也很相似,但连接方式2中的混凝土的约束作用要好于连接方式1.在工程中应对框架柱进行防火保护,而框架组合梁可适当放宽要求,对跨度不大的工程可优先使用连接方式2的形式.     

火灾后型钢混凝土平面框架抗震性能有限元分析

建筑火灾的频繁发生给人们的生命及财产安全带来的危害越来越大,建筑结构抗火性能研究已成为建筑结构安全分析领域的一个重要课题.针对火灾后型钢混凝土柱-型钢混凝土梁-钢筋混凝土楼板单层单跨组合平面框架的抗震性能进行了研究,运用有限元分析软件ABAQUS建立了模型,考虑受火时间、柱轴压比和梁跨中荷载等因素对其的影响,研究了火灾后型钢混凝土框架的滞回曲线和骨架曲线,并在此基础上分析了各参数对火灾后型钢混凝土框架延性和耗能方面的影响.通过分析可知在相同轴压比和相同梁跨中荷载的情况下,受火时间越短滞回曲线越丰满,亦即抗震性能越好;在相同受火时间的情况下,轴压比越小滞回曲线越丰满;而梁跨中荷载大小变化对滞回曲线影响较小.且在最不利的情况下,延性系数为3.53,等效粘滞阻尼系数为0.24,说明型钢混凝土框架结构具有的良好的延性和抗震性能.     

组合梁混凝土板抗裂性能试验研究

设计制作了3片钢-混凝土组合梁,各梁截面尺寸相同,栓钉布置方法及钢筋用量有所不同．通过对其做负弯矩静力加载试验,研究栓钉布置方法,以及钢筋用量对组合梁负弯矩区混凝土板裂缝开展和宽度的影响,探索改善组合梁负弯矩区混凝土板开裂的有效方法．试验结果表明,栓钉布置方法及钢筋用量是改善组合梁负弯矩区混凝土板开裂的有效方法．此外,在试验的基础上,对比分析了现行关于组合梁负弯矩区裂缝宽度的计算公式．     

小股钢绞线在大跨度圆孔板中的应用

研究了小股钢绞线预应力砼空心圆孔板的设计，给出了设计步骤、主要公式及相关参数选用时应注意的问题，对钢筋应力增大系数进行了讨论，最后给出本市标准图6m跨度预应力板的设计例题．并进行了与现有预应力空心板在用钢量方面的比较。     

具有外支座的钢筋混凝土环板的极限分析

对钢筋砼环板进行了承载力极限状态分析，提出了具有外支座的简支和固支环板在承载力极限状态下内力计算公式     

钢纤维局部增强筏板基础节点的试验研究

平板式筏板基础是多高层建筑常用的基础形式之一,其板厚一般是由冲切条件控制的,一般较厚.为减小筏板的厚度,提出了钢纤维增强筏板基础节点以提高其抗冲切承载力的方法,并进行了带柱头板的冲切性能试验.针对目前广泛采用商品混凝土,提出了现场分层铺撒钢纤维的施工方法.试验结果表明,相同条件下采用钢纤维局部增强的板冲切承载力高于无钢纤维的混凝土板;分层铺撒钢纤维的混凝土板和预先拌匀钢纤维的混凝土板冲切性能相近.推导了钢纤维混凝土板冲切破坏极限承载力的计算公式.