型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法的对比分析

本文针对现有SRC结构的两部规程在梁抗弯承载力计算方法上存在的差异,对不同混凝土强度等级、受拉钢筋配筋率、受拉钢筋保护层厚度、型钢保护层厚度的6根SRC梁进行了静力载荷试验,并结合已有试验对试验结果进行了分析,最终得出了两部规程的对比结果。     

配置600MPa钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁变形性能试验研究

通过对8根配置600 MPa级钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁进行试验,研究试验梁的变形性能。对比分析预应力度、非预应力纵向受拉钢筋强度等级、非预应力纵向受拉钢筋配筋率、混凝土强度等级对有黏结部分预应力混凝土梁挠度及刚度的影响。研究结果表明:提高配置600 MPa级钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁的预应力度、非预应力纵向受拉钢筋强度等级、非预应力纵向受拉钢筋配筋率可以提高试验梁的受弯承载力,增加试验梁的刚度,减缓试验梁的刚度退化,提高非预应力纵向受拉钢筋强度等级、混凝土强度等级可以提高试验梁的变形能力。     

预应力型钢混凝土梁正截面承载力计算

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁的基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,它综合预应力混凝土结构和型钢混凝土结构的优点,从而具有更好的力学性能。针对不同的混凝土强度等级、受拉钢筋配筋率和保护层的大小、型钢保护层和预应力度等因素,对6根型钢混凝土梁和7根预应力型钢混凝土梁进行了全过程载荷试验。在试验研究的基础上,借鉴型钢混凝土梁正截面承载力计算方法,推导了预应力型钢混凝土梁正截面承载力计算公式,计算值与试验的结果吻合较好,从而为预应力型钢混凝土梁在实际工程中的应用提供了理论基础。     

角钢桁架型钢混凝土梁纯扭试验及损伤分析

为研究角钢桁架型钢混凝土梁的纯扭性能,设计加载装置并完成了7个角钢桁架型钢混凝土梁在纯扭荷载作用下的静力试验,考虑了型钢配钢形式、型钢保护层厚度和混凝土强度等级3个变化参数。通过试验观察了试件的破坏形态,揭示其破坏机理,获取了扭矩-应变曲线、扭矩-扭转角曲线及相关特征点等,并分析各变化参数对其抗扭性能的影响,基于能量守恒定律,分析了在纯扭作用下试件的耗能和损伤规律。试验结果表明:角钢桁架型钢混凝土梁纯扭破坏时角钢受拉屈服、棱角处混凝土被压碎,具有良好的抗扭和耗能性能。适当增加型钢体积配钢率和混凝土强度等级均能有效提高角钢桁架型钢混凝土梁的抗扭和耗能性能,增加斜向腹杆效果更显著。增加型钢保护层厚度会降低其抗扭和耗能性能。同时损伤规律基本呈现前期较小、后期较大的特征。     

型钢混凝土梁受弯疲劳性能研究

为了掌握高铁车站结构中型钢混凝土(SRC)梁的受弯疲劳性能,开展了该类组合梁在反复荷载作用下的疲劳试验。研究了疲劳加载过程中SRC梁内的H形钢、钢筋、混凝土、栓钉剪力键等各组件的受力状态和破坏模式,讨论了各组件的参数对SRC梁疲劳性能的影响规律。研究表明:在循环荷载作用下,发生疲劳破坏之前SRC梁各组件能很好地共同工作,挠度能满足使用要求,混凝土裂纹宽度都在0.2 mm以内;SRC梁疲劳破坏过程具有H形钢梁与钢筋混凝土梁两者疲劳破坏的共性特点,H形钢受拉翼缘疲劳断裂是SRC梁疲劳破坏的重要标志。提出了采用SRC梁内H形钢受拉翼缘应力幅来评估SRC梁疲劳强度的应力幅-疲劳寿命曲线。     

火灾作用下钢筋混凝土梁温度场特征分析

基于Abaqus有限元软件,模拟钢筋混凝土梁三面受火作用下的温度场变化,分析了梁截面温度的分布规律,研究了混凝土保护层厚度、防火涂料厚度等关键因素对混凝土梁中受拉(压)钢筋、混凝土的温度场影响。研究表明,增加混凝土保护层厚度及防火涂料厚度均可有效提高梁的受火性能。保护层厚度增加一倍,受拉(压)钢筋温度分别下降52.5%(30.5%),防火涂料厚度增加一倍,钢筋的温度降低仅5.8%,混凝土的温度降低约16.9%。相比而言,增加混凝土保护层厚度更加经济、有效。     

型钢混凝土受弯梁力学性能分析

型钢混凝土（SRC）结构由于其在大跨、重载结构中表现出来的良好受力性能以及在地震中表现出来的优良延性，已在工程实践中得到越来越广泛地应用。但是其计算理论多采用简单叠加或RC结构计算模式，这多少限制了其发展。为了了解SRC结构各组成材料受力性能及相互作用，本文对6根SRC梁进行了受弯载荷试验，并对其试验现象进行了分析，最后在此基础上依据混凝土、钢筋及型钢在不同位置处的实测应变变化情况，详细分析了SRC梁整个加载过程的力学性能。     

部分预制装配型钢混凝土梁受弯性能试验研究

为充分发挥型钢混凝土在受力性能及预制装配结构在施工等方面的优势,提出两种部分预制型钢混凝土梁。通过7个T形截面梁试件的弯曲静力试验,对部分预制装配型钢混凝土梁（PPSRC）、部分预制装配型钢混凝土空心梁（HPSRC）及全现浇型钢混凝土梁（SRC）的受弯破坏形态和承载能力进行对比分析,研究了预制装配、梁截面空心和现浇混凝土强度对PPSRC梁和HPSRC梁受弯性能的影响。研究结果表明：HPSRC梁和PPSRC梁具有相似的受弯承载力与破坏形态,预制装配与截面空心对两种梁的受力性能影响较小;随着现浇混凝土强度的提高,HPSRC梁和PPSRC梁的受弯承载力均有所提高;对两种部分预制装配型钢混凝土梁进行截面受弯承载力分析,其计算结果与试验结果吻合较好。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力理论分析

钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土结构性能退化的主要原因.钢筋锈蚀后,除了其本身有效受力截面面积减小、强度和变形能力降低外,混凝土保护层沿受力钢筋纵向开裂以及钢筋和混凝土间黏结强度降低,最终钢筋混凝土结构耐久性性能和承载能力降低.目前,锈蚀钢筋混凝土抗弯承载力的计算方法大多基于试验结果统计之上的.在研究已有文献基础上,提出了新的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算的理论方法,并用试验结果进行了验证,结果令人满意.最后对钢筋锈蚀引起梁截面界限相对受压区高度的变化进行了分析,结果表明在常用的配筋率0.2%-2%范围内,钢筋混凝土梁中的受拉钢筋在钢筋锈蚀后仍能达到屈服.     

型钢混凝土的粘结滑移关系研究

采用有限元结构分析软件ANSYS分析了混凝土强度等级、混凝土保护层厚度、横向配箍率和纵向配筋率等因素对型钢混凝土粘结强度的影响,并在有限元参数分析的基础上,提出了型钢混凝土粘结滑移关系的特征方程,对今后型钢混凝土结构设计具有指导作用。     

型钢混凝土短柱的粘结性能与极限承载力

通过16个型钢混凝土短柱试验,分析了型钢-混凝土的粘结机理,探讨了配箍率、混凝土强度、混凝土保护层厚度等因素对轴心受压短柱粘结性能和极限承载力的影响。通过编程建立有限元模型,可为型钢混凝土轴压柱极限承载力和粘结强度的计算提供参考。     

GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的试验研究

针对玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋与珊瑚混凝土间的黏结行为研究较少,进而影响到相关结构计算及性能分析等问题,开展了GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的拉拔试验研究,分析了GFRP筋与珊瑚混凝土黏结破坏的受力过程和黏结-滑移曲线特征,以及相对保护层厚度、黏结长度和珊瑚混凝土材料特性等因素对GFRP筋与珊瑚混凝土黏结强度的影响.结果表明:GFRP筋与珊瑚混凝土的黏结强度能够满足一般工程需要,GFRP筋与珊瑚混凝土黏结破坏的受力过程、黏结-滑移曲线特征、黏结机理、破坏形态与GFRP筋-普通混凝土的黏结行为较为接近;各影响因素中,黏结长度、相对保护层厚度、GFRP筋直径及表面状况对GFRP筋与珊瑚混凝土黏结强度及破坏形态影响较大.     

地聚物混凝土与钢筋黏结性能研究

对24个钢筋-地聚物混凝土黏结试件进行中心拉拔试验,分析钢筋与地聚物混凝土的黏结 破坏机理,考察地聚物混凝土抗压和劈裂抗拉强度、钢筋类型、钢筋直径、混凝土保护层厚度 及钢筋黏结长度等因素对钢筋-地聚物混凝土黏结性能的影响,并与钢筋-普通水泥混凝土之间 的黏结性能进行比较。实验结果表明,当钢筋的黏结长度为5d时,相对保护层厚度c/d =3.67为 变形钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件破坏模式由拔出破坏向劈裂破坏转变的临界点;对于d=14 mm的钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件,9d的钢筋黏结长度可使钢筋屈服先于钢筋拔出或混凝土 劈裂发生。基于实验结果,还建立了变形钢筋-地聚物混凝土的黏结-滑移本构模型,采用该模 型计算得到的不同直径的变形钢筋-地聚物混凝土的黏结-滑移曲线与实测曲线接近。     

混凝土结构中钢筋保护层厚度的控制

分析了我国现浇混凝土结构中钢筋保护层厚度控制方面存在的问题,并从提高混凝土结构工程的安全性与耐久性着眼,提出了提高钢筋保护层厚度控制质量的几点建议,可供混凝土结构标准制订、设计、施工、监理时参考。     

超大保护层钢筋混凝土梁短期裂缝宽度试验研究

为研究超大保护层水工钢筋混凝土梁的裂缝特征以及评估其对DL/T 5057—2009《水工混凝土结构设计规范》裂缝宽度计算公式的适用性,进行了10根截面宽度为200～300 mm、高度为400～1 000 mm、保护层厚度为25～150 mm配置HRB400钢筋混凝土简支梁的受弯性能试验,得到梁的开裂荷载、裂缝间距的大小与分布、裂缝宽度等,分析了混凝土保护层厚度对梁的裂缝间距和裂缝宽度的影响,结合短期裂缝试验结果,采用DL/T 5057—2009《水工混凝土结构设计规范》的裂缝计算公式进行了对比计算。结果表明：在正常使用状态下,当混凝土保护层厚度小于60 mm时,裂缝平均间距随保护层厚度的增大而增加;当混凝土保护层厚度超过60 mm时,保护层厚度对裂缝平均间距影响不大;平均裂缝间距、平均裂缝宽度和短期最大裂缝宽度试验值与按DL/T 5057—2009计算的结果相比总体上偏小。根据试验结果并参考相关规范,给出平均裂缝间距计算式,并根据黏结滑移理论得到了适用于超大保护层厚度的钢筋混凝土梁短期最大裂缝宽度计算式,经与裂缝试验资料对比计算,其短期最大裂缝宽度与试验结果吻合较好。     

细晶粒热轧带肋钢筋粘结锚固性能试验研究

细晶粒热轧带肋钢筋是我国冶金行业研究开发的强度高、延性好的新型热轧钢筋,其抗拉屈服强度标准值为500 MPa.通过25组75个直径8～25 mm的细晶粒热轧带肋钢筋与混凝土粘结锚同试件的拔出试验,分析了混凝土强度、锚固长度、钢筋直径、保护层厚度、横向配箍率等因素对细晶粒热轧带肋钢筋与混凝土粘结锚固件能的影响.结果表明,...     

配500MPa钢筋的混凝土梁受弯刚度试验

结合配500 MPa钢筋的4根常规混凝土梁和4根大保护层混凝土梁的受弯性能试验数据,探讨了其刚度问题,经分析可知混凝土结构设计规范GB 50010-2002提供的短期刚度公式仍适用于配500 MPa的钢筋混凝土梁。     

分散式钢棒混凝土柱抗震性能对比试验研究

钢骨混凝土柱具有良好的抗震性能,但其在高层建筑结构中施工复杂,为此,基于核心区钢骨含钢量相同的原则提出了新型分散式钢棒混凝土柱。为研究分散式钢棒混凝土柱的抗震性能,对2组各3个不同核心材料钢骨混凝土柱在指定试验轴压比下进行了水平低周反复荷载试验。通过试验得到的荷载-位移曲线,对比分析了不同核心材料的钢骨混凝土柱耗能和骨架曲线的差异。初步试验结果表明分散式钢棒核心钢骨混凝土柱的抗震性能良好。