基于ANSYS的双层配筋CRCP温度翘曲应力数值分析

本文以实测数据为基础,运用ANSYS有限元仿真软件,针对实际工程特定结构,分别从配筋和裂缝两个方面分析双层配筋CRCP温度翘曲应力。研究结果表明:由于裂缝的影响,双层配筋CRCP混凝土最大温度翘曲应力位于板中板宽方向,其值远小于屈服强度;随着配筋率的增加,双层配筋CRCP混凝土温度翘曲应力在板长方向增大,板宽方向变化不大,板长影响显著;改变配筋方式,钢筋间距的影响较钢筋直径的影响大;单、双层配筋形式对混凝土翘曲应力的影响不大;裂缝的形成与双层配筋CRCP混凝土温度翘曲应力关系密切;裂缝间距越大,混凝土翘曲应力越大;裂缝宽度越大,混凝土翘曲应力越小;通过NOLA计算法分析双层配筋CRCP纵向钢筋温度应力,发现纵向钢筋主要承担温缩应力,温缩应力占90%以上,温度翘曲应力的影响很小,可以忽略。     

大间距接缝配筋水泥混凝土路面技术

针对连续配筋混凝土路面(CRCP)易发生冲断破坏的不足,提出了大间距接缝配筋混凝土路面(RCPS)的结构形式,既通过配筋保留了CRCP承载力好的优点,也利用大间距接缝部分释放干缩应力和温缩应力,以实现超重轴载和环境荷载作用下混凝土路面不开裂的目标。本文首先利用ANSYS软件探究了隔离层参数和面层参数对路面结构性能的影响,接着基于室内模型试验确定了隔离层形式,最后依托实体工程验证了RCPS路面结构的合理性。结果表明:降低面层与基层之间的摩擦系数与粘结强度是实施RCPS的关键; PET膜光滑致密的表面可以有效阻止水泥浆渗入基层且成本低廉;试验路出现的最大拉应力仍小于路面的抗拉强度,并且CRCP特有的横向裂缝也未在试验路段出现。     

弱配筋混凝土构件裂缝宽度计算及概率分析

本文通过对50多根受弯和大偏心受压弱配筋混凝土构件进行试验研究和概率分析,提出了构件裂缝宽度及间距概率分布属性和特征裂缝宽度计算公式,并用模糊失效概率进行了可靠度分析。找出现有计算公式存在的缺点和问题,提出由裂缝宽度限制的最小配筋率的建议,可供规范修订和工程设计参考。     

钢筋混凝土排水管实用配筋计算的探讨：兼与王位升同志商榷

钢筋混凝土排水管实用配筋计算的探讨──兼与王位升同志商榷周玉永（四川内江水泥制品厂）目前钢筋砼排水管的配筋计算，一般都是先计算受力（弯矩Ｍ），再按正截面强度计算配筋，最后验算裂缝宽度。如裂缝宽度不满足时，还要再试配筋，直至满足为止。这样显得十分繁琐。...     

青山地区重载道路连续配筋混凝土路面的应用

结合连续配筋混凝土路面(CRCP)在国内应用中出现问题,针对市政道路CRCP的特殊情况提出一套具体的设计处理方式,并对施工、养护及验收标准提出指导建议。为更好推进CRCP的应用,建议在基层摩阻系数、干缩及混凝土强度随时间的增长曲线等方面作进一步研究,以更好地控制横向裂缝的发展。     

钢筋混凝土构件限制裂缝宽度的配筋计算

根据《钢筋混凝土结构设计规范》[1(]GB50010—2002)中裂缝宽度验算公式,推导出限制钢筋混凝土受弯、受拉和偏心受压构件裂缝宽度配筋计算通式,使计算由已知条件一次求得构件截面配筋面积,并通过与正截面强度的配筋进行比较,确定设计控制目标,使设计方便、合理。     

连续配筋混凝土路面横向裂缝分析

分析了CRCP路面裂缝产生的原因,裂缝分类及各影响因素,通过Excel编程迭代计算,建立了CRCP裂缝计算分析的平衡微分方程,并给出了微分方程迭代计算判定准则,通过对L1和L2值的比较,得出符合精度要求的2L1值为裂缝间距的结论。     

基于裂缝控制的矩形截面受弯构件配筋计算实用方法

基于矩形截面受弯构件的最大裂缝宽度验算公式,将规范限定的最大裂缝宽度值代入,针对ψ的不同取值范围,反推出以钢筋直径及根数表示的控制方程,从而可根据已知条件直接计算得出满足裂缝宽度要求的配筋量.算例表明,该方法能避免反复调整配筋并进行裂缝宽度验算的过程,所得配筋参数能较好地满足要求,可供设计人员参考.     

连续配筋混凝土路面结构优化及性能评价

针对目前连续配筋混凝土路面(CRCP)的结构特征和缺陷,对CRCP结构进行了研发及优化设计,垫层用碎石,基层采用碾压混凝土,面层分上下两层,上面层采用橡胶水泥混凝土,基层和面层之间设沥青混凝土抗冲刷层|行车道及硬路肩1/2宽度范围内的面层设纵横向连续钢筋以及可滑移支座,硬路肩另外1/2宽度范围的部分为素混凝土,在硬路肩1/2宽度处设纵向接缝,在面层设横向诱导切缝|钢筋采用环氧树脂净浆涂层处理,横向钢筋和纵向钢筋呈30°～60°角|运用断裂力学、损伤力学理论和数值仿真法,对CRCP加铺改造后沥青层的损伤开裂进行了研究,结果表明：新的CRCP结构沥青加铺层的疲劳损伤寿命大幅提高,裂缝扩展强度大大减小,路用性能得到有效提升,经济效益显著。研究成果已有一定的工程应用,提出的设计理念及方法可为连续配筋混凝土路面的合理设计提供理论依据和参考,也可为我国道路设计理论的发展提供有益借鉴。     

配筋梯度混凝土梁裂缝宽度实用计算方法

截面压区采用高强高性能混凝土、拉区采用普通混凝土的配筋梯度混凝土受弯结构构件,可充分利用抗压强度高的高强高性能混凝土及经济性好的普通混凝土优点,实现二者有机结合。试验表明拉区普通混凝土初凝前将压区高强混凝土浇筑完毕,有利于保证强度差异较大的异强混凝土中的水泥浆几乎同时开始水化,在硬化并达到设计强度后,两类混凝土可协同整体工作,验证了所构建的配筋梯度混凝土梁的有效性和可实施性。以承载能力极限状态控制截面相对受压区高度为基本参数,开展拉压区为异强混凝土的配筋梯度混凝土简支梁的受弯性能试验基于截面应力应变分布规律,提出该类矩形截面受弯构件开裂前瞬时受压区高度表达式与建议取值,按截面应力应变法和塑性影响系数法获得开裂弯矩表达式。基于试验结果,提出该类受弯结构构件平均裂缝间距、平均裂缝宽度以及最大裂缝宽度实用计算方法。为配筋梯度混凝土受弯构件正常使用极限状态分析创造了基本条件。     

短期荷载作用下600MPa级超高强钢筋混凝土梁裂缝宽度试验研究

为研究600MPa级超高强钢筋混凝土梁受弯性能,进行18根配置600MPa级高强钢筋和1根配置HRB400钢筋的混凝土梁受弯静载试验,分析600MPa级超高强钢筋对混凝土梁裂缝分布、承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度等影响。研究结果表明：配置该类型钢筋的受弯构件开裂弯矩和极限弯矩仍然可以按照现行规范公式进行计算;短期荷载作用下平均裂缝间距、最大裂缝宽度等参数计算值与现行混凝土结构设计规范公式计算值存在一定差异,平均裂缝间距计算值偏大,最大裂缝宽度计算值与试验值相比偏小。最后根据试验数据对配置该类型钢筋的受弯构件裂缝宽度计算公式进行适当修正,第一种方法是在现行规范计算公式基础上引进裂缝宽度综合调整系数,第二种方法是对现行规范裂缝宽度计算公式中的平均裂缝间距采用修正公式代替,短期裂缝宽度扩大系数采用修正值。修正结果表明第一种修正方法得到的计算值与试验值吻合度高,同时考虑到规范的连续性,建议采用第一种方法进行裂缝宽度修正。     

表层钢筋对混凝土梁的裂缝影响试验研究

对6根配置表层钢筋的混凝土梁受弯性能进行试验,其中试验梁的纵筋为HRBF500钢筋,研究配置表层钢筋的混凝土梁开裂特点,分析表层钢筋对混凝土梁裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。试验结果表明:配置表层钢筋能有效减小裂缝宽度,其中其短期最大裂缝宽度与对照梁相比可减少35%~70%。参考欧洲规范EN 1992-1-1:2004的有关规定,对表层钢筋的配置及构造和裂缝宽度折减系数提出设计建议。     

高强钢筋混凝土梁短期裂缝计算方法评析

收集和整理近年来国内完成的114根配置400MPa或500MPa级热轧带肋钢筋混凝土梁受弯试验短期裂缝结果,对GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》的裂缝计算公式进行评估分析。分析结果表明：规范的短期裂缝计算方法仍可适用于配置高强带肋钢筋的混凝土受弯试件,但平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度试验值与按规范公式计算的结果相比总体上偏低,二者之比的均值分别为0.930、0.711和0.739,因此建议对部分参数进行修正。利用试验数据进行参数回归分析,得到裂缝间距和裂缝宽度计算模式的修正公式,修正后的计算值和试验值符合较好,但对配置多层钢筋的情况有待进一步研究。图6表7参14     

石墨烯/环氧涂层钢筋混凝土梁受弯性能研究

为研究石墨烯/环氧涂层钢筋应用于混凝土构件时的性能,对3根石墨烯/环氧涂层钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁进行正截面受弯性能试验,对比分析各试验梁的承载力、挠度、裂缝和破坏形态,并将试验值与规范公式的计算值进行对比.结果 表明:石墨烯/环氧涂层钢筋混凝土梁的受弯性能与普通钢筋混凝土梁基本相同,环氧涂层中石墨烯的掺量对...     

配置表层钢筋的混凝土梁裂缝和刚度试验探讨研究

进行6根配置表层钢筋的混凝土梁和2根未配置表层钢筋的混凝土梁受弯性能试验,研究其裂缝和变形特点,同时对配置和未配置表层钢筋构件的裂缝宽度和挠度进行对比分析。试验结果表明,在构件的混凝土保护层中配置表层钢筋能有效地控制其裂缝宽度,增加其短期刚度。分析表层钢筋对钢筋混凝土梁裂缝间距和裂缝宽度的影响规律,提出相应计算公式,并参考欧洲规范有关规定对配置表层钢筋的混凝土梁提出设计建议。根据试验结果,提出正常使用状态下考虑表层钢筋的短期刚度计算公式。根据文中公式计算的结果与试验结果符合较好。     

配置500MPa钢筋混凝土梁长期荷载裂缝宽度试验研究

为了研究500MPa钢筋受弯构件在长期荷载作用下的裂缝宽度发展规律,对8根配置500MPa钢筋的T形截面简支梁进行了在长期荷载下的裂缝宽度试验,观测了裂缝的长期发展过程,分析了各变化参数对裂缝宽度的影响,并与同条件下配置335MPa钢筋试件的长期裂缝宽度进行了对比。试验结果表明：配置500MPa钢筋试件的裂缝形态以及裂缝分布特点与配置335MPa级钢筋试件基本相同,但长期裂缝宽度明显加宽,而在正常使用状态下,配置500MPa钢筋试件的裂缝间距实测值以及具有95%保证率下梁的长期裂缝宽度均小于GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》的计算值;对比试验表明：在受压区配置纵向受力钢筋能够有效抑制受压区混凝土的徐变,在一定程度上抑制裂缝宽度发展。此外,尽管具有不同工作应力的钢筋试件中的裂缝宽度不同,但随时间发展裂缝宽度的变化趋势没有明显区别;根据试验结果,给出了长期裂缝宽度扩大系数τl建议值。图9表6参15     

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。     

乌鞘岭隧道岭脊段二次衬砌裂缝计算分析

根据乌鞘岭隧道岭脊地段地质状况和二次衬砌实际受力特点,采用拟地基曲梁计算法来分析二次衬砌的裂缝宽度与间距.通过对乌鞘岭隧道岭脊段三种不同地质状况下二次衬砌裂缝宽度与间距的计算分析,发现二次衬砌受力越大,越接近实际出现的裂缝状况.对于该处的衬砌裂缝有一定的预测作用,对二次衬砌同类受力情况下的裂缝宽度与间距计算,也有一定的参考价值.     

玄武岩纤维加筋梁抗弯性能试验研究

制作12根混凝土简支梁进行三分点静力加载直至破坏的试验,研究不同配筋率的钢筋和玄武岩纤维BFRP加筋混凝土简支梁的性能。试验结果表明：BFRP加筋混凝土梁荷载-挠度曲线近似为直线,但在施荷后期依然表现较好的延性;开裂荷载和极限荷载并没有得到明显提高;裂缝宽度可以控制在2.5 mm以内,裂缝间距随着配筋率的增加而减小。建...     

Flexural behavior of high-strength,steel-reinforced,and prestressed concrete beams

To study the flexural behavior of prestressed concrete beams with high-strength steel reinforcement and high-strength concrete and improve the crack width calculation method for flexural components with such reinforcement and concrete, 12 specimens were tested under static loading. The failure modes, flexural strength, ductility, and crack width of the specimens were analyzed. The results show that the failure mode of the test beams was similar to that of the beams with normal reinforced concrete. A brittle failure did not occur in the specimens. To further understand the working mechanism, the results of other experimental studies were collected and discussed. The results show that the normalized reinforcement ratio has a greater effect on the ductility than the concrete strength. The cracking- and peak-moment formulas in the code for the design of concrete (GB 50010-2010) applied to the beams were both found to be acceptable. However, the calculation results of the maximum crack width following GB 50010-2010 and EN 1992-1-1:2004 were considerably conservative. In the context of GB 50010-2010, a revised formula for the crack width is proposed with modifications to two major factors: the average crack spacing and an amplification coefficient of the maximum crack width to the average spacing. The mean value of the ratio of the maximum crack width among the 12 test results and the relative calculation results from the revised formula is 1.017, which is better than the calculation result from GB 50010-2010. Therefore, the new formula calculates the crack width more accurately in high-strength concrete and high-strength steel reinforcement members. Finally, finite element models were established using ADINA software and validated based on the test results. This study provides an important reference for the development of high-strength concrete and high-strength steel reinforcement structures.