钢筋混凝土简支梁体外预应力加固法的挠度分析

为分析体外预应力加固对钢筋混凝土梁挠度的影响,介绍体外预应力加固混凝土简支梁的试验过程,并采用Ansys有限元软件对试验过程进行模拟,通过试验现象和有限元模拟,对加固前、后混凝土梁的挠度进行分析比较,以此说明体外预应力加固混凝土梁可以减小挠度,有限元可以有效地模拟体外预应力加固梁荷载-挠度的相关曲线,为实际工程提供参考数据。     

钢箱-混凝土组合梁承载能力的仿真模拟

对钢箱-混凝土组合梁的力学性能进行了有限元数值仿真模拟。计算结果表明,钢箱 -混凝土组合梁经合理设计能充分发挥钢和混凝土各自的力学性能优势,使其在受载时挠度减少约 1 /3,极大地提高梁的承载力,有较高的工程应用价值。     

冻融循环对混凝土梁抗弯性能的影响

冻融作用是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要原因之一,通过对快速冻融试验后试验梁的纯弯试验,研究了梁截面混凝土应变、挠度开展情况及承载力的变化规律。屈服荷载和极限荷载随着冻融循环次数的增加而降低;相同荷载下梁的挠度也明显增大,梁的刚度逐渐减小。结合快速冻融试验结果,基于已有冻融循环作用下混凝土梁抗弯承载力计算模型的分析,选择了合理的抗弯承载力计算公式进行计算分析,试验值与计算值基本吻合,为多因素影响下梁承载力损伤模型的建立奠定了基础。     

基于挠度设计限值的等截面混凝土梁桥承载力快速评定方法

目前我国中小跨径桥梁数量众多,其承载力评定工作无比艰巨,通常桥梁承载力评定工作需处理大量检测数据、计算复杂。必要时需加以实桥荷载试验法辅助评定,消耗大量人力物力、甚至需要封闭交通。通过对钢筋混凝土梁受力变形全过程分析后,提出界限梁刚度概念,计算既有桥梁承载能力时挠度的限值,提出基于挠度设计限值的混凝土梁桥承载力快速评定方法。该方法原理清晰、计算简单、无需荷载试验,可对桥梁承载力进行快速评定,迅速锁定承载力不足的桥梁。     

预应力混凝土连续T梁校验系数分析

荷载试验是评定桥梁结构承载能力最直接最准确的方法,通过桥梁荷载试验可以分析桥梁结构应变校验系数和挠度校验系数,评价桥梁结构的安全储备。对44座预应力混凝土连续T梁的静载试验校验系数的统计分析,给出多跨预应力混凝土连续T梁校验系数的合理取值范围,为同类桥梁承载能力评定提供科学依据。     

基于曲率函数的简支梁动挠度识别研究

为了实现基于应变测量的桥梁动挠度识别,本文提出了一种基于曲率函数的简支梁动挠度识别方法。其基本原理是通过安装应变传感器进行梁结构动应变测试,利用结构的应变-曲率-挠度关系来识别出动挠曲线,进而实现对梁结构动挠度的测量。为了验证提出的方法的有效性及准确性,文章进行了数值算例模拟,对环境激励及移动荷载作用下的简支梁动挠度进行了数值模拟。数值算例的结果表明,基于曲率函数识别简支梁动挠度是可行的,且具有较高的精度。     

长期荷载及氯盐侵蚀协同作用下海砂混凝土梁耐久性试验研究

通过对氯盐侵蚀及长期弯曲荷载协同作用下海砂混凝土梁的耐久性试验研究,对海砂混凝土梁试验过程中挠度的变化、梁的荷载一挠度曲线、延性和裂缝进行了研究,结果表明：与普通混凝土梁相比,氯盐侵蚀及弯曲荷载协同作用下海砂混凝土梁具有较高的刚度;使用荷载作用下海砂混凝土梁的挠度和裂缝宽度均满足正常使用极限状态的要求,海砂混凝土梁在破坏时表现出较好的延性。     

BFRP筋再生混凝土无腹筋梁挠度试验研究

通过7根BFRP筋和3根钢筋再生混凝土无腹筋梁四分点加载试验,对比分析了纵筋种类、剪跨比、BFRP筋配筋率、再生混凝土抗压强度对BFRP筋再生混凝土梁跨中挠度的影响。结果表明:钢筋屈服前,BFRP筋梁跨中挠度随荷载增加的斜率比钢筋梁大;钢筋屈服后,BFRP筋梁荷载-跨中挠度曲线的切线刚度比钢筋梁大;在同种荷载作用下,试件的跨中挠度随配筋率的增大而减小,随剪跨比的增加而增大;再生混凝土抗压强度对试验梁跨中挠度无明显影响。参照不同设计规范对BFRP筋梁跨中挠度进行了计算,结果表明:在50%极限荷载、70%极限荷载和极限荷载下,ACI 440.1R-03规范值与试验值吻合较差,GB 50608—2010规范对挠度的计算更合理,建议采用GB 50608—2010规范对BFRP筋再生混凝土无腹筋梁跨中挠度进行计算。     

配置600MPa高强钢筋混凝土梁跨中挠度试验研究及计算方法

为研究配置600MPa高强钢筋混凝土梁的跨中挠度及其计算方法,设计了6组12根受弯梁,主要变化参数为配筋率和混凝土强度,对其进行静力受弯试验。分析了正常使用阶段各级荷载下的截面高度方向混凝土应变与纵向受力钢筋应变、荷载-跨中挠度全过程曲线等。试验结果表明：配置600MPa级高强钢筋的混凝土梁混凝土的应变变化符合平截面假定,荷载-跨中挠度全曲线为三折线。基于已有的配置335、400、500MPa钢筋混凝土梁的跨中挠度试验结果的分析,结合600MPa试验研究,对国内外现行的规范中钢筋混凝土梁跨中挠度计算公式的适用性进行了比较分析,表明现行规范公式适用于配置335~400MPa钢筋的混凝土梁。建立了适用于配置不同强度(335~600MPa)钢筋及不同强度(C40~C60)混凝土梁跨中挠度的统一计算方法。     

腐蚀钢筋再生混凝土梁承载力数值模拟

利用有限元方法对钢筋腐蚀率为2.6%再生混凝土梁进行了模拟和分析,通过对有限元计算结果的分析,可知梁的破坏形态、竖向裂缝扩展过程和荷载-挠度曲线均与试验结果类似。有限元计算得到腐蚀钢筋再生混凝土梁的极限承载力比试验结果低约6%。     

粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土预裂梁试验研究

结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,对粘贴碳纤维布加固混凝土预裂梁在正常使用荷载水平下的钢筋应变及挠度变化规律,进行了详细的室内试验。通过比较每根试验梁加固前后的挠度及钢筋应变的变化规律,研究了持荷水平、预裂程度及配筋率对加固效果的影响程度,避免了不同试件因材料力学性能差异而导致的试验误差,模拟了实际公路桥梁加固前后的荷载试验过程,增加了室内试验数据与野外检测结果的可比性。室内试验结果表明,粘贴碳纤维布可大大提高预裂梁的刚度,有效降低钢筋应力水平,与桥梁现场静载试验结果是一致的。该研究为碳纤维布加固技术在桥梁加固维修中的应用提供了可靠的依据,具有较强的实用性。     

剪力钉刚度对曲线钢-混凝土箱形结合梁桥结构性能的影响

采用有限元软件ANSYS对剪力钉推出试验进行了仿真分析,得出了与真实试验结果非常接近的荷载-滑移曲线,因而可用于实桥分析;在SAP2000软件中用弹簧单元模拟剪力钉,其刚度采用仿真推出试验所得值,对一实桥结构进行三维空间建模分析,得出在一些荷栽作用下的结构响应,以比较考虑混凝土与钢箱界面滑移与否对曲线钢-混凝土箱形结合梁桥部分结构性能的影响.结果表明:剪力钉刚度变化对于桥面板纵向应力影响较大,但对钢箱底板纵向应力、挠度及桥梁横向位移影响较小;曲线钢-混凝土结合梁桥剪力钉内力分布非常复杂,远非能用解析式或简化方法得出;必须采用有限元分析法或其他严密的方法对曲线钢-混凝土结合梁桥进行研究.     

再生粗骨料混凝土梁短期荷载作用下的刚度修正

研究了使用GB50010-2002《混凝土结构设计规范》中短期刚度计算公式计算再生粗骨料混凝土梁在短期荷载作用下的挠度。通过对6根不同再生骨料取代率(0、50%、70%和100%)和不同配筋率(0.68%、0.89%和1.13%)的再生粗骨料混凝土梁的受弯试验,分析了挠度与再生骨料取代率及配筋率的关系,对比再生混凝土梁挠度实测值与现行混凝土结构规范计算值,进行了统计分析。对试验数据和文献数据统计回归得到在短期荷载作用下再生粗骨料混凝土梁的刚度修正公式,对本次试验数据的验证,计算结果与试验值吻合良好。本文提出的再生混凝土梁的短期刚度计算公式,可以准确的计算再生混凝土梁在短期荷载作用下的挠度,供相关规程和工程实践参考。     

新型预应力钢箱-混凝土组合梁抗弯承载力分析

提出新型预应力钢箱-混凝土组合梁,探讨其应用范围和优点,研究这种梁的极限承载力计算公式及纤维模型分析方法。分别通过理论计算和试验分析该组合梁的极限承载力,并分析钢板厚度、混凝土等级、钢绞线根数、隔板位置等参数对3种跨度的该梁极限承载力的影响,同时与其他模型梁进行比较。结果表明:跨度越大,这种组合梁在极限承载力和挠度方面与其他模型梁相比优势越明显,建议此梁使用在12 m以上跨度的房屋和桥梁结构中。     

新型预应力钢箱-混凝土组合梁抗弯承载力分析

提出新型预应力钢箱-混凝土组合梁,探讨其应用范围和优点,研究这种梁的极限承载力计算公式及纤维模型分析方法。分别通过理论计算和试验分析该组合梁的极限承载力,并分析钢板厚度、混凝土等级、钢绞线根数、隔板位置等参数对3种跨度的该梁极限承载力的影响,同时与其他模型梁进行比较。结果表明:跨度越大,这种组合梁在极限承载力和挠度方面与其他模型梁相比优势越明显,建议此梁使用在12 m以上跨度的房屋和桥梁结构中。     

玄武岩筋无机聚合物混凝土梁抗剪性能试验研究

玄武岩筋和无机聚合物混凝土都具有良好的耐久性能。通过玄武岩筋无机聚合物混凝土有腹筋梁的抗剪性能试验,获得了梁的破坏形态和裂缝开展情况;研究了试验梁荷载与挠度的关系;探讨了配箍率与剪跨比对其抗剪承载力的影响。结果表明:在剪跨比为1.5、2.0、2.5时,BFRP筋无机聚合物混凝土梁均发生剪压破坏;剪跨比λ=2.0、2.5的试验梁相比λ=1.5的试验梁开裂荷载分别降低10%、20%,极限荷载分别降低3.9%、29.4%;箍筋间距S=100、150 mm的试验梁相比S=80 mm的试验梁极限荷载分别降低6.6%、15.1%;混凝土梁开裂前,挠度增长缓慢,开裂后增长较快,表现为荷载-挠度曲线呈折线变化。     

钢箱-混凝土组合梁试验研究与承载能力计算

对钢箱-混凝土组合梁这一新的结构形式进行了试验研究,通过4个钢箱-混凝土组合梁和2个钢箱梁试件的试验,考察了试验梁破坏过程、弯矩-位移曲线、弯矩-应变曲线、截面应变分布等。试验结果表明,钢箱-混凝土组合梁具有较高的承载能力、刚度和良好的延性。考虑混凝土受钢箱约束的强度提高和钢箱顶板局部屈曲影响,提出了钢箱-混凝土组合梁抗弯承载能力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

钢箱-混凝土组合梁初步设计与应用

钢箱-混凝土组合梁是一种结合了叠合式组合梁与钢管混凝土特点的新型组合截面梁。综合介绍该新型组合截面梁抗弯、抗剪、抗扭及局部屈曲等受力特性的理论与试验研究成果现状,同时指出在黏结滑移、收缩徐变等性能、连续梁内力重分布等方面的研究上的不足。基于研究成果,提出钢箱-混凝土组合梁抗弯构件的尺寸拟定、应力、变形验算、承载力计算等的初步设计理论与计算公式。介绍其在吊车梁中的应用与荷载试验情况。工程实践表明,通过合理设计,钢箱-混凝土组合梁完全能够应用于实际工程。     

钢箱-混凝土组合梁的温度变形分析

高速铁路对桥梁刚度要求非常严格，而温度变化对箱梁影响很大，故研究钢箱-混凝土组合梁的温度变形具有现实意义。文中选用国内外不同的温度荷载分布模式，运用大型通用有限元软件ANSYS对某拟建高速铁路钢箱-混凝土组合试验梁进行了温度变形分析。     

负弯矩区部分充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁受力性能影响试验研究

为了研究充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁负弯矩区的荷载-挠度特征、截面应变分布、抗弯刚度、钢箱梁的约束机理以及承载能力的影响,对5根部分充填混凝土窄幅钢箱-混凝土简支组合梁试件和1根全充填混凝土试件进行了静力加载试验。试验结果表明：在负弯矩作用下,配筋率和剪力连接程度对窄幅钢箱-混凝土组合梁的受力性能影响显著,配筋率从1%增加到2%,承载力提高22%;剪力连接度从0.75增加到1.25,承载力提高13%。半充填和全充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁试件的承载力和刚度影响很小。充填混凝土对钢箱梁的屈曲约束作用明显,所有试件最终破坏时均未发生内凹屈曲。由于充填混凝土有效地限制钢箱变形,从而提高了组合梁的承载力和结构的稳定性。基于简化塑性理论提出了部分充填混凝土窄幅钢箱-混凝土组合梁的承载力计算方法,且计算值与试验值吻合较好。