钢与高强混凝土组合梁截面高度的取值研究

基于钢与高强混凝土组合梁承载能力极限状态及正常使用极限状态下的工作机理基础上 ,通过分析钢与高强混凝土组合梁的高度的组成 ,确定出梁的混凝土的高度hc 及型钢腹板净高度hw 为设计变量 ,并以hc 与hw 之和为目标函数 ,在考虑弯曲约束条件、剪切约束条件、变形约束条件、整体稳定约束条件的情况下 ,分别按弯曲强度、剪切强度和变形约束的要求对组合梁高度取值的优化设计进行了探讨 ,得出了优化设计后的结果 ,为降低组合梁的高度提供了理论根据     

STS管幕结构抗弯性能试验研究及参数优化

沈阳地铁某车站采用STS（Steel Tube Slab）管幕结构作为初期支护,在施工阶段需承受上覆土压力和路面荷载,其横向承载力对整个工程的安全尤为重要。该文基于6榀STS管幕简支梁的对称集中荷载抗弯试验,研究了STS管幕构件的破坏过程、裂缝开展模式及破坏机理,并对比分析了混凝土强度、钢管间距以及管间横向连接方式对承载力的影响规律。基于ABAQUS建立数值计算模型,进一步研究了钢管壁厚、翼缘板厚度等参数对STS管幕构件承载力的影响规律,并根据计算结果提供了翼缘板厚度与钢管壁厚之比的合理取值范围。研究成果将为STS管幕构件的设计提供参考依据。     

钢骨高强混凝土框架结构非线性地震反应分析

利用结构动力分析和非线性有限元理论,采用杆系模型和折算弹性模量,研制了非线性时程分析程序,对钢骨高强混凝土框架结构进行动力分析,研究了不同地震波作用下的钢骨高强混凝土框架结构顶层位移反应,说明钢骨高强混凝土框架结构的底层仍然是薄弱层.     

GFRP管混凝土柱的GFRP管拼接方法

为解决实际工程中GFRP管长度不足的问题,需要将两个或两个以上GFRP管拼接起来,并保证拼接处的力学性能,设计了基于钢筋、钢板锚筋及钢管连接件的拼接GFRP管钢筋混凝土试件,并通过试验,研究了拼接GFRP管钢筋混凝土轴心受压性能.试验结果表明:当加载到35%Pu(极限荷载)左右时,在GFRP管的表面出现白纹;当加载到65%Pu左右时,GFRP管开始产生套箍约束作用,继续加载,套箍约束作用继续存在.拼接试件的破坏以GFRP管的断裂为标志,破坏发生在距构件端部250 mm处,而对比试件的破坏发生在沿试件长度方向的中间位置;试验所设计的3种连接方式均能够保证拼接GFRP管钢筋混凝土轴心受压试件正常工作.     

基于能量变分法的预制混凝土箱梁畸变效应分析

在预制混凝土箱梁设计分析时,结构畸变效应对桥梁变形的影响不可忽视。基于能量变分法,在建立预制混凝土箱梁的畸变效应微分方程的同时,给出计算预制混凝土箱梁的畸变双力矩和畸变角的理论公式,计算分析了箱梁横截面的高度、倾角和顶板宽度等参数对结构畸变效应的影响。结果表明：在跨中处,箱梁的畸变角和畸变双力矩均为最大值,二者沿梁长方向逐渐减小,直至趋近于零;箱梁的畸变双力矩和畸变角随截面高度的增大均有减小,但二者的变化程度不同;随着截面倾角和顶板宽度的增大,箱梁的畸变角和双力矩均有增加,变化程度不明显。     

GFRP管钢骨混凝土受弯构件受力性能研究

为进一步研究GFRP管钢骨混凝土组合构件的抗弯性能,进行了3根GFRP管钢骨混凝土构件的抗弯试验.采用纤维模型法编制非线性分析程序,计算了弯矩-曲率关系曲线.并与试验曲线进行了对比,计算结果与试验结果吻合得很好.利用非线性程序,分析GFRP管壁厚度、混凝土强度、配骨率等主要参数对构件弯矩-曲率曲线的影响.分析结果表明:组合构件的抗弯承载力随着混凝土强度的增加而增大,随着GFRP管壁厚度的增加而增加,且变化幅度相对明显.基于对计算和试验结果的分析,给出了GFRP管钢骨混凝土构件的抗弯承载力计算公式,并通过试验进行验证,理论计算结果与试验结果吻合良好.     

预应力CFRP布加固组合梁反拱变形计算

为了改善CFRP布加固组合梁的受力性能,使CFRP布的抗拉强度得到充分利用,把预应力CFRP布应用于加固钢与混凝土组合梁是一种有效的加固方法。结合加固组合梁结构的受力特性,利用弹性理论,给出了施加预应力阶段的CFRP布加固组合梁变形的计算公式,探讨了CFRP布弹性模量、胶结层剪切模量及胶结层厚度等因素对组合梁变形的影响。计算结果表明:组合梁跨中变形最大,由组合梁跨中向CFRP布端部呈非线性减小,CFRP布端部达到最小值,趋近于零;组合梁的变形随CFRP布弹性模量和胶结层厚度的增大而减小,随胶结层剪切模量的增大而增大。施加预应力阶段CFRP布加固组合梁变形计算公式具有理论合理性,但是其适用性有待于试验进一步验证。     

引水隧洞三维渗流场分析研究

根据工程水文地质条件,建立引水隧洞渗流有限元计算模型。确定数值模拟边界条件,结合区域内的抽水和压水试验数据,采用反演分析算法计算初始渗流场,分析了引水隧洞开挖前后各区域段的初始渗流场分布规律并进行初步分析。     

预应力钢骨混凝土梁非线性分析

为进一步研究预应力钢骨混凝土梁的工作性能,运用有限条带法,考虑材料非线性,编制计算程序,对其在单调荷载作用下的整个受力过程进行分析。计算得到预应力与普通钢骨混凝土梁在开裂阶段、屈服阶段、极限阶段的荷载、位移值,及混凝土强度、含钢率、有效预应力、非预应力筋配筋率对预应力钢骨混凝土梁荷载—变形关系的影响曲线。结果表明,对钢骨混凝土梁施加预应力,能显著提高构件的开裂承载力和极限承载力,但其延性有所降低;混凝土强度等级越高,梁的开裂承载力和极限承载力越大;含钢率越大,截面刚度越大,构件承载力提高越明显;开裂前阶段,非预应力筋配筋率对构件承载力的影响较小,开裂后,非预应力筋配筋率越大,梁的极限承载力越大。     

无粘结预应力GFRP管混凝土梁抗弯承载力计算

目的 为了改善GFRP管混凝土梁的受力性能,增加刚度减小变形.方法 考虑无粘结预应力GFRP管混凝土梁的受力特点,根据构件在不同状态下中和轴位置的不同,确定了4种破坏模式,利用平截面假定和应变变化计算方法,对构件抗弯承载力进行了分析.结果 根据构件在极限状态下的受力特性,考虑中和轴分别位于混凝土板截面和GFRP管混凝土截面两种情况,确定了截面受压区高度,并建立了相应的抗弯极限承载力计算公式.结论 将预应力技术运用到GFRP管混凝土结构中,让预应力筋代替普通钢筋来承担部分荷载,发挥其高强抗拉性能,通过施加预应力,又可以延缓受拉区混凝土过早的开裂,使构件的刚度得以提高,该方法是切实可行的;所建立的抗弯承载力计算公式形式简单,概念明确,便于实际应用.