预应力钢-轻骨料混凝土组合梁抗弯承载力

为了评估预应力钢-轻骨料混凝土组合梁的承载能力,根据不同的破坏状态,基于塑性理论推导了预应力钢-轻骨料混凝土组合梁的承载能力计算公式,并与试验结果进行了对比,误差在5%以内,对比结果表明该计算公式是合理的、可信的。为轻骨料混凝土组合梁在实际工程中的推广和使用提供了充分的理论基础。     

体外预应力钢-钢筋混凝土组合梁非线性有限元数值模拟研究

预应力钢-钢筋混凝土组合梁具有刚度大、承载力高、延性好等特点,比传统的普通钢-混凝土组合梁具有更明显的技术经济效益和社会效益,应用也越来越多.为此,在采用合理的材料本构关系及有限元单元形式的基础上,开发出了用于预应力钢-钢筋混凝土梁非线性有限元分析的数值模拟软件,并通过算例进行了分析验证,证明了合理性.得到了一种新型处理本领域研究的数值模拟方法.     

预应力钢-混凝土组合梁非线性有限元解法

为了研究预应力钢-混凝土组合梁受力全过程的力学性能,编制了预应力组合梁非线性有限元程序,考虑了材料非线性及几何非线性,模拟了连接件传力机理,能较精确地预见和分析加载受力过程中预应力增量、界面相对滑移、组合梁极限承载力等受力性能,并进行了算例验证,结果表明,该有限元程序正确。     

轻骨料混凝土组合楼板力学性能试验研究

通过对6块压型钢板--轻骨料混凝土组合楼板足尺试件的受弯试验,分析了轻骨料混凝土组合楼板受力性能和破坏机理.研究了端部栓钉及横向抗剪钢筋对承载力的影响,为进一步研究提供借鉴,也为轻骨料混凝土组合楼板的设计施工提供参考.     

体外预应力加固钢筋混凝土连续梁受力性能与计算分析

通过4根钢筋混凝土连续梁体外预应力加固试验,对预应力加固连续梁的裂缝、挠度、承载力等受力性能进行研究,提出预应力加固连续梁极限承载力的影响因素,并对预应力加固连续梁的计算进行了分析。试验证明：预应力加固钢筋混凝土连续梁能使其刚度和抗裂性能有较大的提高,并能有效地提高加固梁的受弯承载力;加固梁混凝土强度等级、预应力筋的线形、施加预应力大小和二次效应的作用对预应力加固连续梁极限抗弯承载力都有较大的影响,预应力加固设计时必须综合考虑。     

集中荷载作用下钢-轻骨料混凝土简支组合梁变形试验研究

分析了2根集中荷载作用下钢-轻骨料混凝土简支组合梁的滑移规律和变形的试验结果．对相同条件下普通混凝土组合梁和轻骨料混凝土组合梁的延性进行了对比．实验分析表明,轻骨料混凝土组合梁的延性指标高于普通混凝土组合梁．     

钢-高强有机聚合物纤维混凝土组合连续梁力学性能试验研究

针对钢-混组合连续梁桥负弯矩区易开裂难题,采用高抗裂的高强有机聚合物纤维混凝土代替普通混凝土,在跨中对称荷载作用下,试验研究钢-高强有机聚合物纤维混凝土组合连续梁的力学性能,探明高强有机聚合物纤维及其掺量对组合梁抗裂性能的影响作用。结果表明,高强有机聚合物纤维对钢-混组合梁抗裂性能和结构延性的提升影响较大,对承载能力的影响较为有限;高强有机聚合物纤维掺量增高,结构抗裂性能提升,开裂弯矩增大,裂缝发展受到抑制;通过荷载-纤维掺量关系曲线,获得了高强有机聚合物纤维的最佳掺量取值4kg/m3。研究成果为高强有机聚合物纤维混凝土在钢-混组合连续梁桥中的应用提供了技术支撑。     

集中荷载作用下钢-轻骨料混凝土简支组合梁变形试验研究

分析了2根集中荷载作用下钢-轻骨料混凝土简支组合梁的滑移规律和变形的试验结果.对相同条件下普通混凝土组合梁和轻骨料混凝土组合梁的延性进行了对比.实验分析表明,轻骨料混凝土组合梁的延性指标高于普通混凝土组合梁.     

钢-混凝土组合梁变形及滑移有限元分析

根据钢-混凝土组合梁的特点，介绍了钢一混凝土组合梁受力时采用有限元分析的原理，推导了剪力连接件的单元刚度矩阵表达式，建立了连接件的非线性有限元模型．采用大型有限元软件ANSYS作为仿真分析工具，对均布荷载作用下的钢-混凝土简支组合梁在不同剪力连接程度下的应力、变形和滑移进行了分析．分析结果可以指导实际工程中对组合梁设计的连接程度的选择．     

预应力钢-混凝土组合梁桥受弯极限承载能力计算

集中讨论了预应力组合梁桥的极限承载力的设计计算方法,并通过试验验证,给出了具有实际意义的工程按极限状态法设计体外预应力钢-混凝土组合梁的合理简化公式,在目前《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中,只给出了容许应力法设计规范的情况下,具有较强的工程指导意义.     

钢-混凝土组合梁疲劳性能的有限元分析

目的为提高组合梁的抗疲劳寿命,研究组合梁疲劳性能．方法采用ANSYS软件包对组合梁的疲劳性能进行数值模拟与研究,通过建模对其施加疲劳荷载,计算具有不同配筋率和混凝土抗压强度的7根组合梁应力幅和疲劳寿命,得到了相应的s—N过程曲线,并与组合梁的试验结果和国际相关规范进行了比较．结果混凝土抗压强度从36．4MPa提高N41．8MPa,疲劳寿命提高了1．48倍;其他条件相同的情况下,应力幅提高9．9／MPa,试验和有限元计算疲劳寿命提高12．8万次和24万次．结论配筋率、混凝土强度和应力幅值是影响组合梁疲劳寿命的主要因素,配筋率比混凝土抗压强度影响更显著．     

基于有限元法的钢-砼连续组合梁截面优化设计

给出了钢-混凝土连续组合梁截面计算机辅助优化设计的有效方法,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,提出了一种符合实际情况的钢-混凝土组合梁的剪力连接模式,建立钢-混凝土连续组合梁有限元分析模型、优化参数模型,优化数学模型,用ANSYS的参数化设计语言编制了分析文件和优化控制文件,经计算获得钢-混凝土连续组合梁的最优截面形式.该方法的优化效果显著,并且效率高,可广泛应用于钢-混凝土连续组合梁截面优化设计工程.     

预应力混凝土梁受力全过程有限元分析

采用考虑材料非线性的有限元方法,选取适当的混凝土、普通钢筋和预应力筋的本构关系和单元类型,对6根预应力混凝土梁的受力全过程变形性能进行了非线性有限元分析,获得了梁的跨中弯矩-挠度曲线,受压边缘混凝土和预应力筋的荷载-应变曲线以及屈服位移、极限位移和位移延性系数等计算成果,与试验成果对比符合良好表明,基于ANSYS程序建立的有限元数值模型用于研究预应力混凝土受弯构件的变形性能是可行的.     

负弯矩作用下预应力钢-混凝土组合梁的受力性能

为了研究负弯矩作用下预应力钢-混凝土组合梁的受力性能,对3根组合梁试件进行了单调静力试验,其中包括非预应力组合梁、体内预应力组合梁和体外预应力组合梁各1根.试验结果表明:负弯矩作用下,3根试件的破坏均始于钢梁的受压屈服,在达到极限承载力时钢梁均发生了屈曲;与非预应力试件相比,体内预应力试件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载分别提高了120％、35.1％和18.7％;体外预应力试件的开裂荷载较非预应力试件提高了24％,但屈服荷载和极限荷载略有降低;施加体内预应力可以有效地提高组合梁的极限变形能力,但对延性不利;施加体外预应力对组合梁的延性有一定的提高作用.     

钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱节点的非线性有限元分析

以简化的Varma模型作为钢材的循环本构关系模型,建立了2类钢管混凝土柱与组合梁连接节点——梁钢筋贯通钢管节点和梁钢筋与上加强环焊接连接节点的三维非线性分析模型,并采用有限元软件ANSYS对其在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了非线性分析。结果表明：由有限元模型得到的低周反复荷载作用下的滞回曲线及骨架曲线与试验所得的结果吻合较好,但在屈服荷载后差异较大;如能恰当地选择材料的本构关系、计算模型和破坏准则,则能够采用有限元模型准确地预测上述2类节点的弹塑性行为和整体抗震性能,并用于节点滞回性能的非线性参数分析。     

钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度

为了完善钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度设计的内容,在充分考虑混凝土开裂前后组合梁的受力状态和钢梁与混凝土接触面的相对滑移对裂缝宽度影响的基础上,根据钢梁和混凝土截面应力和应变的本构关系,推导出钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度的理论计算公式,并进行了钢-混凝土组合梁裂缝宽度的试验研究.试验结果表明,在结构裂缝宽度容许范围内该理论公式计算结果与试验结果吻合良好.     

钢-混凝土组合扁梁受力性能的有限元分析

钢-混凝土组合扁梁是将钢梁内嵌于混凝土之中的新型组合梁，它能最大限度地降低结构的高度，形成类似”无梁楼盖”的结构体系，已在住宅钢结构中推广应用，其承载性能和设计方法研究引起了结构工程界的关注．本采用通用有限元程序ANSYS研究了组合扁梁的承栽力问题，通过建模计算了简支组合扁梁、悬臂组合扁梁和框架组合扁梁的承载力和变形特征，得到了相应的荷栽-位移过程曲线，并与组合扁梁的试验结果进行了比较，验证了计算结果的正确性．