钢筋混凝土受弯构件综合可靠度的模糊概率分析

钢筋混凝土构件达到“极限状态”时,并不一定是构件折断而从结构物上塌落下来,它的所谓“极限钢筋混凝土构件达到“极限状态”时,并不一定是构件折断而从结构物上塌落下来,它的所谓“极限状态”或是挠度过大,使人有不安全感,或是裂缝太多太大会引起钢筋锈蚀,或是钢筋屈服混凝土受压区压区破碎。但这些所谓处于“极限状态”的构件,一般仍保存于结构物上,并尚能承受一定的荷载,因此钢筋混凝土受弯构件的“极限状态”是一个模糊的概念,它的可靠度也是模糊的。此外,构件的材料性能、断面尺寸、外荷载有随机性,因此钢筋混凝土受弯构件的可靠度既有随机性又有模糊性。本文综合考虑钢筋混凝土受弯构件正截面强度、斜截面抗剪以及变形,用模糊概率理论分析钢筋混凝土土受弯构件的可靠度。最后用一个例子说明,并与我国《建筑结构设计统一标准》所规定的可靠指标相比较,证明本文所提出方法的可行性和实用性     

混凝土梁底面与侧面裂缝宽度相关性研究

通过对14根钢筋混凝土梁的反向加载试验,量测了开裂后各级荷载下梁受拉顶面和侧面的裂缝宽度,统计分析正裂缝出现及扩展的规律,对比验证裂缝平均间距、宽度的计算值与试验值的吻合程度,进而对梁侧面与顶面裂缝宽度间的相关性进行数理统计分析。结果表明:梁横向受力裂缝主要在正常使用极限状态内出现,纯弯段内裂缝出齐时的荷载大小约为极限承载力的1/3;正常使用极限状态内纯弯段梁顶与梁侧裂缝宽度存在线性关系,回归系数平均值为1.35。基于试验数据进一步理论分析,建立了正常使用极限状态内梁受拉区正面横向受力裂缝最大宽度的计算式。     

钢筋混凝土裂缝原因分析及处理

混凝土的裂缝很普遍,不少钢筋混凝土的破坏都是从裂缝开始的,因此必须重视混凝土裂缝的分析与处理。但并不是所有裂缝都会危及结构安全,例如普通钢筋混凝土受弯构件在30-40％的设计荷载作用下,就可能出现裂缝;受拉构件在钢筋应力仅为设计值的1/14～1/10时就开始裂缝。除了荷载作用引起裂缝外,更多的是混凝土收缩和温度变形导致开裂,这类裂缝一般不影响建筑物的安全。根据钢筋混凝土结构设计规范(GBJ10-89)明确规定,对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝,即裂缝宽度(指不再扩展的最终宽度)控制在一定范围内是允许的。为了确保结构的安全,并满足正常使用和耐久性等方面要求,必须对裂缝做     

浅析钢筋混凝土结构裂缝

在钢筋混凝土结构中,构件大多数都是带裂缝工作的。并且大量有害裂缝的出现和扩展往往导致钢筋混凝土结构不满足正常使用极限状态和承载能力极限状态的使用要求,甚至最终发生结构倒塌等工程事故。本文针对常见的裂缝现象详细阐述裂缝产生的原因。     

细晶粒钢筋混凝土柱偏心受压性能试验研究

对9根400 MPa级细晶粒钢筋混凝土柱开展偏心受压性能试验,研究轴向力偏心距、纵向受压钢筋配筋率、混凝土强度和长细比对柱偏心受压性能的影响,描述各试件的破坏过程,分析了其荷载-钢筋/混凝土应变曲线、荷载-挠度曲线以及破坏形态的特点。研究表明,现行混凝土结构设计规范关于钢筋混凝土偏心受压柱极限承载力、平均裂缝间距和最大裂缝宽度的计算理论与试验吻合较好。400 MPa级细晶粒钢筋屈服强度设计值取为360 MPa时,细晶粒钢筋混凝土偏压柱承载力具有足够的安全系数并偏向于保守。正常使用极限状态下,400 MPa级细晶粒钢筋混凝土大偏心受压柱在短期荷载作用下的最大裂缝宽度满足要求。     

混凝土结构裂缝如何分类和处治

0 前言 GB50010-2002<混凝土结构设计规范>规定:钢筋混凝土在受拉区可以有小于0.2mm裂缝,受拉区出现的裂缝不会直接影响构件的承载力.然而,这些裂缝给腐蚀气液体浸入形成一条通道,降低构件防腐能力.构件受压区出现的受力裂缝往往会导致结构的极限破坏.进行结构耐久性和安全性分析时,须分清裂缝类型,调研裂缝特征,通过裂缝鉴别结构存在的问题.     

钢筋笼锈蚀预应力混凝土梁承载力试验与计算模型

对5根预应力混凝土梁(4根钢筋笼锈蚀,1根完好)进行了正截面受弯承载力试验,总结了极限状态下的裂缝发展状况,分析了钢筋笼锈蚀程度对构件荷载—挠度关系、荷载—应变曲线的影响。建立了考虑箍筋锈蚀和受压纵筋锈蚀对受压区混凝土综合损伤的锈蚀预应力混凝土梁受弯承载力计算模型。试验表明,氯盐侵蚀作用后构件的受力裂缝会与锈胀裂缝贯通,结构符合适筋破坏特征,中和轴上移。     

HRB500级钢筋混凝土梁裂缝与变形性能试验研究

通过4根足尺的钢筋混凝土简支梁(3根采用HRB500级钢筋、1根采用HRB335级钢筋)受弯性能试验,研究HRB500级钢筋混凝土梁的受弯性能和裂缝开展规律。试验结果表明,短期荷载下的HRB500级钢筋混凝土梁具有良好的受弯性能;采用大直径(32mm)HRB500级钢筋配筋的混凝土简支梁的最大裂缝宽度实测值小于《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)公式的预测值,但大于混凝土规范规定的最大裂缝宽度容许值。试验梁的挠度、裂缝间距和最大裂缝宽度与钢筋应力、钢筋直径和配筋率等因素的关系基本上可用现有模型预测。为满足正常使用极限状态的要求,建议对正常使用极限状态的荷载代表值和规范公式的相关参数进行适当调整。     

荷载作用下开裂钢筋混凝土梁锈胀开裂模式及锈蚀分布研究

为提高混凝土结构的服役性能,对混凝土保护层的锈胀开裂过程进行研究。对荷载作用下锈蚀18个月的内掺氯盐钢筋混凝土梁的截面锈胀裂缝分析发现：环向裂缝宽度沿径向呈指数函数变化;锈胀裂缝的开裂模式、锈蚀产物与钢筋混凝土受力状态、骨料及裂缝的相对位置均密切相关;保护层破坏以层状破坏为主。通过研究提出,在对锈蚀钢筋混凝土梁进行承载力分析时,建议剪压区不考虑受压混凝土保护层的作用,对剪拉区和弯拉区钢筋与混凝土之间的黏结性能要进行折减。     

600MPa钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

进行了4根配置600MPa级、1根配置400MPa级钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受弯性能试验,对各试验梁的受弯承载力、破坏形态、裂缝和挠度进行了分析,并将试验值与混凝土规范公式计算值进行对比。结果表明,配置600MPa级钢筋混凝土梁的受弯破坏形态与普通钢筋混凝土梁相同,正截面受弯承载力和正常使用状态下的最大裂缝宽度仍可按混凝土规范公式进行计算,正常使用状态下的挠度实测值比按混凝土规范公式计算的值偏大,建议乘以一个扩大系数进行修正。     

修复钢筋混凝土梁受弯破坏形态及裂缝扩展特点试验研究

针对受损钢筋混凝土梁的破坏程度,制定3种不同的修复措施,并对修复后的钢筋混凝土梁进行抗弯试验,研究其受弯破坏形态及裂缝扩展特点。研究结果表明:修复后的钢筋混凝土梁具有较好的延性,受弯破坏形态为适筋梁破坏,具有塑性破坏特征,修复后的钢筋混凝土梁满足继续使用要求;钢筋混凝土梁跨中受弯段出现多条裂缝,且在钢筋混凝土梁破坏时均扩展为主裂缝。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯试验及承载力计算

通过11根不同跨高比碳纤维（carbon fiber reinforced polymer, CFRP）布加固钢筋混凝土梁的受弯试验,研究了跨高比、纵筋配筋率和CFRP布层数对钢筋混凝土梁极限荷载的影响。结果表明：CFRP布加固钢筋混凝土梁的受弯破坏主要有CFRP布拉断和受压区混凝土压碎两种模式;随跨高比的减小,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著增加;随纵筋配筋率和CFRP布层数的增加,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著提高。结合文中和已有文献的试验结果,提出了反映跨高比影响的CFRP布加固钢筋混凝土短梁受弯承载力计算方法,该方法既可用于CFRP布加固的钢筋混凝土短梁也可用于浅梁的受弯承载力计算。     

钢筋混凝土U形截面梁扭转性能有限元分析

混凝土U形截面薄壁梁广泛应用于城市轨道交通及高架桥结构中,在双线单侧偏心荷载作用下承受扭矩作用,然而该类开口薄壁结构的受扭性能较差,因此需对其扭转性能进行研究。在4根固接钢筋混凝土U形截面梁纯扭矩作用试验的基础上,采用ABAQUS分析软件对试验梁建立有限元模型,分析其扭矩-扭转角曲线、裂缝的开展规律、钢筋应变特征及破坏模式。结果表明：U形截面梁出现弯曲裂缝和剪切裂缝,最终发生弯曲破坏（受拉区纵筋屈服,受压区混凝土压碎）,由跨中及支座截面的翘曲正应力决定;有限元模型对U形截面梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载进行预测,并与已有试验结果对比,结果吻合良好。该建模分析方法可以可靠预测U形梁的开裂、屈服和极限扭矩,能够为后续钢筋混凝土U形截面梁扭转性能的变参数分析及结构设计提供参考。     

预应力混凝土张拉工艺

一、前言钢筋混凝土有一个很大的弱点,就是当钢筋混凝土构件处于受弯状态时,由于混凝土的抗拉能力较小,构件的受拉区往往会出现裂缝,使构件的刚度大为降低。若对构件的受拉区预先施加一个压应力,当构件受到的外荷载在其受拉区产生的拉应力超过预先施加的压应力时,才能使混凝土产生裂缝。这样就可延缓构件开裂时间,使混凝土构件在使用阶段不开裂,从而克服普通钢筋混凝土构件的弱点。这种在钢筋混凝土构件受到外荷载作用之前(或在构件使用阶段之前),就预先对其受拉区施加一个压应力而获得的钢筋混凝土,就简称预应力混凝土。预应力混凝土保留了普通钢筋混凝土的     

运营公路隧道衬砌正常使用极限状态模糊随机可靠度分析

该文基于运营公路隧道衬砌正常使用极限状态的特征,针对钢筋混凝土偏心受压构件的最大裂缝宽度极限状态开展了研究。建立了考虑衬砌结构抗力模糊性及荷载效应随机性的正常使用极限状态下模糊随机可靠度分析方法,并对某海底隧道海域Ⅲ级（Ⅳ类）围岩下衬砌结构最大裂缝宽度的可靠度进行了计算。计算结果表明：（1）在考虑结构安全重要性系数、结构的使用环境及荷载条件等因素前提下,模糊失效准则的边界应根据规范规定的允许裂缝宽度值确定;（2）某海底隧道海域Ⅳ类围岩下左洞某断面衬砌拱顶处出现最大宽度裂缝时的失效概率pf=0.194,小于50%,可以满足使用要求;（3）某海底隧道海域Ⅳ类围岩下左洞某断面衬砌拱腰处出现最大宽度裂缝时的失效概率pf=0.322,小于50%,可以满足使用要求。     

受火后钢筋混凝土吊车梁加固方法的试验研究

为研究受火后钢筋混凝土吊车梁的维修加固方法,开展了粘贴CFRP布和粘贴钢板加固受火后足尺吊车梁受力性能的试验研究、理论分析和有限元分析。结果表明:未受火对比试件发生受拉区钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏;粘贴CFRP布加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋屈服和CFRP布拉断;粘贴钢板加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋和加固钢板受拉屈服以及受压区混凝土压碎。对于ISO 834等效受火60 min后钢筋混凝土吊车梁,粘贴钢板加固效果优于粘贴CFRP布;ISO 834等效受火60 min和90 min后的钢筋混凝土吊车梁采用CFRP布加固后,极限荷载接近。加固后钢筋混凝土吊车梁试件跨中截面混凝土应变发展规律在混凝土腹板垂直裂缝完全发展前基本符合平截面假定。受火后加固试件的位移延性系数较未加固对比试件有所降低,粘贴钢板加固试件降低稍大。加固的受火后钢筋混凝土吊车梁极限荷载计算结果和有限元结果与试验结果误差绝对值为0.4%～7.8%,满足工程精度要求。     

受火后钢筋混凝土吊车梁加固方法的试验研究

为研究受火后钢筋混凝土吊车梁的维修加固方法,开展了粘贴CFRP布和粘贴钢板加固受火后足尺吊车梁受力性能的试验研究、理论分析和有限元分析。结果表明：未受火对比试件发生受拉区钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏;粘贴CFRP布加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋屈服和CFRP布拉断;粘贴钢板加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋和加固钢板受拉屈服以及受压区混凝土压碎。对于ISO 834等效受火60min后钢筋混凝土吊车梁,粘贴钢板加固效果优于粘贴CFRP布;ISO 834等效受火60min和90min后的钢筋混凝土吊车梁采用CFRP布加固后,极限荷载接近。加固后钢筋混凝土吊车梁试件跨中截面混凝土应变发展规律在混凝土腹板垂直裂缝完全发展前基本符合平截面假定。受火后加固试件的位移延性系数较未加固对比试件有所降低,粘贴钢板加固试件降低稍大。加固的受火后钢筋混凝土吊车梁极限荷载计算结果和有限元结果与试验结果误差绝对值为0.4%~7.8%,满足工程精度要求。     

钢筋混凝土受弯构件受压区钢筋锈蚀影响的试验研究

通过对钢筋混凝土受弯构件受压区钢筋锈蚀过程中构件性能进行的试验研究,试验结果表明,受弯构件受压区的钢筋锈蚀后,对构件性能的影响主要是使截面刚度下降,且主要集中在钢筋开始锈蚀到受压区混凝土发生纵向开裂的时间内,其下降的量值受梁上作用荷载大小的影响,试验中未发现因受压区钢筋锈蚀而破坏的现象。     

高强钢筋聚丙烯纤维混凝土梁正常使用极限状态可靠度分析

对6根矩形截面混凝土梁进行了受弯破坏试验.考虑到应用HRB500级钢筋作为受力主筋,可能会导致构件出现过宽裂缝而不能满足结构适用性和耐久性的要求,其中4根试验梁掺入了定量聚丙烯纤维进行对比试验研究.在试验基础上,对高强钢筋混凝土梁进行了基于横向裂缝宽度的正常使用极限状态可靠度对比分析.研究结果表明:配置HRB500级钢...     

盾构混凝土管片抗弯性能模拟试验研究

采用4根C50对称倾角钢筋混凝土梁受弯试件,模拟研究了盾构混凝土管片受弯性能、破坏形态、裂缝形成规律及变形特点,并与现行规范中承载力和挠度等计算结果进行了比较分析。结果表明:现行规范对对称倾角钢筋混凝土梁有较好的适用性,对称倾角钢筋混凝土梁的受力破坏形式与普通适筋梁相似,受力阶段都包括了弹性阶段、裂缝开展阶段和屈服阶段。对于不同配筋率的对称倾角钢筋混凝土梁,配筋率为1.54%的梁比配筋率为1.13%的梁破坏时纯弯区裂缝的数量密集,而裂缝的长度和宽度小。在受压钢筋不变,受拉筋的配筋率提升36%时试件的极限承载力提升5.1%,试件达到极限承载力时的试件挠度提高了18.8%,说明在合理的范围内提高对称倾角钢筋混凝土梁的配筋率可以提高梁的极限承载力和延性,从而提高结构的安全性。对称倾角钢筋混凝土梁能较合理的模拟盾构混凝土管片抗弯性能。