高强混凝土在长期荷载作用下的变形

对两根高强钢筋高强混凝土梁和两根预应力高强混凝土梁在长期荷载作用下的变形进行了试验研究 ,同时用计算机对两种构件的长期变形进行了模拟分析 ,计算中考虑了弯曲变形、剪切变形和高强混凝土徐变及收缩的影响 ,与试验结果吻合良好 ,最后对长期变形的θ值提出了修正建议。     

钢筋混凝土梁长期荷载作用下非线性变形

钢筋混凝土梁在长期荷载作用下的非线性变形一直是研究者感兴趣的课题.本文阐述了如何分别考虑荷载、混凝土徐变与收缩对钢筋混凝土梁的变形影响,其中直接应用了作者导出的混凝土徐变和收缩相关系数的实用公式.     

钢骨混凝土梁在收缩徐变影响下的非线性变形

通过对混凝土特性的了解，对钢骨混凝土梁在长期荷载作用下的非线性变形进行了分析，阐述了如何分别考虑荷载、混凝土徐变和收缩对钢骨混凝土梁的变形影响，为计算钢骨混凝土梁在长期荷载作用下的非线性变形，提供了方法。     

再生混凝土梁长期受荷时随变形计算方法研究

由于再生混凝土收缩徐变效应大,导致长期荷载作用下,再生混凝土梁附加变形较大。文中以不同再生粗骨料取代率的再生混凝土梁长期受荷变形性能的试验研究为依据,研究其长期变形计算方法。通过考虑龄期的有效弹性模量法,将再生混凝土徐变系数引入梁截面附加曲率的计算,基于虚功原理给出长期荷载作用的时随变形计算公式|考虑再生粗骨料的二相性,通过普通混凝土的徐变收缩计算式,给出考虑附着水泥砂浆影响的再生混凝土徐变收缩调整系数|将其计算结果代入三种典型普通混凝土徐变收缩模型,得到再生混凝土徐变收缩模型,并通过时随变形计算公式计算再生混凝土梁长期荷载下的跨中变形值、跨中和加载点的附加变形值,与试验结果吻合较好。     

钢筋砼简支开洞深梁受剪承载力的极限分析

本文在试验研究的基础上分析了钢筋砼简支开洞深梁在顶部集中荷载作用下的工作性能和破坏形态,给出了相应的破坏机构。假定钢筋和砼均为刚塑性材料,引用砼双向受压的破坏条件求出了剪切破坏面受剪承戴力的塑性解,并进而求出各种破坏机构对应的受剪承载力公式,提出了按塑性极限分析计算开洞深梁受剪承载力的方法,计算结果怀国内外试验资料符合均较好。     

钢筋混凝土梁长期斜裂缝宽度的试验研究

本文对钢筋混凝土矩形梁在长期荷载作用下的斜裂缝宽度进行了试验研究。根据８根剪跨比为２．５的两点集中加载梁在长期荷载作用下的试验结果，提出了长期斜裂缝宽度的计算公式。公式计算值与实测结果吻合较好。     

钢-混凝土叠合梁的收缩徐变计算分析

钢-混凝土叠合梁在长期荷载的作用下,混凝土板的徐变收缩会使截面的应力发生重分布。钢-混凝土叠合梁由于收缩徐变效应使得结构在外荷载不变的情况下,变形持续增加,最终的变形值会影响到结构的使用,准确计算出结构由收缩徐变引起的变形值,在进行结构的收缩徐变效应分析时是很有必要的。本文采用龄期调整有效模量法与有限元法相结合的计算方法,对于预应力结构的收缩徐变,考虑预应力和混凝土的收缩徐变两者相互交换耦合作用,使得分析结果更加精确,从而使混凝土结构的收缩徐变计算能够更近于实际,有利于准确的计算出收缩徐变对钢-混凝土叠合梁的影响。     

高性能混凝土梁预应力长期损失的试验研究

对C60高性能混凝土梁预应力长期损失进行试验研究。通过对3根无粘结预应力混凝土梁在自然环境下的收缩徐变、挠度和有效预应力的长期观测与理论分析得出:挠度的长期增大主要取决于截面上混凝土的应力分布;挠度徐变系数大于按规范计算的徐变系数,若用徐变系数计算施工阶段梁的变形,则会低估变形;预应力长期损失测量值大于理论计算值。     

钢筋混凝土长柱偏心距增大系数计算分析

钢筋混凝土柱在长期荷载作用下，有必要考虑混凝土的徐变和收缩对柱变形的影响，特别对于钢筋混凝土长柱偏心受压时，需考虑偏心距增大 数。就此推导了钢筋混凝土长柱在长期荷载作用下变形和长柱偏心距增大系数的计算公式，以获得钢筋混凝土长柱的准确长期应力和变形。     

钢筋混凝土长柱偏心距增大系数计算分析

钢筋混凝土柱在长期荷载作用下，有必要考虑混凝土的徐变和收缩对柱变形的影响，特别对于钢筋混凝土长柱偏心受压时，需考虑偏心距增大系数。就此推导了钢筋混凝土长柱在长期荷载作用下变形和长柱偏心距增大系的计算公式，以获得钢筋混凝土长柱的准确长度应力和变形。     

钢筋高强再生混凝土足尺梁长期荷载作用下变形性能试验研究

为研究钢筋高强再生混凝土梁长期荷载下的变形性能,进行了6根足尺梁试件变形性能试验研究。梁截面尺寸为200mm×300mm,长3300mm,净跨3000mm;各梁配筋相同,纵筋配筋率1.13%,体积配箍率0.54%,纵筋净保护层厚度20mm;混凝土为再生粗骨料混凝土,细骨料为天然砂,再生粗骨料取代率分别为0%、33%、66%、100%,再生混凝土设计强度等级为C55~C60;针对两种不同持荷水平,进行了长期荷载试验。试验中得到了荷载、梁挠度、温度、湿度随时间的变化情况。分析了不同持荷水平、不同再生粗骨料取代率梁的挠度随时间变化的规律;拟合得到了挠度-时间关系曲线及其表达式。研究表明：低持荷水平下（加载弯矩与屈服弯矩比值为0.29）高强再生混凝土梁徐变挠度比天然骨料混凝土梁的略大,挠度增大系数比高持荷水平下（加载弯矩与屈服弯矩比值为0.46、0.47）的梁挠度增大系数略大;再生粗骨料混凝土梁长期荷载下挠度增大系数可按普通混凝土梁挠度增大系数的1.1倍采用;曲线拟合及分段线性拟合得到挠度计算值与实测值吻合较好。     

考虑收缩徐变影响的两跨钢-混凝土连续组合梁长期性能预测方法

为量化混凝土翼板收缩徐变对多跨钢-混凝土连续组合梁长期性能的影响,提出相应的预测方法,基于现有两跨连续组合梁长期试验结果对典型的组合梁设计方法进行适用性评述; 在此基础上,基于龄期调整的有效模量法并考虑混凝土的收缩徐变、开裂及组合梁界面相对滑移的综合影响,提出两跨连续组合梁长期中支座弯矩与跨中挠度的计算公式,并采用长期试验结果验证预测方法的可靠性; 进一步对比不同混凝土翼板类型(收缩徐变分布模型)对组合梁长期性能的影响。结果表明:采用龄期调整的有效模量法模拟混凝土徐变特征,考虑收缩产生的附加弯矩,采用折减刚度考虑混凝土开裂与界面滑移的影响,提出的两跨连续组合梁长期性能计算公式,可有效预测组合梁长期中支座弯矩分布与跨中挠度,计算结果与试验结果最大相差25.3%; 混凝土的收缩变形对组合梁长期性能影响显著,当不考虑混凝土收缩变形时,组合梁中支座弯矩与跨中挠度仅分别为试验值的41.1%和60.6%; 组合梁长期性能设计时,应根据楼板类型采用不同的收缩徐变模型,针对钢筋混凝土楼板采用均匀收缩、均匀徐变模型,针对组合楼板采用非均匀收缩、非均匀徐变模型。     

Accurate time-dependent analysis of concrete bridges considering concrete creep, concrete shrinkage and cable relaxation

This paper proposes a new relaxation model for steel tendons based on the equivalent creep coefficient to enable the accurate estimation of losses of cable forces. The equivalent creep coefficient works not only in the case of intrinsic relaxation but also under various boundary conditions. Based on the proposed relaxation model, an accurate finite element analysis of the time-dependent behavior of concrete bridges considering concrete creep, concrete shrinkage and cable relaxation is devised based on the time integration method. Concrete members are modeled by beam elements while tendons are modeled by truss elements with nodes connected to the beam axis by perpendicular rigid arms. Then the individual and combined effects of concrete creep, concrete shrinkage and cable relaxation on the long-term performance of concrete structures are investigated. It is found that the proposed relaxation model and time integration method can provide a reliable method for time-dependent analysis. The numerical results obtained indicate that the interactions among these factors should be considered carefully in analyzing the long-term performance of concrete bridges.     

火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性变形分析

为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土简支板进行了非线性分析,并利用相关文献的试验结果,对本构方程的正确性和适用性进行了验证。对火灾作用下1榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了非线性分析,并给出了部分节点位移随受火时间的变化规律。结果表明,钢筋混凝土结构在高温下会产生很大变形,钢筋混凝土框架梁柱节点位移随受火时间变化的曲线并不是呈单调变化趋势,有拐点存在,梁柱节点竖向位移值小于梁跨中节点值。     

钢-混凝土组合梁的收缩徐变效应分析

混凝土的自身收缩会在钢-混凝土组合梁中产生应力重分布,在收缩徐变的长期作用下混凝土梁可能会产生收缩裂缝。对于按无支撑法施工的钢-混凝土梁,采用弹性理论推导了混凝土梁的纵向拉应力和钢、混凝土之间的剪应力计算公式,并结合错位法分析了剪应力公式中的均剪弹性系数Ct,进而确定了剪应力值。算例分析结果表明,推导出的混凝土梁纵向拉应力和剪应力公式可以为混凝土梁的抗收缩和钢、混凝土之间的抗剪设计提供参考。     

体外CFRP筋预应力混凝土箱梁长期受力性能试验研究

碳纤维（CFRP）筋具有优异的物理力学性能,可用于替代传统的预应力钢筋。制作了体外配置碳纤维筋预应力混凝土箱梁模型,对持续均布荷载作用箱梁的截面应力重分布、长期挠曲变形及裂缝发展等规、律进行了1001d的试验观测。基于素混凝土柱体的实测徐变系数,运用双线性法和曲率法分别对试验箱梁的长期挠曲变形进行预测。试验结果表明：受压钢筋应变较初值增长225％～268％,受拉钢筋的应变较初值增长36．2～38．6％,混凝土表面压应变较初值增长164％～224％。按现行设计规范计算长期荷载作用特征裂缝宽度较实测值偏小11．8％～55．5％。跨中长期挠曲变形实测值为初始变形的2．32～2．42倍,较现行设计规范取值偏大18．5％。     

预制高强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件抗震性能试验研究

采用足尺模型对比试验方法,对高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强钢纤维混凝土后浇整体式梁柱组合件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性性能、强度与刚度退化特性、耗能能力、节点核心区域的剪切变形、梁端塑性铰与柱端的转动变形等进行了系统研究。结果表明:预制高强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件与现浇高强混凝土结构梁柱组合件具有相同的抗震能力,采用高强钢纤维混凝土浇筑预制混凝土结构后浇节点,可以减小节点区域箍筋用量,改善节点承载性能。本文还给出了钢纤维混凝土节点开裂强度的简化计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

钢筋砼框架梁端的抗震强度和变形研究

本文通过低周反复荷载下的钢筋砼框架梁端的试验研究,阐明了上部配筋率、剪跨比、剪压比、下部对上部配筋比、配箍率及其间距的不同变化,对框架梁端的破坏形态及变形与耗能性能的影响。同时,通过理论分析建立了与破坏形态及变形相对应的计算模式,较全面地论述了框架粱端发生弯曲、剪压、斜压破坏和变形的机理。并提出了相应的计算公式,而且与试验结果进行了对比。最后提供了延性钢筋砼框架梁端合理的抗震设计方法建议。     

Long-term behaviour of beams prestressed with aramid fibre cables Part 2: an approximate solution

In a previous paper a general method to analyse PC and PPC compact cross-sections, prestressed by means of aramid fibre composite cables, was suggested. This method is complex and cumbersome, not suitable for common practice. This paper suggests an approximate approach to the problem (i.e. the Age Adjusted Effective Modulus Method) that leads to simple, recurrent algebraic formulas. Together with it, the aging coefficient for two cables (industrial products) reinforced with aramid fibres, computed adopting a long-term constitutive law already discussed in the previous paper, are given in tables. These tables, together with those already available for concrete, allow to easily compute the time-dependent losses due both to creep and shrinkage of concrete and aramid fibre relaxation.

These algebraic formulas bring with them a crude approximation that consists in the assumption that the long-term behaviour of both concrete and cable are linear functions of their own creep coefficients, that is the behaviour of the cable (after bond has become effective) is independent of the creep coefficient of concrete and vice versa.

Comparisons with the outcome of the general method allow to evaluate the error gathered by these formulas and therefore guarantee their reliability.