钢筋混凝土开孔梁试件非线性有限元分析

通过对3根在梁的弯剪区段开定位矩形孔的开孔梁的有限元非线性分析,计算配置不同直径补强箍筋的开孔梁试件在不同荷载下的应力、应变、挠度、裂缝以及试件的极限承载能力,并与试验数据进行比较。将ANSYS在开孔梁的有限元分析中的有关参数的选择对计算结果的影响进行了对比。     

钢纤维钢筋混凝土梁开裂荷载影响因素研究

采取梁截面b×h为120 mm×200 mm、长为2 100 mm的试件,进行加载试验,探究钢纤维体积率、钢纤维铺设层厚及腐蚀时间对钢纤维钢筋混凝土开裂荷载的影响。结果表明,钢纤维钢筋混凝土梁开裂荷载受钢纤维体积率、钢纤维混凝土层厚及试件梁腐蚀时间而影响程度不同。钢纤维层厚对钢纤维混凝土梁的开裂荷载的影响作用最为突出,钢纤维体积率的影响作用较为突出。     

棒型热阻断拉结件抗拔性能研究

为研究棒型热阻断拉结件在单调荷载作用下的抗拔性能,以拉结件的开孔大小及开孔深度为参数设计试件,进行抗拔试验,分析试件的荷载-位移曲线及抗拔承载力,并通过试验研究拉结件布置设计。研究结果表明：针对本次试验参数,在单调荷载作用下,开孔大小7 mm较开孔大小6.5 mm极限抗拔承载力提升7.8%,开孔深度50 mm较开孔深度45 mm极限承载力提升27.9%。研究结果可为轻质夹心保温墙板的设计提供参考依据。     

剪弯段开孔RC梁高温后受力性能试验

为研究温度对剪弯段开孔的钢筋混凝土梁受力性能的影响,对4根经历不同温度的开孔梁的受力性能进行了试验研究。结果表明,剪弯段开孔的梁由于孔洞的削弱发生剪压破坏,而未开孔梁则发生受弯破坏。相比未开孔梁,常温开孔梁的承载力出现较大幅度的降低,降低约16.2%。经历温度越高,开孔梁的开裂荷载和极限荷载的降幅越大。温度对梁开裂荷载的影响略大于对极限荷载的影响,且温度越高,影响越明显。     

钢框架梁开孔削弱效应及补强分析

钢框架梁常因建筑需求在腹板不同位置开孔，梁的承载力和稳定性会有不同程度的削弱。本文基于非线性有限元分析方法，研究在均布荷载与侧向荷载作用下的5种常见高跨比HN型钢梁不同孔位的屈曲模式、结构失稳荷载及开孔削弱效应；据此讨论加劲肋和贴板补强的不同效果。结果表明：不同高跨比的梁开孔削弱效应相近，且结构失稳荷载随孔位靠向跨端而产生明显削弱；孔位变化影响梁的屈曲特征，孔位近跨端时易发生孔域附近的局部畸变屈曲，孔位近跨中时易发生近似实腹梁的整体弯扭屈曲。均布荷载作用下跨中腹板开孔的中长跨梁和侧向荷载作用下开孔梁采用贴板补强即可更好地实现节省钢材、简化加工的目的。     

开孔补强波纹腹板钢梁受弯承载力性能研究

研究波纹腹板H形钢梁开孔后经钢套筒补强后的受弯性能。设计完成了两个试件的受弯承载力试验,得到了试件的荷载-位移曲线、极限荷载和破坏形态等。采用ABAQUS有限元软件对其进行数值模拟,并对其受弯承载力进行了理论分析,提出了受弯承载力的计算式。研究表明,波纹腹板H形钢梁开孔后经过补强仍具有较好的抗弯变形能力,并且具有较好的塑性性能;开孔后经过补强的波纹腹板梁在弯矩作用下腹板上几乎不存在弯曲正应力,认为截面弯矩完全由上、下翼缘承担;其抗弯承载力可采用理论公式进行设计。     

固化期间缓黏结预应力混凝土梁承载力的试验研究

为了探明固化期间缓黏结预应力混凝土梁的承载能力,制作了5根长3 300 mm、截面300 mm×400 mm的缓黏结预应力混凝土梁,每根梁直线布置3根缓黏结预应力钢筋,进行梁的抗弯承载力试验。首先将预应力混凝土梁分批次进行预应力钢筋张拉,然后分2批进行梁的承载力性能试验。在进行预应力钢筋张拉及承载力试验时采用邵氏硬度计测量试件缓黏结剂的固化程度。在抗弯承载力试验过程中,通过监测梁挠度、预应力钢筋两端的压力变化、裂缝分布等指标,探明预应力钢筋与混凝土之间的传力机理及梁的承载能力。结果表明:张拉时缓黏结剂固化程度对梁的开裂荷载影响较小,对极限荷载影响较大;缓黏结剂固化度低时,张拉的试件梁具有良好的力学性能;缓黏结剂未完全固化、预应力混凝土梁提前受荷时,其承载能力降低。     

PVA纤维增强普通混凝土复合梁弯曲性能试验研究

为研究混凝土强度、复合梁黏结面处理方法和PVA纤维水泥基复合材料层厚度对PVA增强混凝土复合梁弯曲性能的影响,对十二组100 mm×100 mm×400 mm的复合梁试件进行了四点弯曲试验,分析了试件破坏过程和弯曲性能。结果表明,与基体强度C30的普通混凝土梁相比,随着PVA纤维水泥基复合材料层厚度的增加,复合梁的极限荷载提高了26.7%～48.4%;与基体强度C40的普通梁相比,随着PVA纤维混凝土层厚度的增加,复合梁的极限荷载提高了15.7%～46.6%;随着基体混凝土强度等级的提高,复合梁的极限承载力得到明显提升;复合梁黏结面进行凿毛处理对其极限荷载有所提高。     

开孔板连接件受剪性能试验研究

开孔板连接件是钢-混凝土组合梁中常用的一种抗剪连接件。通过21个开孔板连接件试件在单调静力荷载作用下的推出试验,研究了开孔板的开孔直径、混凝土强度等级、孔中横向贯通钢筋的直径和数量等对开孔板连接件的破坏形态、荷载-滑移特性和受剪承载力等的影响。研究表明:开孔板连接件的荷载-滑移曲线(P-S曲线)大致可分为弹性阶段、塑性发展阶段和下降段;提高混凝土强度等级、增大开孔直径可提高开孔板连接件的受剪承载力,横向贯通钢筋直径由16mm增大至20mm时,试件的受剪承载力提高了21.8%,配置横向贯通钢筋2 16的试件受剪承载力比相应的未配置横向贯通钢筋的试件高19.1%;随着混凝土强度等级的提高,试件抗剪刚度增大,而开孔直径及横向贯通钢筋直径则对抗剪刚度无明显影响。最后,基于试验结果提出了开孔板连接件受剪承载力的计算方法。研究成果可为编制《钢-混凝土组合桥梁设计规范》提供依据和参考。     

免拆模混凝土梁受弯性能试验

为研究免拆模混凝土梁的受弯性能,设计制作1根免拆模混凝土梁和1根现浇对比梁,对2个试件进行单向静力加载,得到了各试件的破坏形态、荷载特征值、荷载 混凝土应变曲线、荷载 钢筋应变曲线、荷载 跨中位移曲线,并将其进行对比分析。结果表明:在试件屈服前,免拆模混凝土梁与现浇梁的裂缝发展有较大区别,但最终破坏时2个试件的整体破坏特征基本相似;免拆模混凝土梁的预制U形混凝土模块与内部后浇混凝土结合较好,整个加载过程未出现U形模块脱落或撕裂现象;免拆模混凝土梁的开裂荷载相比现浇梁试件要小8%,但2个试件的极限荷载基本相同,实际工程中可采用现行《混凝土结构设计规范》对免拆模混凝土梁的开裂荷载、极限荷载进行计算,结果偏安全。