纤维增强塑料筋混凝土梁延性的计算方法

根据纤维增强塑料筋(FRP筋)及其混凝土梁的力学性能,建立了纤维增强塑料筋混凝土梁达到纤维增强塑料筋名义屈服强度的截面曲率和梁最终破坏的截面曲率的表达式.以此为基础,探讨了纤维增强塑料筋混凝土梁截面曲率延性的计算方法.结果表明,纤维增强塑料筋混凝土梁截面曲率延性系数分别随纤维增强塑料筋配筋率的减小和混凝土强度的提高而增大.     

钢纤维钢筋混凝土梁曲率延性的简化计算

本文以简化的钢筋与钢纤维混凝土应力应变关系为基础,讨论钢纤维钢筋混凝土梁截面的弯矩曲率关系以及钢纤维含量特征参数、纵筋配筋率等因素对梁曲率延性的影响.     

预应力FRP加固混凝土梁的变形性能研究

结合试验结果对预应力FRP加固混凝土梁的变形性能进行了理论研究。推导了考虑预应力损失的截面屈服曲率、极限曲率和相应的屈服弯矩、极限弯矩表达式：计算了试件在不同预应力度、不同FRP补强率、不同纵筋含钢率情况下的截面曲率延性系数μφ,并进行了相关因素分析;简化M-φ曲线为两折线模型。分析结果表明：预应力度、预应力FRP补强率、纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性都有影响,其中纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性影响较显著。推导的理论计算公式和试验结果吻合较好。     

既有FRP筋混凝土板抗冲切承载力计算模型评估

为了评估已有设计规范和文献中的FRP筋混凝土板冲切承载力计算模型的精度,通过收集文献中已有的FRP筋混凝土板试验数据并和已有模型预测结果进行对比。结果表明影响计算模型的主要因素是FRP筋配筋率、混凝土强度和有效板厚。在所有模型中,El-Gamal模型的计算值与试验值吻合程度最好;Nguyen-Minh提出的模型考虑的因素最多,但该模型预测精度还有待提高;在各规范模型中,加拿大规范考虑的因素最为全面且预测精度最好;日本、英国等国家设计规范模型结果的理论值和试验值吻合较好;我国规范模型精度较低,且偏于不安全。该研究可为今后进一步提高FRP筋混凝土板冲切计算模型精度提供思路和方向。     

高温下FRP加固钢筋混凝土板非线性分析

为了给FRP加固钢筋混凝土板的耐火性能研究提供数值计算方法,实现FRP加固板高温下的热-力学耦合分析,在合理选取混凝土、钢筋及FRP材料力学性能参数的基础上,编制了FRP加固板高温下的非线性有限元分析程序,程序的有效性得到了已有试验结果的验证.基于程序对薄涂型防火涂料厚度、载荷比、混凝土板纵筋配筋率、FRP加固量、混凝土板厚及钢筋保护层厚度等对影响加固板跨中位移的相关参数进行计算分析.结果表明:防火涂料厚度、火灾载荷比以及FRP加固量对加固板耐火性能有显著影响;混凝土板厚及钢筋保护层厚度也对火灾下的加固板挠度产生影响;而跨中挠度随混凝土板纵筋配筋率的变化不明显.     

BFRP筋混凝土双向板冲切承载力塑性分析

基于BFRP筋的性能特点和混凝土结构塑性理论,提出了BFRP筋的名义屈服强度概念,确定了混凝土与BFRP筋的屈服条件,建立了中置集中荷载作用下BFRP筋混凝土双向板的破坏机构,应用虚功原理导出了中置集中荷载作用下BFRP筋混凝土双向板极限冲切承载力的塑性解计算表达式.     

建筑板柱结构冲切破坏试验及节点承载力分析

为保证建筑板柱结构的使用安全,以钢筋、水泥等为原料制作建筑板柱结构试件板,并实施冲切破坏试验,通过荷载-挠度曲线分析试件板各节点的冲切破坏过程及位移情况,根据节点承载力计算公式分别求解不同板厚、混凝土强度、纵向配筋率、冲垮比下节点承载力,并分析各因素变化对节点承载力的影响。试验结果表明：当试件板纵向荷载增加至最大承载力时,发生瞬时脆性破坏,各位移测点均发生翘曲,配筋率低的试件翘曲严重;试件板厚相同时,空心率越小,抗冲切承载力越大;大幅增大试件板厚度、钢筋配筋率、混凝土强度、降低冲垮比可提高试件板的抗冲切承载力,当配筋率从0.6%提升至1.4%时,节点抗冲切承载力最高可增大29.2%,当冲垮比为7、配筋率为0.6%时,增大混凝土强度,节点冲切承载力升幅较小。本文研究分析可在一定程度上为提升建筑板柱结构的承载力提供借鉴。     

钢板-混凝土组合连梁抗震性能有限元分析

采用有限元软件对钢板-混凝土组合(PRC)连梁抗震性能进行了数值模拟,通过与试验结果的对比,验证了模型的正确性.通过大量的数值模拟,研究了跨高比、钢板锚固长度、钢板厚度、纵筋配筋率和墙肢配筋率等参数对钢板-混凝土组合连梁抗震性能的影响.结果表明:采用混凝土应力-断裂能关系来考虑混凝土受拉软化性能,能较好的进行钢板-混凝土组合连梁的弹塑性有限元分析;跨高比的变化对其屈服荷载和峰值荷载影响显著,随着跨高比的增大,连梁的屈服荷载和峰值荷载逐渐减小,但其延性性能逐渐提高;连梁的承载力和刚度随钢板锚固长度、钢板厚度和纵筋配筋率的增加而增加,但其增加的程度随连梁跨高比的减小而减小;连梁的承载力随墙肢配筋率的增加逐渐增大,增加的程度随墙肢配筋率的增加而减小.     

FRP加固钢骨高强混凝土受弯构件非线性分析

目的 为进一步研究FRP(纤维复合材料)加固SRHC(钢骨高强混凝土)受弯构件的受力性能,对其在对称集中荷载作用下的整个受力过程进行分折.方法 基于平截面假定的有限条带法,根据现有加固理论及相关技术规程编制了加固结构抗弯承载力计算程序.结果 利用该程序计算得到弯矩-曲率、荷载-变形的关系曲线,以及混凝土强度、含FRP率对荷载-变形的影响曲线.当外荷载为极限荷载的14%左右时,受弯构件受拉区混凝土开裂,在相同变形条件下,FRP加固SRHC受弯构件的承载能力随着FRP层数的增加而增加,但超过3层以后,承载能力的提高幅度有所降低.结论 FRP加固SRHC结构具有较好的延性.     

FRP混凝土连续梁延性的试验分析

结合已有的国内外学者的研究成果,针对FRP筋的受力性能和FRP筋混凝土梁的受力特点,对3根FRP筋混凝土连续梁和2根FRP筋简支梁的受弯性能进行了试验研究。考察了FRP筋配筋率的变化对梁变形性能的影响,得出裂缝发展规律,总结了FRP筋混凝土连续梁的荷载-挠度变化规律;利用试验结果,计算和分析了FRP筋混凝土梁的延性。     

剪压区和剪跨比对混凝土板受剪承载力的影响

为探究受拉纵筋屈服的情况下,混凝土板内支座控制截面的相对剪压区高度和板的剪跨比对其受剪承载力的影响,完成了4个混凝土板试件的受剪试验.试件由板、板端伸臂构件、板下柱以及底梁构成,试验借助板端伸臂构件在板端施加力偶,在预估斜裂缝起始位置的外侧施加竖向荷载,在竖向荷载和板端力偶共同作用下使板顶纵筋在斜裂缝与其相交处接近屈服...     

无抗冲切钢筋的RC板柱节点受冲切承载力计算

为更精确地预测无抗冲切钢筋的钢筋混凝土(RC)板柱节点受冲切承载力,结合梁剪压破坏机理和修正压力场理论(MCFT),提出一种新的板柱受冲切承载力计算方法.首先,假定无抗冲切钢筋的RC板柱节点冲切荷载由上部剪压区混凝土提供的受剪承载力、斜拉区及受拉区中的骨料咬合力和钢筋的销栓作用共同承担;其次,分析剪压区和斜拉区及受拉区...     

三剪统一强度理论在轴对称混凝土板冲切问题中的应用

采用三剪统一强度理论作为混凝土的破坏准则,求解了轴对称混凝土板的冲切破坏强度,得出强度理论参数b对冲切强度影响曲线。结果表明强度理论参数b的取值不同,冲切破坏荷载的取值也不同,对于一定的板厚,破坏荷载随着b值的增大而增大。Mohr-Coulomb为其特殊情况的解,与Mohr-Coulomb准则相比,三剪强度统一准则的计算结果更接近试验值和实际值。     

EPS颗粒整体集合的直剪试验研究

为研究聚苯乙烯泡沫颗粒整体集合的抗剪强度特性,通过直剪试验,针对粒径为1、3及5 mm的泡沫颗粒,测定了不同法向应力条件下剪应力与剪切位移之间的关系,分析了颗粒粒径及压缩性对抗剪强度的作用影响。结果表明:随着粒径的增加,EPS颗粒整体集合的抗剪强度逐渐降低;当EPS颗粒粒径由1 mm增加至5 mm时,其整体的内聚力由8.1 kPa减小至2.75 kPa,内摩擦角也随之减小,其原因在于EPS颗粒整体集合的压缩量随粒径的增加而增大。     

非水反应高聚物–混凝土界面单调剪切特性及本构模拟

土与结构物的界面力学性质一直都是岩土工程探究的热点,为了探究非水反应高聚物与混凝土的界面剪切特性,本文基于单调直接剪切试验研究了竖向应力、剪切速率对高聚物-混凝土界面抗剪强度和剪切模量等特性的影响。试验结果表明:在给定的竖向应力与剪切速率下,随着剪切位移的增加,高聚物-混凝土界面呈现出剪切软化的现象。剪切速率对抗剪强度以及残余强度有一定的影响,对界面剪切模量值有显著影响,随着剪切速率的增加剪切模量值不断减小,减小幅值明显,然而对高聚物-混凝土界面的粘聚力、残余粘聚力、摩擦角以及残余摩擦角影响较小;竖向应力对高聚物-混凝土界面抗剪强度、残余抗剪强度以及剪切模量值有显著影响,并且高聚物-混凝土界面抗剪强度、残余抗剪强度以及剪切模量值随着竖向应力的增加而不断增加。同时,本文系统的公式推导描述了高聚物-混凝土界面的双曲线本构模型的构建过程,并依据相关实验结果初步验证了模型的有效性。     

复合材料加固混凝土梁斜截面承载力的研究

外粘贴纤维复合材料(FRP)加固钢筋混凝土梁的斜截面承载力与加固方式、FRP材料、FRP-混凝土界面应力和混凝土梁的原始参数有关。针对汶川地震中大量的斜截面破坏问题,分析了不同的加固方式、加固材料、配箍率、剪跨比和混凝土强度等参数对加固效果的影响。结果表明:FRP综合加固后混凝土梁斜截面承载力和变形能力明显提高,混凝土裂缝扩展延缓,加固效果明显;其中剪跨比和混凝土强度对加固后梁的挠度影响较大,而配筋率对加固后梁的承载力和变形能力均有较大影响,但对承载力影响最明显。同时对外贴FRP加固后混凝土梁的斜截面承载力进行理论分析,通过与已有的理论计算公式相比较,理论计算结果与试验结果符合较好。     

外贴纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪试验研究

针对汶川地震灾区大量由于剪切损伤亟待修复的结构,研究了外贴玻璃纤维布(GFRP)或碳纤维布(CFRP)加固矩形截面梁的剪切破坏问题.通过对5根钢筋混凝土梁的加固试验,研究外贴纤维布对加固梁的破坏形态、刚度变化,裂缝开展情况及极限承载力的影响,并对不同的加同方法、配箍率和截面高度对抗剪加固效果的影响进行了分析.试验结果表明,外贴纤维布加固可明显提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力和变形能力,并使梁的整体刚度得到提高;相对于CFRP加固,GFRP可显著提高加固梁的延性,增加纤维布的利用率.试验梁的截面高度越小,CFRP加固后其变形能力明显提高,但极限承载力却有所降低;同时,配箍率越大,加固梁的开裂倚载和极限荷载提高越明显,但加固梁的延性越差.最后,根据混凝土构件中各材料的应力-应变关系和变形协调原理,建立了实用的理论计算公式,理论计算结果与试验结果符合较好.     

源于纵筋面混凝土劈裂的无腹筋板冲切模型

以工程中常见的配筋率较大（〉0.85）、厚度较小（≤120 mm）的板为对象,通过对冲切破坏特征的观察分析,假定沿纵向钢筋平面,混凝土劈裂所致的纵筋销栓失效为连锁破坏源,建立了新的错动冲切模型并推导了上限解。研究发现,与按搜集到的构件样本总体分析结果相比（均值为1.072,变异系数为0.250）,符合上述特征的试件组,其冲切承载力理论计算值和试验观测值之比的均值变化不大（为1.017）,而变异系数有显著降低（为0.184）,说明所作假定及所建模型用于描述该类板的受力行为是合适的。     

正六边形蜂窝型空腹楼盖混凝土板的有效宽度计算

为便于工程简化计算,将混凝土楼板和下空腹钢结构梁运用刚度等效原则简化为钢结构梁,利用有限元方法分析了正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖和刚度等效钢结构楼盖在竖向荷载作用下的静力特性,通过对比分析,研究了不同混凝土楼板参与宽度的竖向挠度,计算出钢-混凝土组合结构混凝土楼板的有效宽度,并分析得出的混凝土板有效结构宽度与混凝土板厚度和钢-混凝土组合结构厚度间的关系。研究结果表明：正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖结构的抗弯刚度随剪力键高度的增加而加大,上翼缘混凝土板有效结构宽度随剪力键长细比的增加而减小;混凝土板有效结构宽度随自身板厚的增加而增加,近似为线性增长。