横向预应力混凝土梁抗剪研究

横向预应力混凝土梁是在普通钢筋混凝土梁中施加横向预应力形成的一种新型结构。本文分析了横向预应力混凝土梁斜截面的破坏形态,进而探讨了预应力钢筋混凝土梁斜截面抗剪机理,提出了横向预应力钢筋混凝土的简支梁斜截面具有的抗剪承载力和抗裂强度的设计计算方法。本文的研究表明,横向预应力钢筋混凝土简支梁斜截面承载力及抗裂强度比普通混凝土简支梁斜截面承载力及抗裂强度有明显提高。     

复合配筋混凝土预制方桩抗剪性能试验研究

创新研发了复合配筋混凝土预制方桩,通过施加预应力提高桩身的抗裂性能,配置非预应力钢筋增强桩身的抗弯承载力和延性,采用实心而非空心截面且合理配置箍筋提高桩身的抗剪性能。对3种常用规格共9根方桩试件进行足尺度抗剪性能试验,对比研究预应力和非预应力混凝土预制方桩在抗裂性能、抗剪承载力、变形性能及破坏特征等方面的差异。结果表明:施加预应力可显著提高混凝土预制方桩试件斜截面的开裂剪力,限制并延缓桩身裂缝的发展,提高方桩的极限抗剪承载力,降低斜截面抗剪破坏的变形能力;方桩试件的极限抗剪承载力试验值较GB 13476—2009《先张法预应力混凝土管桩》推荐算式的计算值大50%以上;试件破坏形式有两种:斜截面抗剪破坏和正截面抗弯破坏。因此,此新型预制方桩能够有效解决预应力混凝土管桩水平承载力低、普通混凝土预制方桩抗裂性能差的问题。     

预应力箍筋加固RC梁受剪性能试验研究

对14根预应力箍筋加固混凝土梁进行了受剪性能试验研究。试验结果表明：采用预应力箍筋加固混凝土梁,能提高梁的受剪承载力,并对梁斜裂缝宽度有一定的限制作用。根据试验实测数据的回归分析,得到了预应力箍筋加固混凝土梁斜截面抗裂度和不同情况下预应力箍筋贡献的抗剪计算公式,计算结果与试验值吻合较好。     

钢纤维混凝土剪力墙斜截面裂缝试验研究

分别对不同钢纤维体积率、相同混凝土强度等级的5个钢筋混凝土剪力墙试件及不同混凝土强度等级、相同钢纤维体积率的3个钢筋混凝土剪力墙试件,进行了低周反复荷载作用下的受剪性能试验研究,分析了钢纤维体积率及钢纤维混凝土强度等级对钢筋混凝土剪力墙的斜截面抗裂性能和斜裂缝的影响.试验及分析表明:掺加钢纤维的钢筋混凝土剪力墙的斜截面开裂荷载比普通钢筋混凝土剪力墙明显提高,斜裂缝显著降低.斜截面抗裂性能较好.     

叠加法验算预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度

在大跨度建筑工程中,顶层采用预应力混凝土圆形截面排架柱,可提有效高柱的抗裂性能。但现行规范尚无预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度的验算公式,部分规范给出了圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算公式。基于这些公式,采用叠加法推导出预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度的验算公式。     

大气环境条件下钢筋混凝土受弯构件抗力退化分析

混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层胀裂引起混凝土结构性能退化,在试验研究和非线性有限元分析的基础上,建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面承载性能分析方法和计算模型,通过实例分析了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯、斜截面抗剪性能变化特征和规律。     

有粘结预应力纤维塑料筋混凝土梁的试验研究

在国内首次研制了适用于纤维塑料筋的新型预应力锚具,对有粘结预应力混凝土梁的受力性能、预应力损失、正截面抗裂度以及正截面强度等进行了试验研究,并提出了有关的设计建议。     

室外环境中钢筋混凝土受弯构件抗力退化分析

混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层胀裂引起混凝土结构性能退化，本文在试验研究和非线性有限元分析的基础上，建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面承载性能分析方法和计算模型，通过实例分析了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯、斜截面抗剪性能变化特征和规律。     

预应力高强混凝土空心板梁优化设计与试验研究

采用C8 0高强混凝土和低松弛 2 70级高强钢绞线 ,经优化选取了跨度 16m～ 3 0m、宽度 1 2m、截面混凝土空心率 5 3 5 %的预应力混凝土空心板 ,进行了跨度为 15 5m的原型预应力混凝土空心板从预应力钢绞线张拉到承载极限破坏的受力全过程试验 ,研究了其正截面和斜截面在正常使用状态下抗裂度、裂缝宽度和跨中挠度、极限承载能力以及延性等受力性能 ,为在公路桥梁结构中经济可靠的利用高效预应力高强混凝土空心板提供科研依据。研究成果应用于河南省重点工程———焦作至巩义黄河公路大桥及其连接线工程中的两座立交桥建设 ,取得了较好的经济效益。     

预应力混凝土简支迭合梁在均布荷载下的抗剪性能

本文介绍了预应力混凝土简支迭合梁的抗剪强度试验,分析了在均布荷载作用下迭合梁的正截面变形特点,迭合梁正、斜截面裂缝开展过程和斜截面破坏机理。为了计算均布荷载下梁的抗剪强度,引入了等效剪跨比的概念。推导出了均布荷载作用下预应力混凝土简支迭合梁的斜截面抗剪强度计算公式。     

装配式预应力混凝土分体箱梁抗裂可靠度分析

本文针对装配式预应力混凝土分体箱梁的开裂病害进行了正截面抗裂可靠度方面的研究。首先,建立了装配式预应力混凝土分体箱梁的有限元模型;然后,调查统计了小箱梁几何参数的偏差规律;最后,利用蒙特卡洛法对其抗裂可靠度进行分析。得到如下结论:(1)除梁高外,正截面抗裂可靠度随着底板宽度、顶板宽度、翼缘宽度、底板厚度、腹板厚度、顶板厚度、翼缘厚度先增大达到顶点后逐渐下降,说明对于装配式预应力混凝土箱梁,随着几何尺寸的增加,正截面抗裂可靠度不是一味地线性增大,而是存在最优值;(2)腹板厚度与梁高对于装配式预应力混凝土分体箱梁的正截面抗裂可靠度的影响最大,因此设计与施工中必须更加重视对腹板厚度和梁高的设计。     

预应力钢带加固混凝土梁斜截面开裂荷载及抗剪承载能力分析

预应力钢带加固钢筋混凝土梁能有效提高梁斜裂缝开裂荷载和斜截面抗剪承载能力。根据试验研究结果,首先分析预应力钢带加固混凝土梁斜截面破坏机理,并考虑预应力度、钢带应变不均匀系数对梁抗剪承载力的影响,并利用桁架模型推导了预应力钢带加固钢筋混凝土梁的抗剪承载力设计算式和实用计算式,同时进一步对预应力钢带加固钢筋混凝土梁应力状态进行计算分析,提出预应力钢带加固混凝土梁斜截面开裂荷载的计算公式。经与试验结果进行对比分析,所提出斜截面承载能力和开裂荷载的两套算式的计算结果均与试验结果吻合较好。     

钢纤维混凝土节点核心区抗裂性能试验研究

通过对钢纤维高强混凝土框架边节点试件在低周反复加载下的试验研究,探讨了钢纤维体积率、梁端钢纤维掺加范围、柱端轴压比和配箍率等对边节点核心区抗裂性能的影响。结果表明,随着钢纤维体积率、轴压比和钢纤维掺加范围的增大,钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点抗裂荷载呈现增大的趋势。随着配箍率的减小,钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点抗裂荷载呈现降低的趋势。并在普通混凝土框架边节点核心区斜截面抗裂荷载计算公式的基础上,提出了钢纤维高强混凝土框架边节点核心区斜截面抗裂荷载的计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

配筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算

通过对试验结果的统计分析 ,研究了钢纤维类型和钢纤维含量特征值对钢筋钢纤维混凝土和预应力钢纤维混凝土梁正截面抗裂弯矩的影响规律 ,分析了钢纤维对混凝土抗拉强度的增强效应与钢纤维对梁正截面抗裂度的增强效应之间的相关关系。提出了配筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂弯矩计算建议 ,供修订我国的《纤维混凝土结构技术规程》及工程设计与施工参考     

预应力斜箍筋加固RC梁受剪性能试验研究

对6根预应力斜箍筋加固混凝土简支梁和1根对比梁进行了受剪性能试验。结果表明,该加固方法对混凝土梁的斜截面开裂荷载和极限荷载均有不同程度的提高,对梁斜裂缝宽度有一定的限制作用。基于桁架-拱模型理论,推导出预应力斜箍筋加固混凝土梁的理论计算公式。根据试验实测数据的回归分析,得到预应力斜箍筋加固混凝土梁在不同加固工况下预应力箍筋贡献的抗剪计算公式,计算结果与试验值吻合较好。     

钢纤维高强混凝土框架边节点核心区抗裂荷载的计算方法

通过对9个钢纤维高强混凝土框架边节点试件在低周反复加载下的试验研究,探讨了钢纤维体积率、梁端钢纤维掺加范围、柱端轴压比和配箍率等对边节点核心区斜截面抗裂荷载的影响。结果表明,随着钢纤维体积率、轴压比和钢纤维掺加范围的增大,钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点抗裂荷载呈现增大的趋势。随着配箍率的减小,钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点抗裂荷载呈现降低的趋势。并在普通混凝土框架边节点核心区斜截面抗裂荷载计算式的基础上,提出了钢纤维高强混凝土框架边节点核心区斜截面抗裂荷载的计算式,计算值与试验值吻合较好。     

抗震设防预应力混凝土框架结构的预应力度要求的最小梁高

考虑预应力混凝土结构的高强钢材以及预压应力的影响,预应力混凝土结构的截面延性能力相对较小。采用部分预应力混凝土截面能有效改善延性。为了提高预应力混凝土框架结构的抗震性能,设计时限制截面综合配筋指标以及预应力度,并控制梁的极限强度以保证强震时梁铰破坏机构的形成。各国规范基于上述研究结果,对框架梁端截面提出抗震设计有关条款。由于此设计要求与截面的正常使用阶段抗裂要求的设计目标相矛盾,导致截面高度因抗震要求而增加。为此,提出了强震下形成非梁端铰破坏机构的设计思路,并以算例论证按此方法设计预应力混凝土框架结构具备所需要的抗震能力。     

混凝土受弯构件斜截面抗剪设计

简述了新规范对混凝土受弯构件斜截面抗剪设计的主要要求,进行了承载能力极限状态受弯构件斜截面的抗剪计算、抗裂验算及斜截面的应力计算,可供同行们应用新规范进行设计时参考。     

预应力连续刚构底板抗裂性能分析

针对连续刚构桥在张拉底板预应力筋时发生的底板崩裂和底板裂缝事故进行了分析,根据混凝土的抗裂计算,提出了预应力索最小曲率、施工高程误差限值,并计算了背景桥梁箱梁底板抗裂设计参数,为预应力混凝土变截面连续刚构底板抗崩裂设计提供了一定的指导。     

预应力连续箱梁桥腹板斜向开裂分析及处治

以某预应力混凝土变截面连续箱梁桥腹板斜向裂缝现场检测为例,总结分析了其主要的病害特征,并结合斜截面抗剪计算理论分析了病害产生的主要原因。重点围绕不同竖向预应力度下斜截面混凝土主拉应力有限元计算结果对开裂的具体原因进行了明确,提出了采用粘贴钢板进行抗剪加固的处治对策,结果表明加固后实现了抑制斜裂缝继续开展的目标。