圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算

我国现行的(JTJ 267-98)没有给出圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算方法,本文探讨分析了圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算方法,给出有效受拉钢筋配筋率的计算公式,并在文献[2]的基础上给出进一步简化的钢筋应力计算公式.为保持与现行规范(JTJ 267-98)裂缝宽度计算方法的衔接,裂缝宽度公式采用了现行规范公式的形式.计算结果表明,本文公式计算的裂缝宽度与试验实测裂缝宽度符合较好,可供港口工程混凝土结构设计规范修订参考.     

钢筋混凝土构件裂缝宽度计算方法

在水利工程设计施工中,经常对钢筋混凝土构件裂缝宽度进行验算,但不同规范计算方法是不一样的。文章通过对《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008),以下简称《水工规范》;《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004),以下简称《公路规范》比较分析,其计算方法存在差异,现就以上2种规范计算方法对比分析,以便为类似工程的建设与管理提供参考。     

两种不同混凝土结构设计规范的主要区别

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)于2011年7月1日正式实施。以钢筋混凝土结构为例,介绍了《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)与《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)在计算公式、材料、一般构造规定和结构构件设计构造规定等方面存在的主要不同。分析了两规范在受压计算公式、受剪计算公式、裂缝宽度计算公式、挠度计算公式、钢筋种类、混凝土等级、环境类别、混凝土保护层厚度、钢筋锚固长度、最小配筋率和构造规定等方面存在的差异。     

钢筋混凝土构件裂缝宽度计算中荷载取值讨论

对于荷载引起的混凝土裂缝,世界各国规范计算公式和方法各不相同,计算公式中荷载取值也各不相同。在参考国外裂缝宽度控制措施的基础上,探讨了我国混凝土结构设计规范中钢筋混凝土构件裂缝宽度计算中荷载取值问题,指出:长期作用在结构上并对裂缝有长期影响的是考虑可变荷载准永久值组合的荷载长期效应组合;对HRB500级钢筋混凝土构件裂缝宽度进行计算时,建议采用可变荷载准永久值组合的荷载长期效应组合进行计算。     

高强钢筋水工混凝土梁短期挠度试验研究

针对现行《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057—2009)短期刚度公式背景资料钢筋强度较低的问题，进行了10根配置HRB400钢筋的混凝土简支梁受弯试验，试验量测了梁在每级荷载下的跨中挠度，分析了跨中挠度随荷载的变化规律，对试验梁在(0.5～0.7)M_u荷载下跨中挠度实测值与水工规范计算值进行了对比。结果表明：跨中挠度随荷载的变化与普通钢筋混凝土梁基本一致，荷载-挠度曲线分为裂缝出现前、裂缝出现后和钢筋屈服后3个阶段；跨中挠度实测值比水工规范计算值偏大；对本文试验使用荷载下24个挠度实测值和收集整理的其他研究者简支梁受弯试验95个挠度实测值的统计分析表明，高强钢筋混凝土梁短期刚度与α_Eρ为线性关系，根据本文试验数据采用线性模型对水工钢筋混凝土规范的短期刚度公式有关系数进行了修正，其结果与实测挠度符合良好。     

钢筋混凝土构件的裂缝宽度计算探讨

通过实例对新、旧水工混凝土结构设计规范及工业与民用建筑混凝土结构设计规范所采用的裂缝宽度计算公式进行分析比较。实例表明新、旧规范的裂缝宽度值计算差异较大，特别是混凝土保护层厚度较大时，同时工民建规范计算公式的计算值较水工规范计算公式的值大，故偏于安全。     

用两种极限状态控制受弯构件纵筋的直接计算方法

根据新的水工混凝土结构设计规范，从两种极限状态控制原理出发，通过分析，推导出受弯构件按正截面承载力、允许裂缝宽度和允许挠度求纵向受拉钢筋截面面积的计算公式，可使计算和验算简便直观，从而迅速求得钢筋截面面积     

钢筋混凝土构件的裂缝宽度计算探讨

通过实例对新、旧水工混凝土结构设计规范及工业与民用建筑混凝土结构设计规范所采用的裂缝宽度计算公式进行分析比较。实例表明新、旧规范的裂缝宽度值计算差异较大，特别是混凝土保护层厚度较大时，同时工民建规范计算公式的计算值较水工规范计算公式的值大，故偏于安全。     

Mathcad在水工钢筋混凝土偏心受压构件配筋计算中的应用

依据《水工混凝土结构设计规范》,针对水工钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件,采用Mathcad编程的方法,快速准确计算受压构件纵向受拉钢筋与受压钢筋面积,验算受压构件的承载力。通过不同类型的实例验证Mathcad编程的计算结果。     

两种规范裂缝宽度计算结果对比分析

《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）于2011年7月1日正式实施。以单筋矩形截面梁为例,通过不同工况的计算分析,得出《水工混凝土结构设计规范》（SL191—2008）与《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）裂缝宽度计算结果的不同。荷载越大、混凝土保护层越小、截面尺寸越大,计算结果相差越大。一般...     

氯盐侵蚀下TRC加固承载RC受弯梁抗裂性能

进一步完善对纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)加固受弯梁的研究,考虑了干湿循环及其与弯曲应力耦合作用对TRC加固承载RC梁抗裂性能的影响。采用四点弯曲加载的方式,对加固梁进行分级加载,分析了上述因素对加固梁的裂缝分布及发展情况的影响。研究表明:随着干湿循环次数的增加,TRC的限裂性能有所减弱,裂缝发展加快,最大裂缝宽度增大;随着弯曲应力的增大,梁的延性减弱,裂缝开展加快,最大裂缝宽度增大;承载加固对在较高弯曲应力水平情况下的梁影响较大,弯曲应力越大,对TRC和老混凝土之间的界面性能影响越大,一定程度上影响了TRC的抗裂性能。     

适用于有限元片状裂缝模型的钢筋与混凝土粘结滑移关系

对比分析了常用的几种钢筋与混凝土粘结滑移关系,采用Hohai RCFE-P有限元软件计算各粘结滑移公式相对应的裂缝宽度,并与《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)[1]最大裂缝宽度公式计算值进行比较。结果表明:各粘结滑移公式差异大且不适用于有限元片状裂缝模型的计算。因此,参照文献[1]规定的粘结滑移公式,建立了基于GA-BP神经遗传网络的粘结滑移公式反演模型,以文献[1]中最大裂缝宽度公式计算值为预测样本,对文献[1]粘结滑移公式中的系数进行参数反演,给出了适用于有限元片状裂缝模型的粘结滑移公式。算例结果表明,本文提出的粘结滑移公式能满足有限元裂缝宽度的计算要求。     

钢筋混凝土梁裂缝相似性与计算方法

结合结构仿真模型试验相似理论,依据裂缝宽度计算理论与试验数据统计分析,分别推导出钢筋混凝土梁平均裂缝间距与最大裂缝宽度的相似比计算公式。通过二组二维相似及 1 组 3 维相似的钢筋混凝土原型梁与模型梁实测平均裂缝间距与最大裂缝宽度的对比试验,研究了本文计算方法的适用性。实现了由模型钢筋混凝土梁的裂缝分布和宽度反演到原型梁的目的,为钢筋混凝土变态仿真模型试验设计提供了科研依据。     

适用于扩展有限元裂缝计算的钢筋与混凝土粘结滑移关系

以定量分析钢筋与混凝土粘结滑移关系为目标,利用RCXFEHohai-P扩展有限元程序,计算采用不同粘结滑移公式时钢筋混凝土简支梁的最大裂缝宽度。结果表明,计算所得最大裂缝宽度各不相同,且都与《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)所列最大裂缝宽度公式计算值存在差别。为此,基于GA-BP神经遗传网络,以规范最大裂缝宽度公式计算值为预测目标,反演得到适用于扩展有限元裂缝计算的粘结滑移公式,算例表明该公式能满足扩展有限元裂缝宽度计算要求。研究成果对提高扩展有限元裂缝分析的准确性具有一定的参考价值。     

考虑隧洞充水过程的衬砌裂缝宽度计算

分析压力隧洞实际充水过程中的衬砌工作性态,给出稳定渗流状态下的裂缝宽度方程以及考虑充水过程的衬砌裂缝宽度计算方法,以此大体反映钢筋应力(sσ)和裂缝宽度(2a)的发展史,认为其最大值与充水过程有关,其长期稳定值与过程无关。实例计算表明:稳定渗流、衬砌、围岩分开工作状态下的最大钢筋应力σs′及2a值与不透水衬砌常用公式的计算值相比差别很大,而两者联合工作时差别不大。     

无粘结部分预应力混凝土叠合梁裂缝宽度计算的试验研究

本文给出了矩形截面无粘结部分预应力混凝土叠合梁裂缝宽度的试验结果.在此基础上，结合无粘结部分预应力混凝土梁及普通混凝土叠合梁的已有成果，提出了裂缝宽度计算公式.经与试验结果验证知，这些公式计算精度较高，可满足工程设计要求.     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算研究

 基于混凝土结构基本理论，结合大比尺结构模型试验，采用较合理的平均裂缝宽度计算模式和裂缝截面处钢筋应力计算方法，建立了新的钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算方法。算例表明，此方法力学概念明确，使用方便，计算结果与实测值吻合。     

UHTCC/RC复合梁剪切性能试验研究

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)以其多重细密稳态开裂模式在宏观上展现出拉应变硬化特征,具有优异的裂缝控制能力,可用作修补材料。采用UHTCC替代部分受拉区混凝土对有腹筋UHTCC/RC复合梁进行了剪切性能研究。试验变量为UHTCC层厚度。结果表明:不同UHTCC层厚度的UHTCC/RC复合梁,其抗剪承载力均明显高于RC对比梁;即便配置较密集的箍筋,仍然无法阻止界面剥离,但可以避免界面剥离产生的荷载抖降;UHTCC能够限制和分散上层混凝土中的裂缝。最后,给出了UHTCC/RC复合梁在实际应用中的建议。     

截面高度对钢筋混凝土梁裂缝分布影响的试验研究

为建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,通过试验研究了截面高度对钢筋混凝土简支梁裂缝分布形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。根据裂缝的产生机理、延伸发展特征和宽度变化规律提出了分型统计的原则,进行各类型裂缝数量、平均裂缝间距、平均裂缝宽度及最大裂缝宽度分布规律的分型统计分析。明确了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征的物理意义,即该裂缝为在后续各级荷载作用下,因开裂截面钢筋拉应力和混凝土受拉区高度的持续增大而得以持续延伸到中和轴附近的主裂缝。提出了以纵向受拉钢筋直径为变量的有效受拉截面高度的计算方法,提出了考虑截面高度与有效配筋指数耦合影响的平均裂缝间距计算模式。     

微弯弧形钢筋混凝土结构裂缝控制验算方法研究

为了解微弯弧形钢筋对裂缝分布和宽度的影响,对配置微弯弧形钢筋的受弯板和某上闸首结构进行了空间有限元计算,并与配置直钢筋的受弯板和上闸首结构进行对比分析。根据分析结果给出了配置微弯弧形钢筋与直钢筋的受弯板、上闸首结构最大裂缝宽度之间的关系,建议在布置微弯弧形钢筋时应避开应力最大部位。结合受弯板试验结果,提出在进行微弯弧形钢筋结构件裂缝控制验算时,可将微弯弧形钢筋换算成直钢筋,并给出裂缝控制标准。