钢筋混凝土简支深梁静力性能试验研究及拉压杆模型分析

通过8根混凝土简支深梁的静力试验,研究了水平及竖向配筋率、剪跨比对拉压杆模型的影响。研究结果表明：试件经历了弹性、弹塑性和破坏三个工作阶段,在支座与加载点之间出现一条或多条斜向裂缝,试件的破坏模式主要为剪切和弯剪破坏,配筋率较小的试件发生弯曲破坏,其破坏具有延性特征;随着荷载增加,支座附近出现斜裂缝并形成混凝土压杆,当压杆的配筋率增大（不超过1.5%）和剪跨比的变小,压杆强度明显提高,且试件趋于剪切破坏;配筋率（水平、竖向配筋率）不大于1.5%,压杆的最大主应力角与剪跨比的反正切角方向接近,本文建议拉压杆模型最大主应力角取54°;推导混凝土深梁的拉压杆模型受剪承载力计算公式,其计算值与试验值吻合较好。     

新型非连续钢筋接缝抗弯剪性能试验研究

在实施一带一路的国家战略中,高寒地区的自然环境对于桥梁快速建设是一大阻碍。桥梁的修建既要确保结构安全耐久,又须缩短现场施工时间,本文针对上述问题提出了新型非连续钢筋接缝。对4块相同尺寸的非连续钢筋接缝板在四点纯弯或三点弯剪荷载下进行了静力试验和疲劳试验。基于弯曲承载力、曲率、开裂、挠度和钢筋应变的结果进行了评价分析,结果表明非连续钢筋接缝能够确保相邻预制构件之间应力的传递,是安全可靠的连接系统。     

拉压区复合加固木梁抗弯性能试验研究

为了有效提升古建木梁的承载能力,提出采用拉区粘贴纤维复合材料、压区内嵌钢筋的复合加固方法。对11根矩形木梁进行三分点加载试验,主要考虑加固方法、受拉区名义配筋率和木材种类等影响因素,观察并记录试件的受力过程及破坏形态,获取试件的荷载 挠度曲线及荷载 应变曲线,进而分析各因素对木梁抗弯性能的影响。研究结果表明：仅拉区加固时,木梁试件的承载力、刚度和延性随着受拉区名义配筋率的增加而提高,但提升幅度不显著;拉压区复合加固木梁的承载力及刚度均高于仅拉区加固木梁,采用拉压区复合加固能显著提高原木梁的承载力及刚度,但其延性略有降低;在相同加固方法下,加固松木木梁的承载力及刚度提高幅度要优于杉木木梁。加载过程中,木梁跨中截面应变沿高度方向基本符合平截面假定,木材与加固材料的应变基本一致,表明拉压区复合加固方法可以保证木材与加固材料间的协调工作。基于试验结果,提出拉压区复合加固木梁的承载力计算模型,其理论计算值与试验结果吻合良好。     

深受弯梁拉压杆模型的非线性有限元分析

利用较为成熟的非线性有限元程序VecTor2对基于ACI 318-05规定建立的拉压杆模型进行了分析,研究了两者破坏模式的区别,考察了腹筋对承载能力的影响,指出了模型需要进一步完善的地方。     

钢筋混凝土牛腿结构拉压杆模型及配筋设计

美国混凝土结构规范(ACI 318-08)将拉压杆模型设计方法作为规范性附录,用于指导混凝土结构D区的设计。首先介绍拉压杆模型构成,分析按中国规范（GB 50010-2010）的设计参数（荷载、混凝土强度、钢筋强度）设计时,压杆、拉杆及节点区内力的计算,提供了设计步骤。按照中国规范参数,对牛腿结构进行拉压杆模型设计,对比分析了按建议方法进行设计时与按ACI 318-08规范设计时安全度的差别。算例分析表明,按建议的拉压杆方法进行牛腿结构设计,力学概念清晰,计算简便,与中国规范规定设计方法的安全度水平相当,可用于钢筋混凝土牛腿结构的设计。     

花瓶墩的拉压杆模型设计方法研究

本文先对花瓶墩进行有限元实体分析,获取微观应力流传力机理,接着建立带参数的宏观拉压杆模型,进而结合最小余能原理,唯一确定拉压杆模型,最后依据内外力平衡条件计算出模型各杆件的内力,配筋验算和混凝土应力验算。这种拉压杆模型设计方法能解决花瓶墩扩头横向配筋问题。     

钢筋混凝土拉压杆非线性全过程分析

一、前言 鉴于我国对有限元法的研究和电子计算技术的发展,如果用电子计算机对钢筋混凝土构件或结构进行非线性全过程的内力及变形分析,这样不仅能够较为准确地得到构件或结构在破坏时的内力与变形,而且也能了解受荷全过程的内力及变形,从而为简化计算提供依据。为此,结合我们在钢筋混凝土屋架次应力对承载能力影响的研究中,考感到拉、压杆为屋架的基本元件,其非线性性能又是屋架非线性全过程分析的基础,因     

钢筋混凝土结构的拉压杆模型设计方法及现状

钢筋混凝土结构抗剪计算一直是困扰工程界的一大难题，尤其是对于平截面假定不符合的区域(D区)，国内现有计算方法精度较差。国外近二三十年使用的拉压杆模型计算方法是D区最好的设计计算方法，其精度完全能满足工程应用的要求，能用于任何混凝土结构受任意荷载作用。本文简述了拉压杆模型方法的计算步骤及应加以注意的各方面，介绍了其发展的主要几个方向及其计算软件CAST。     

钢筋混凝土深受弯试验梁的拉压杆模型分析

利用拉压杆模型对已有钢筋混凝土深受弯试验梁进行了分析,研究了模型的定参方法,并按ACI-318-02规定的方法对试验梁承载力与破坏模式进行了研究,指出了模型对此类构件的适用性.     

钢筋混凝土深梁非线性拉压杆模型分析方法

探讨了钢筋混凝土深梁的非线性拉压杆模型分析方法。在钢筋混凝土深梁拉压杆模型节点静力平衡条件的基础之上,引入节点位移协调条件以及杆件材料的非线性特性,提出了钢筋混凝土深梁基于位移协调的非线性拉压杆模型分析方法。利用此方法可预测钢筋混凝土深梁在不同受荷阶段的力学行为,从而为进一步完善深梁按两个极限状态的设计方法提供了简单实用的分析手段。     

配筋UHPC湿接缝界面抗弯性能及影响因素

制作普通矩形、密配筋矩形、打孔矩形、楔形和菱形5种类型的现浇超高性能混凝土(UH-PC)接缝板试件,并对其进行抗弯试验,研究了配筋UHPC-普通混凝土(NC)湿接缝界面的抗裂能力、抗弯性能和破坏模式.通过轴拉试验探讨了NC表面处理方式、NC湿润度、UHPC养护龄期和养护方法等对UHPC-NC界面抗裂性能的影响.结果 表...     

两桩承台拉压杆模型的构形方法及关键参数取值研究

研究了两桩承台在3种典型受力工况下的拉压杆模型设计方法,分别对应于桥墩处于轴压、小偏压和大偏压的情形。给出了不同工况下拉压杆模型的定量化几何构形;研究并确定了拉压杆模型中的节点几何形状和尺寸、混凝土有效强度等关键参数的取值方法;最后,通过实例计算演示了应用拉压杆模型进行承台验算的一般流程,结果表明本文方法具有较好的可操作性和适用性。     

圆钢管混凝土曲杆抗弯性能研究

基于ABAQUS软件建立圆钢管混凝土曲杆纯弯有限元计算模型,分析不同弯曲度下圆钢管混凝土曲杆受力过程中的荷载-挠度曲线,比较圆钢管混凝土曲杆与空钢管曲杆和钢管混凝土直杆抗弯性能的差别,并对圆钢管混凝土曲杆的工作机理进行分析。最后基于弹性理论,推导了圆钢管混凝土曲杆的抗弯刚度解析解。研究结果表明:有限元分析结果与相关试验结果及解析解均吻合良好,由于钢管和混凝土的相互作用,钢管混凝土曲杆具有良好的延性和稳定性,曲线形轴线产生的轴力使得曲杆比直杆具有更高的抗弯承载力,随着弯曲度的增大,圆钢管混凝土曲杆的抗弯承载力和刚度均有所提高。     

框架空间节点的拉压杆模型方法探讨

从钢筋混凝土材料的破坏曲面以及破坏模型论述了基于大型有限元软件ANSYS建立复杂的框架空间节点的有限元模型,并根据其主应力迹线,进行了应用拉压杆方法进行研究的探讨。     

新型竹梁抗弯性能试验研究

通过10个大尺寸矩形竹梁的试验,重点从结构构件层次上研究了新型竹梁的受弯性能。研究表明,竹梁存在四种典型的破坏形态,其允许承受的设计荷载实际是由截面刚度控制,而并非强度控制;竹梁在破坏前,横截面应变沿高度方向的分布基本上呈线性,平截面假定是成立的。同时,还介绍了新型竹梁在抗震安居示范房工程中的应用情况,竹梁的使用性能在实践工程中得到了良好的检验。     

钢筋混凝土梁柱节点核心区拉-压杆模型化方法研究

OPENSEES(Open System for Earthquake Engineering Simulation)中的节点"宏模型"是一种模拟钢筋混凝土梁柱节点较为理想的高效单元模式,但目前该模型中确定节点核心区剪切应力应变关系的两种常用方法:修正斜压场理论(MCFT)和斜压杆模型,均存在不足;本文提出了能全面反映节点三种传力机理的拉-压杆模型方法来确定剪切应力-应变关系,并推导了该模型的变形协调条件、平衡方程。通过分析比较,拉-压杆模型方法的计算结果与相应的梁柱节点试验结果吻合较好,能在节点配箍率变化较大的范围,更好地反映核心区的剪切应力应变关系。     

斜拉桥预应力索塔锚固区水平向拉-压杆模型及应用研究

大跨斜拉桥混凝土索塔锚固区容易开裂,采用拉-压杆模型对锚固区水平向受力及预应力锚固体系设计进行了研究。首先,对63组索塔锚固区尺寸样本进行了无量纲参数化处理,建立了普适的水平向锚固区结构尺寸分布模型,结果表明,前壁受力复杂,应力分布需要通过拉-压杆模型计算;然后,基于几何尺寸分布模型,建立了18组典型锚固区水平向板单元有限元模型,并进行了拓扑优化和矢量化处理,提出了水平向拉-压杆理论模型及相应拉-压杆受力公式,与专用软件CAST计算值吻合良好;最后,提出了锚固区环向预应力的计算公式,已有多个足尺模型试验结果表明了所提出的预应力设计方法的合理性和有效性。     

基于拓扑优化及拉压杆模型的宽箱横梁配筋方法研究

以一座大悬臂箱梁桥全桥实体分析为基础,得出横梁在多种荷载工况下的受力特点,进而得出横梁受力的简化荷载模型,以实体分析的结果能很容易确定提出的荷载简化计算模型的各参数值。确定荷载模型后,以二维平面应力单元模拟横梁对其在最不利荷载工况下进行拓扑优化,得到横梁用于拉压杆模型的构型,并总结了类似形式横梁拉压杆模型的构造方法,最后结合规范给出了针对各拉、压杆件的配筋计算公式。