预应力超高强混凝土简支梁抗弯性能分析

为探讨预应力超高强混凝土梁的抗弯性能,进行了4根后张法有粘结预应力超高强混凝土简支梁在竖向静力荷载作用下的受力性能试验,分析了试件受力过程、破坏形态、短期最大裂缝宽度以及跨中挠度等相关试验数据.结果表明:预应力超高强混凝土梁受弯破坏形态和挠曲模式与预应力混凝土梁基本相同;试验梁跨中控制截面基本符合平截面假定,极限承载力按照规范正截面抗弯理论计算可行.通过分析试验数据,在现行规范的基础上修正了裂缝宽度及挠度计算公式.研究结果可为超高强混凝土梁的设计以及相关规范的修订提供理论依据.     

预应力型钢混凝土梁受弯性能非线性分析

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,它综合了预应力混凝土结构和型钢混凝土结构的优点。采用非线性有限元模型对预应力型钢混凝土梁受力过程进行分析,通过数值模拟与试验结果的对比,验证该模型的可行性。试验研究和有限元分析结果表明：预应力型钢混凝土梁中预应力技术的采用改善了梁的正常工作性能（如挠度和挠度）,更有利于材料强度的充分发挥,提高了正截面承载力。     

既有预应力混凝土结构承载力影响参数分析

选取常见的预应力混凝土梁作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土梁有限元模型。分别采用实体单元和杆单元模拟梁和预应力筋,有效地模拟预应力效应。采用APDL语言进行参数化设计,计算了预应力梁单元在自质量作用下的变形与应力,并且进行了模态分析;考虑了梁单元的挠度和固有频率受到预应力大小、外荷载大小、截面形式、预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同的影响,从而建立现存预应力与挠度、梁底应变、固有频率之间的关系,为结构中预应力筋的设计和预应力损失的研究提供一定的参考。     

基于静载试验的某预应力混凝土连续梁桥承载力评估

以某预应力混凝土连续梁高架桥为工程背景,采用桥梁结构分析软件Midas/civil建立静载试验跨有限元模型,对比分析了静载试验荷载下各工况下截面最不利影响效应的挠度、应变实测值与理论值以及相对残余变位(应变),分析得出试验段受力或变形最不利截面的挠度、应变实测值均小于理论值,相对残余变位(应变)均小于20%,满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)要求,桥梁的工作状态良好,结构承载力满足汽车-超20级,挂车-120级设计荷载等级的正常使用要求。     

基于 ANSYS 的预应力混凝土空心板梁单元挠度与固有频率的研究

以实桥作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土空心板梁单元的有限元模型。分别采用实体单元和杆单元模拟梁和预应力筋,有效地模拟预应力效应。采用APDL语言进行参数化设计,计算了空心板梁单元在自重作用下的变形与应力,并且进行了梁单元动力性能分析;分别建立了在预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同情况下梁单元挠度和固有频率与预应力大小的关系曲线,从关系曲线可知预应力筋布置形式及分布形式对梁单元挠度有很大影响,而对固有频率影响不大。     

预应力部分外包组合梁有限元模拟分析

基于已完成的6根施加预应力和2根未施加预应力的普通部分外包组合梁在静力荷载作用下的性能试验,应用ABAQUS有限元软件对预应力部分外包组合梁进行几何非线性分析,对承载力和挠度等力学性能进行深入探究.结果表明:随着预应力水平、截面高宽比的增大,组合梁的极限承载力和抗裂度显著提升,正常使用状态下的挠度有一定减小,但是截面宽高比和预应力水平的变化对试验梁延性的影响有限.组合梁的承载力及挠度模拟值与试验值、计算值的吻合程度较高,受力全过程的荷载位移曲线基本相似,说明以ABAQUS软件来模拟预应力部分外包组合梁是切实可行的.     

空间管桁架混凝土组合梁受弯性能试验研究

设计制作了空间管桁架混凝土组合梁,通过组合梁的试验研究,得到了荷载-跨中挠度关系曲线、组合梁沿梁长方向的挠度曲线以及组合梁跨中截面应变沿梁高变化曲线,对比有限元分析结果表明：组合梁纵向应变沿梁高近似符合平截面假定;在整个受力阶段钢管桁架和混凝土翼板共同受力性能良好;组合梁在荷载作用下的抗变形能力较强;管桁架节点受力复杂,节点承载力是结构承载力的控制因素;有限元模型可以真实地反映实际结构的受弯承载力和挠度发展的情况。     

钢纤维混凝土深梁试验研究与非线性有限元分析

采用试验研究与非线性有限元模拟计算相结合的方法,研究钢纤维混凝土深梁的受力性能,包括在静力荷载作用下的开裂荷载及极限承载力等,将有限元分析结果与试验结果进行对比分析,结果表明,钢纤维的掺入,能提高混凝土深梁的开裂荷载及极限承载力,并且能有效地抑制结构裂缝的开展;只要合理选用单元类型、参数模型及收敛准则,混凝土结构非线性有限元分析可以取得令人满意的结果。     

混凝土空心板梁粘贴碳纤维加固效果的试验与数值分析

为了研究普通公路桥梁上部混凝土空心板梁采用粘贴碳纤维加固的效果,借助现场静力荷载试验和有限元数值模拟方法,对比了未加固与采用粘贴碳纤维法加固的混凝土空心板梁的极限承载力、跨中挠度及受拉区钢筋应变,试验和有限元模拟数值结果表明:粘贴碳纤维可以提高桥梁的荷载极限承载力达13.3%;通过粘贴碳纤维可以增加梁体抗弯刚度,且有效补强梁体受拉区钢筋抗拉强度,提高抵抗外界荷载的抗变形能力,空心板梁跨中挠度和钢筋应变减少幅度均达到了约30%,为增加梁体底部抗拉强度提供了安全储备。     

普通公路桥梁混凝土空心板梁粘贴钢板加固效果分析

基于现场静力载荷试验,研究了通过粘贴钢板加固的普通公路桥梁上部混凝土空心板梁在加载过程中梁底挠度、裂缝和承载力的变化,并利用有限元数值分析方法进行了数值模拟。现场试验和数值模拟结果表明:与不加固的空心板梁相比,采用粘贴钢板加固的空心板梁可以将极限承载力提高53.3%以上,粘贴钢板可以明显提升梁的抗弯刚度,提高空心板梁抵抗外界荷载的抗变形能力,且有效补强梁体受拉区钢筋抗拉强度,从而减少梁体跨中挠度和钢筋应变至少40%和50%,且采用粘贴钢板加固时空心板梁呈渐进塑性破坏模式。     

预应力混凝土箱梁桥静载试验评定与分析

桥梁的静载试验是检测桥梁结构承载能力、分析桥梁静力特性的重要手段.以兰州市小西湖黄河预应力混凝土箱梁桥为背景,采用结构分析商用程序MI-DAS/CIVIL建立三维实体单元有限元模型进行静载试验计算,分析了预应力混凝土箱梁桥在设计荷载作用下的挠度特性、承载能力以及应变特性.通过实测值与理论计算值的比较,讨论分析结构校验系数得出该桥梁的实际强度、刚度以及了解结构的实际运行状况,从而对其作出科学客观的评定.     

带肋预应力混凝土复合墙板的抗弯性能

将传统复合墙板平板层改为带肋层,优化截面的混凝土配置,从而降低复合墙板自重,在墙板两侧对称施加预应力筋,增强复合墙板的抗裂性能。为研究该混凝土复合墙板的抗弯性能,进行了3个试件在均布力作用下的抗弯试验,分析了该混凝土复合墙板的力学性能和变形模态。通过理论分析推导了该混凝土复合墙板的抗弯承载力计算公式,并采用ABAQUS软件进行了该混凝土复合墙板的对比模拟,并对肋板角度参数进行了模拟分析。结果表明：带肋预应力混凝土复合墙板与平板混凝土复合墙板存在近似的弯曲响应;带肋预应力混凝土复合墙板的抗弯承载力与平板混凝土复合墙板相比有所下降,但降幅小于自重降幅;预应力的施加显著提高了混凝土复合墙板的承载力和抗裂性能;提出的混凝土复合墙板的承载力计算公式、有限元模型均与试验结果吻合较好。     

预应力CFRP布加固负载混凝土梁受剪性能试验

为研究负载状态下利用预应力碳纤维布加固混凝土梁斜截面受剪性能,根据配箍率的不同制作3组共计12根钢筋混凝土梁,每组选择1根混凝土梁进行单点加载受剪试验,获取极限受剪承载力及裂缝分布等试验数据.对另9根梁预加载至极限受剪承载力的0.4倍,在持荷状态下对试验梁弯剪区段利用预应力碳纤维布加固.完成这9根梁负载加固后的斜截面二...     

预应力混凝土梁抗动载斜截面强度试验与承载力计算

根据预应力混凝土梁抗动载斜截面强度试验和其它相关的预应力混凝土结构静载设计方法,提出了预应力混凝土梁斜截面承载力设计计算方法。经试验验证,预应力混凝土梁具有较好延性和抗动载性能。     

集中荷载作用下弹性支撑矩形钢管混凝土翼缘工字形梁稳定性能研究

为研究弹性支撑刚度对矩形钢管混凝土翼缘工字形梁稳定性能的影响,开展了集中荷载作用下3根带有不同弹性支撑刚度的矩形钢管混凝土翼缘工字形梁的稳定性能试验,研究试验梁的位移及应变的变化规律,获得梁的失稳形式和稳定承载力。试验结果表明,整个加载破坏过程分为三个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段,3根试验梁均发生整体弯扭屈曲失稳。随着弹性支撑刚度增加,梁稳定承载力增大,验证了设置弹性支撑可有效地提高该梁的稳定承载力。在试验基础上,利用ANSYS有限元软件对该梁进行非线性屈曲分析,将获得的稳定承载力与试验结果进行对比,误差均小于5%,从而验证有限元分析方法的正确性。最后,研究了混凝土强度、上翼缘含钢率和腹板高厚比等参数对该类梁稳定性能的影响规律。研究表明,增大上翼缘钢管含钢率和减小腹板高厚比均可明显提高该类梁的稳定承载力,而增强混凝土强度对梁的稳定承载力提高较小。     

钢管再生混凝土短柱承载性能有限元分析

为了分析钢管再生混凝土短柱承载性能的影响因素,试验设计了3个不同偏心距的方套方中空夹层钢管再生混凝土短柱进行单调加载,用于验证所建立有限元模型的正确性;并利用得到验证的有限元模型设计了三种截面类型（方套方中空截面、方套圆中空截面、方实心截面）共7个钢管再生混凝土短柱试件,并以偏心距及外钢管壁厚为变化参数,运用ABAQUS建立有限元模型进行静力加载分析。得到了不同偏心距及外钢管壁厚下钢管再生混凝土柱的荷载-轴向位移曲线,分析了偏心距及外钢管壁厚对钢管再生混凝土短柱承载性能的影响。分析结果表明：三种类型中方钢管中空夹层再生混凝土短柱随偏心距减小或外钢管壁厚的增加,其承载性能均有所提高;三种截面类型中,方套方中空夹层试件初期刚度最大,极限承载力最高。     

体外预应力与碳纤维布加固连续梁有限元分析简

本文借助ANSYS有限元分析软件对联合加固的钢筋混凝土梁进行受力阶段的非线性有限元分析.根据试验相关数据,确定所需要的基本计算参数进行有限元模拟,根据经验取得其他所需参数.根据制作的试验梁的几何尺寸、粘贴碳纤维布粘贴方式,以及体外预应力钢绞线布置型式等因素建立有限元分析模型;根据多次验算结果进行调整,最终确定有限元模拟方案.通过有限元模拟在正常使用状态下的联合加固试验梁的结构变形、混凝土的裂缝形态及应力、应变等情况,可以进一步掌握联合加固混凝土梁的受力情况.     

叠合式钢筋混凝土圆截面短柱偏心受压承载力计算

在考虑截面分阶段受力特点及极限状态下截面应变分析基础上,基于核心柱混凝土在一期荷载和二期荷载分别作用下截面应变图中性轴位置相同的假定,利用积分推导出核心截面承受偏心一期荷载、叠合截面承受同方向偏心二期荷载的叠合式钢筋混凝土圆截面短柱极限承载力理论计算公式,通过与Ansys有限元模拟分析对比,证明理论公式计算精度可以满足工程需要。