基于“梁-柱线刚度比”和“强柱弱梁”概念的混凝土框架抗震设计研究

在水泥、骨料工程中,框架作为应用最广的结构形式,其整体作用和耗能能力决定着结构的抗震性能。“梁-柱线刚度比”是影响框架整体作用的重要因素,“强柱弱梁”是实现结构合理出铰、保障耗能能力的有力措施。“梁-柱线刚度比”控制梁柱的内力分配,其值作为衡量框架整体作用能力的指标;“强柱弱梁”通过增大柱端弯矩,相对弱化梁的承载力,以实现梁铰机制。两者概念不同,却相互影响,满足“强柱弱梁”的框架结构“梁-柱线刚度比”宜为0.5～0.9。“梁-柱线刚度比”多用于初选截面的指导,根据实际配筋的静力弹塑性或动力弹塑性分析获得的出铰顺序更能有效地指导合理设计。影响“强柱弱梁”的因素较多,因此合理的概念、恰当的计算、必要的构造措施相结合才是实现框架整体作用和“大震不倒”设防目标的有力保障。     

以框架结构为例谈抗震设计

地震灾害具有突发性,至今可预报性很低,给人类社会造成的损失严重,是各类自然灾害中最严重的灾害之一。我国根据现有的科学水平和经济条件,对建筑抗震提出了“三个水准”的设防目标,即通常所说的“小震不坏,中震可修,大震不倒”。通常所讲的小震、中震、大震分别指的是50年超越概率为63％,10％,2～3％的多遇地震、设防烈度地震、罕遇地震。     

钢筋混凝土框架节点抗震设计

概括了框架结构节点的受力特点及破坏形式,总结了在节点设计中应遵循的原则,并结合我国现行抗震规范对与节点相连接的构件的抗震延性设计思想“强柱弱梁”、“强剪弱弯”进行了分析,以供结构设计同行参考。     

钢筋混凝土外包覆玻璃钢梁的研究

通过在钢筋混凝土结构表面包覆玻璃钢后形成的复合梁的正截面弯曲试验,研究了复合梁在弯曲应力下的承载能力、应力分布、挠度变化、破坏过程及机理等。试验证明,经再复合后,梁内各相材料能够协同工作,可大幅度地提高其承载能力,刚度也有一定提高,还能防止或抑制混凝土的裂缝开展。是一种合理的结构补强措施。     

高层钢筋混凝土框架结构加固方法优化设计

随着时间的流逝,很多建筑慢慢老化、损伤,导致其使用功能下降,无法满足人们的使用要求,甚至因为安全隐患的存在而威胁人们的人身安全,钢筋混凝土作为建筑工程中最为常用的结构材料,对其进行维修加固一直是建筑人员关注的重大问题.针对这一问题,提出了几种钢筋混凝土框架结构加固方法的优化设计,为相关的工程改进提供了参考.     

碳化-冻融作用下钢筋混凝土梁承载力衰减分析

为了研究碳化-冻融环境对钢筋混凝土梁承载力的影响,对钢筋混凝土试验梁进行了多重循环碳化-冻融交替作用下的加速腐蚀试验,然后对完成腐蚀试验的钢筋混凝土梁进行抗弯荷载试验.通过荷载试验获得腐蚀梁的应变变化、裂缝发展及荷载位移曲线,分析碳化-冻融耦合作用对试验梁承载力衰减的影响.结果表明:荷载试验过程中腐蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本满足平截面假定,相同荷载下受腐蚀梁的跨中应变大于未腐蚀梁的应变值;与未腐蚀钢筋混凝土梁相比受腐蚀梁的裂缝出现的较早,裂缝较宽、数量较少;从试验梁的荷载-位移曲线可知同一级别荷载作用后梁体跨中位移值随碳化-冻融腐蚀周期的增加而增大,极限荷载随腐蚀周期的增加而降低.根据试验梁荷载试验的实测数据提出了钢筋混凝土梁在全寿命周期内承载力时变衰减系数的计算公式,并通过有限元模拟分析验证了其正确性,该系数可用于我国严寒区钢筋混凝土结构的承载力衰减模拟分析和评估,成果可为实际工程参考.     

钢筋混凝土梁的最优配筋率与高跨比

根据极限状态的设计方法及《混凝土结构设计规范》ＧＢＪ１０－８９的基本设计规定，推导出钢筋混凝土梁最优配筋率及最优高跨比的值比的直接计算公式，并对钢筋混凝土梁截面的设计方法作了改进。     

FRP加固钢筋混凝土梁实用刚度模型

为了解决正常使用荷载下FRP加固钢筋混凝土梁的变形预测问题,本文基于刚度解析法建立了该类构件的实用刚度解析模型,模型中引入了β和λ两个参数分别用以考虑FRP使受拉钢筋和受压混凝土变形减小从而对构件刚度的影响。然后利用该模型预测了加固构件的跨中挠度,并与实测结果进行了比较,两者之间吻合很好。研究表明,加固梁的刚度随FRP用量的增加而提高;所提出的刚度模型简单实用并具有较高的预测精度,可以作为工程设计的参考。     

CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能的有限元分析

本文采用数值模拟方法,利用有限元软件ANSYS对CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能进行了分析,研究了钢筋混凝土梁的疲劳机理,得出了CFRP加固钢筋混凝土梁疲劳寿命的提高程度.研究结果表明,采用CFRP加固钢筋混凝土梁能大幅提高其疲劳寿命,并对实际工程起到了一定的指导意义.     

双氧水仓库框架屋面梁的加固处理技术

本文通过对工程实例分析,论述了框架屋面梁产生裂缝的原因及加固处理方法,并实施加固处理,实践证明,该加固方法是一种行之有效的结构加固方法。     

碳纤维补强加固钢筋混凝土梁附加锚固设计方法

以试验为基础,将碳纤维补强加固钢筋混凝土梁的破坏形态与能量联系起来,提出了相应的计算公式,并进一步对该公式进行了试验验证。试验结果表明,采用该公式进行碳纤维补强加固钢筋混凝土梁的附加锚固设计,可以保证锚固可靠。该公式简单、实用,便于设计人员掌握。     

锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤分析

对12根锈蚀钢筋混凝土梁进行了地震损伤分析,得到锈蚀梁地震损伤指数随加载循环水平的变化曲线,即D-N曲线,分析了锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤演化规律以及钢筋锈蚀率、试件破坏形式对地震损伤指数的影响.研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤指数随循环水平的增加而增大,且地震损伤指数增长速率逐渐加大;同一循环水平下锈蚀梁地震损伤指数随锈蚀率的增加而增大,而对于锈蚀率低于5％的锈蚀混凝土梁试件,由于锈蚀改善了钢筋与混凝土间的粘结性能,其损伤指数略低于未锈蚀梁的损伤指数;纵筋与箍筋同时锈蚀的混凝土梁地震损伤演化规律与仅箍筋锈蚀的混凝土梁损伤演化类似;随着锈蚀率增大,锈蚀钢筋混凝土梁将由弯曲破坏演变为剪切破坏,与发生弯曲破坏的锈蚀梁相比,锈蚀梁发生剪切破坏时地震损伤指数较小,但绝大多数损伤指数均大于0.6;锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤模型中试件经历的循环加载位移幅值对损伤指数起主控作用.     

桩筏、超长、梁上起柱的设计

经过近十年来结构设计的训练,在工作中经常出现的部分问题有些个人的理解,在今后的设计过程中,应以规范为依据,不断总结,使我们的设计更经济合理。     

隧道窑大碹拱脚梁的改进

在隧道窑的施工过程中．用预制钢筋混凝土大碹拱脚梁代替现浇钢筋混凝土大碹拱脚梁，可缩短工期，降低费用。     

焦炭塔框架钢筋砼梁的加固

对焦炭塔框架钢筋砼梁裂缝问题作了简单的原因分析，着重比较了加固方案，选择了合理的加固方案，最后通过计算说明了加固梁的承载力满足要求。     

局部锈蚀对钢筋混凝土梁承载性能的影响

局部锈蚀钢筋混凝土构件的承载性能及破坏形态与均匀锈蚀构件相比有很大差异,本文采用数值模拟方法对钢筋混凝土梁在跨中锈蚀、端部锈蚀、单侧锈蚀等情况下的受弯性能展开研究.研究结果表明:跨中锈蚀导致的粘结力损失对于混凝土梁承载力并无较大影响,但是会降低锈蚀构件的抗弯刚度;两端锈蚀导致的粘结力损失会严重影响钢筋在混凝土中的锚固效果,当锈蚀率较大时会导致锚固失效,使结构材料远未达到屈服强度构件就不能继续承担荷载;单侧锈蚀的钢筋混凝土梁,当锈蚀段在距离加载点附近时,且位于粘结应力较大值区段的起始位置处,对钢筋混凝土梁的承载性能影响最大.     

AFRP加固钢筋混凝土梁抗爆性能数值模拟研究

借助非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了爆炸荷载下钢筋混凝土(RC)梁以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)加固后RC梁的三维有限元模型,对比分析了RC梁AFRP加固前后的破坏形态及跨中位移峰值。数值模拟结果表明,AFRP布不仅可以改变RC梁在爆炸荷载下的破坏形态,还可以明显改善梁的变形程度,加固后相较于未加固梁跨中位移峰值约减小50.7%。在此基础上,还分析了AFRP加固方式、加固尺寸、加固层数以及FRP材料类型等因素对FRP加固后RC梁抗爆性能的影响。     

钢筋混凝土梁裂缝成因与加固的探讨

介绍某聚丙烯装置环管反应器框架钢筋混凝土梁裂缝的情况，分析其成因，并提出相应的加固方案。     

碳纤维增强钢筋混凝土梁二次受弯承载力的试验研究

通过试验，本文对用碳纤维加固的二次受力钢筋砼梁的破坏特性、屈服弯矩、极限承载力、刚度等进行了研究与分析。