对混凝土构件弯剪扭承载力计算的探讨

主要讨论了在混凝土构件矩形截面弯剪扭承载力计算中与一般弯剪计算在特点上的不同之处，探讨了由于其相关性的存在而产生的承载力与外荷载有关的特性，分析了在不同内力组合下的ζ的取值及配筋情况并得出一般性结论。     

预应力混凝土构件在弯剪扭复合作用下剪扭承载力计算

本文对预应力混凝土构件在弯剪扭复合作用下的剪扭承载力，在试验研究和现有钢筋凝土构件剪扭承载力设计方法的基础上，提出其当中心作用预应力时的计算公式。所建议的公式对８３个试件的剪扭承载力进行验算，符合程度较好。     

冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙受剪承载力计算模型

冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙（CTSRC剪力墙）在水平地震作用下经历整截面墙体受力和分缝墙体受力两个阶段,破坏模式和受力机理与传统剪力墙不同。剪跨比小于2.0 的CTSRC剪力墙在峰值荷载前表现为整截面墙体的受力性能,峰值荷载时宏观竖向裂缝两侧混凝土发生滑移,墙体逐渐演变为分缝剪力墙,有较好的耗能能力。针对CTSRC剪力墙的受力特征,将钢筋混凝土剪力墙的软化拉压杆模型与混凝土界面直剪受力的软化拉压杆模型相结合,考虑竖向裂缝处短细斜裂缝间混凝土破坏引起的竖向裂缝两侧混凝土的滑移,建立了CTSRC剪力墙受剪承载力的拉压杆－滑移分析模型和计算方法,计算结果和试验结果吻合良好,表明拉压杆 滑移模型可以较好地反映剪跨比小于2的CTSRC剪力墙的受力机理,能够较准确地预测CTSRC剪力墙的受剪承载力。     

冷弯薄壁槽形檩条的弯扭性能对比研究

通过对冷弯薄壁槽形檩条弯扭作用下截面各点应力的分析，并把理论计算结果与规范公式计算结果进行了对比，得到规范中正应力计算公式与理论计算结果基本一致，但剪应力计算结果却偏差较大。     

钢筋混凝土U形薄壁梁弯-剪-扭复合受力性能试验研究

U形薄壁混凝土梁主要用于城市轨道交通工程,受弯-剪-扭复合作用。本文通过试验研究了一根大尺寸钢筋混凝土U形薄壁梁在弯-剪-扭复合作用下的力学性能,包括裂缝的发展与分布、钢筋应变分布以及破坏形态等。试验结果表明：弯-剪-扭复合作用下的U形薄壁混凝土梁呈现明显的空间受力特征,表现为裂缝和钢筋应变在两侧腹板上显著差异分布,同时,腹板内外侧斜裂缝以及箍筋应变的分布也存在明显差异;加载过程中纵筋应变在跨中和支座沿截面高度方向的分布基本符合平截面假定,纵筋应变沿梁跨近似线性分布;弯-剪-扭复合作用下钢筋混凝土U形薄壁梁出现了受弯矩和翘曲弯矩影响的延性弯曲破坏,且破坏仅发生在加载侧腹板,而非加载侧腹板处于相对低应力状态。     

圆端形椭圆钢管混凝土受扭性能数值分析及抗扭承载力计算

为探究圆端形椭圆钢管混凝土构件的受扭性能和抗扭承载力计算方法,采用ABAQUS建立了圆端形椭圆钢管混凝土构件在纯扭作用下的有限元分析模型。为解决核心混凝土本构关系问题,提出了一种关于圆端形椭圆钢管核心混凝土本构关系的新等效方法,利用已有试验结果验证了等效方法的可行性和数值分析模型的准确性。开展了纯扭作用下圆端形椭圆钢管混凝土构件性能的参数分析,研究参数包括钢材强度、混凝土强度、含钢率、长短轴比和截面尺寸等。揭示了圆端形椭圆钢管混凝土构件在纯扭作用下的受力机理,提出了圆端形椭圆钢管混凝土构件的抗扭承载力简化计算公式。结果表明:构件抗扭承载力随钢材强度、截面尺寸、含钢率增大而增大,随长短轴比增大而减小;研究成果将为圆端形椭圆钢管混凝土构件的设计提供参考。     

钢管混凝土压扭,弯扭构件承载力相关方程

本文在对钢管混凝土压扭、变扭构件进行全过程分析结果的基础上，推导了钢管混凝土压扭和变扭构件承载力相关方程。采用相关方程计算钢管混凝土压扭和弯扭构件的承载力，方法简便，符合实用原则，并且和轴压、纯弯及纯扭构件承载力计算公式相衔接。最后，本文提供了压扭和弯扭构件设计公式。     

箱形型钢混凝土梁纯扭性能试验

介绍了7根箱形型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的纯扭试验,并对试验现象进行了描述。在此基础上根据混凝土、钢筋和型钢不同位置处的应变情况,详细分析了箱形型钢混凝土梁受扭过程中的力学性能;同时分析了不同型钢截面、不同配筋情况和箱形型钢内是否浇注混凝土等对型钢混凝土梁纯扭性能的影响。结果表明,加载过程中型钢与混凝土能协同工作;箱形型钢抗扭刚度和配箍率对箱形型钢混凝土梁的抗扭承载力有显著影响。     

混凝土承台受弯承载力计算

本文从桩基承台受弯承载力的计算理论出发，介绍了《钢筋混凝土承台设计规程》（报批稿）和《建筑桩基技术规范》（ＪＧＪ９４－９４）听有关条文规定，并用便题春计算方法和配筋构造。     

预应力混凝土纯扭构件抗扭承载力计算

研究预应力混凝土受纯扭作用时的机理 ,运用变角空间桁架原理 ,考虑混凝土的软化效应 ,并把预应力度引入到计算中 ,提出了新的抗扭强度计算公式。     

冷弯薄壁方钢管混凝土短柱轴压承载力的计算

运用有限元程序ANSYS分析了冷弯薄壁方钢管混凝土短柱轴压承载力的计算方法。分析结果表明,计算冷弯薄壁方钢管混凝土受压承载力时,需要考虑方钢管对混凝土的约束作用,但此时方钢管对混凝土的约束作用没有圆形钢管对混凝土的约束作用强;冷弯薄壁方钢管混凝土短柱的极限承载力可以直接套用普通方钢管混凝土轴心受压计算公式进行计算,并且当套箍系数控制在1．2以上,且混凝土强度不小于C25时,计算结果与有限元模拟结果吻合得更好。     

带孔简支薄壁梁弯扭屈曲的计算

本文用能量法和数值积分技术 ,提出了腹板开孔的简支薄壁梁在跨中集中荷载作用下的临界弯矩计算方法。利用ANSYSE通用有限元软件 ,采用板壳单元 ,对 1 5组共 30根工字梁进行了整体弯扭失稳分析。分析结果表明 ,本文方法是行之有效的。     

冷弯薄壁型钢C形截面构件受弯承载力试验研究

为了研究冷弯薄壁型钢构件的受弯性能,对卷边形式为直卷边、斜卷边和复杂卷边的冷弯薄壁型钢C形截面受弯构件进行了试验研究。共计24个试件,分为12组试验,其中纯弯试验和非纯弯试验各6组。试验结果表明,卷边形式是影响构件受弯承载力的重要因素。试验中出现了局部屈曲、畸变屈曲以及局部和畸变的相关屈曲。对比两种受弯状态下的承载力发现,非纯弯时试件的承载力比纯弯时均有所提高,但提高的幅度和试件的屈曲模式有关,当发生畸变屈曲时提高得较多,而发生局部屈曲时提高得较少。利用有限元程序ANSYS对试验进行模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。     

角钢桁架型钢混凝土梁纯扭试验及损伤分析

为研究角钢桁架型钢混凝土梁的纯扭性能,设计加载装置并完成了7个角钢桁架型钢混凝土梁在纯扭荷载作用下的静力试验,考虑了型钢配钢形式、型钢保护层厚度和混凝土强度等级3个变化参数。通过试验观察了试件的破坏形态,揭示其破坏机理,获取了扭矩-应变曲线、扭矩-扭转角曲线及相关特征点等,并分析各变化参数对其抗扭性能的影响,基于能量守恒定律,分析了在纯扭作用下试件的耗能和损伤规律。试验结果表明:角钢桁架型钢混凝土梁纯扭破坏时角钢受拉屈服、棱角处混凝土被压碎,具有良好的抗扭和耗能性能。适当增加型钢体积配钢率和混凝土强度等级均能有效提高角钢桁架型钢混凝土梁的抗扭和耗能性能,增加斜向腹杆效果更显著。增加型钢保护层厚度会降低其抗扭和耗能性能。同时损伤规律基本呈现前期较小、后期较大的特征。     

圆形钢管弯扭构件承载力实用计算方法研究

利用通用有限元软件ABAQUS对圆形钢管弯扭构件的荷载-变形关系曲线进行了计算,将计算曲线与实验曲线进行了比较,基本吻合。在此基础上,考虑不同加载路径的影响,对圆形钢管弯扭构件的工作性能进行了分析,最后在参数分析结果的基础上,提出了圆形钢管弯扭构件承载力相关方程的实用计算方法。本文的研究成果可为相关研究提供参考。     

角钢桁架型钢混凝土梁纯扭性能试验研究

为了研究角钢桁架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了6根角钢桁架型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土对照梁纯扭试验。通过试验研究,揭示了角钢桁架型钢混凝土梁在纯扭作用下的受力机理与破坏形态,分析了角钢桁架型钢混凝土梁受扭性能的影响因素。试验结果表明,角钢桁架型钢混凝土梁比普通钢筋混凝土梁的抗扭性能有很大的提高,大体上随着腹杆体积配钢率的提高而增大,其中增加斜腹杆试件的抗扭性能最好。     

冷弯薄壁C形开孔钢梁承载力有限元分析

近年来冷弯薄壁型钢中的腹板开孔构件得到越来越多的应用,其承载力是工程设计和分析时首先需要解决的问题.选取净跨分别为3.5,5.5m的腹板开孔C形截面梁进行竖向静力均布荷载作用下的承载力分析,建立了有限元模型,通过对孔间距、孔洞大小、孔边距等开孔参数进行计算分析,总结了开孔参数对开孔梁极限承载力的影响规律,并提出开孔方式优化方案.结果表明:开孔梁的孔数和孔边距是影响开孔梁极限承载力和破坏形式的重要因素.开孔梁优化设计时应留足孔边距和避免靠近支座处的孔间腹板受压.     

冷弯薄壁G形截面柱轴压承载力研究

冷弯薄壁型钢柱可以做成多种截面形式,其中最常用、研究最多的是U形截面(又称槽形截面)和C形截面。然而,冷弯薄壁型钢柱在拥有自重轻、施工周期短等优点的同时,也容易发生屈曲破坏,不利于结构受力。以往的研究表明:带有复杂卷边的冷弯薄壁槽钢柱(又称G形截面柱)具有较高的极限承载力以及畸变屈曲临界应力。采用试验及有限元分析方法,对两端铰接G形截面柱的轴压受力性能进行研究。为了解不同截面尺寸以及构件长度对G形钢柱破坏模式和极限承载力的影响,对18根名义厚度为2.0 mm的冷弯薄壁G形截面柱进行了轴压试验,分析了构件的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线以及极限承载力。构件共有三种截面尺寸(名义腹板高度分别为150,200,300 mm),构件长细比的变化范围为15～70。试验前对构件的实际尺寸、材料属性和初始几何缺陷进行了测量。试验中观察到:名义腹板高度为150 mm的构件发生畸变屈曲破坏;对于名义腹板高度为200 mm和300 mm的构件,当构件长度小于或等于1 000 mm时,发生局部屈曲破坏,其余长度的构件发生局部与整体相关屈曲破坏,局部屈曲的半波长度与柱子腹板高度大致相等。然后在有限元分析软件ABAQUS中建立有限元模型对构件进行模拟,并基于试验结果验证了模型的准确性。随后利用验证后的有限元模型分析截面翼缘宽厚比、腹板高厚比和复杂卷边尺寸对冷弯薄壁G形截面柱极限承载力的影响。结果表明,G形截面柱极限承载力随着翼缘宽厚比以及复杂卷边尺寸的增加而增加,随着腹板高厚比的增加而降低。     

网状纤维混凝土T形截面受弯构件正截面承载力计算

通过网状纤维混凝土T 形梁系列性试验,应用数值分析的结果与现行的我国混凝土结构设计规范并轨,使网状纤维混凝土T 形截面受弯构件正截面承载力计算与一般钢筋混凝土构件结构设计一样简单,以便使设计者们能迅速掌握这种复合材料的计算方法