FRP筋混凝土梁挠度与裂缝宽度计算模型分析

收集国内外218组纤维增强复合材料(FRP)筋混凝土梁受弯性能试验结果,重点研究了正常使用阶段和极限状态下梁挠度和裂缝宽度的发展规律,基于试验数据修正了FRP筋应变不均匀系数ψ与强度配筋影响系数的关系,建立了该类梁受弯挠度计算模型;深入分析了FRP筋混凝土梁受弯截面内力臂系数η、构件受力特征系数α_cr对构件裂缝宽度计算精度的影响,确定η,α_cr的合理取值,优化计算模型,并与规范GB 50608—2010建议模型计算值进行对比分析。结果表明:根据建立的ψ与强度配筋影响系数关系,选取η=0.88,α_cr=1.5得到的建议模型能够较好预测FRP筋混凝土梁受弯挠度和裂缝宽度,比规范计算结果吻合好,验证了建议模型的准确性和合理性。     

配筋梯度混凝土梁裂缝宽度实用计算方法

截面压区采用高强高性能混凝土、拉区采用普通混凝土的配筋梯度混凝土受弯结构构件,可充分利用抗压强度高的高强高性能混凝土及经济性好的普通混凝土优点,实现二者有机结合。试验表明拉区普通混凝土初凝前将压区高强混凝土浇筑完毕,有利于保证强度差异较大的异强混凝土中的水泥浆几乎同时开始水化,在硬化并达到设计强度后,两类混凝土可协同整体工作,验证了所构建的配筋梯度混凝土梁的有效性和可实施性。以承载能力极限状态控制截面相对受压区高度为基本参数,开展拉压区为异强混凝土的配筋梯度混凝土简支梁的受弯性能试验基于截面应力应变分布规律,提出该类矩形截面受弯构件开裂前瞬时受压区高度表达式与建议取值,按截面应力应变法和塑性影响系数法获得开裂弯矩表达式。基于试验结果,提出该类受弯结构构件平均裂缝间距、平均裂缝宽度以及最大裂缝宽度实用计算方法。为配筋梯度混凝土受弯构件正常使用极限状态分析创造了基本条件。     

各类格式梁结构在正常使用极限状态下的挠度及裂缝宽度计算

格式梁结构的内力分析及变形计算是一件较复杂的工作。本文根据格式梁结构受垂直力矢作用,以弯曲变形为主的特点,专门编制了格式梁结构内力、配筋、挠度和裂缝宽度计算的有限元程序。建立了常规的有限元弹性模型,并通过若干算例和实际工程对上述计算方法和程度作了验证。     

混凝土梁柱极限挠度和裂缝宽度计算

在竖向荷载作用下,截面250mm×500mm,净跨5m的钢筋混凝土梁发生弯曲变形。混凝土开裂前钢筋混凝土协同工作,混凝土开裂后,混凝土退出工作,构件进入带裂缝工作阶段直到钢筋屈服,记录此状态下最大挠度变形和裂缝宽度;在竖向和水平荷载作用下,截面400mm×400mm,高度3m的钢筋混凝土柱发生大偏心受压,计算其最大挠度和裂缝宽度。     

钢筋钢纤维混凝土梁斜裂缝宽度计算方法

在分析钢筋钢纤维混凝土箍筋梁斜截面裂缝宽度开展规律试验研究基础上,建立了钢筋钢纤维混凝土梁斜裂缝宽度计算的理论模式.结合试验资料的统计分析,给出了实用计算公式.     

钢筋-GFRP筋混凝土梁抗弯试验与裂缝和挠度算法研究

钢筋和GFRP筋合理混杂配置,可较大程度地提高混凝土结构的耐久寿命,是一种优良的配筋形式。通过8根混杂配筋混凝土梁的抗弯试验,分析了混杂配筋混凝土梁裂缝和荷载-挠度的特点,并根据试验结果和理论分析,推荐了混杂配筋混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。     

玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁挠度计算

进行了9根玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁和3根对比梁的试验研究，建立了纤维加固混凝土梁处于不同阶段的截面刚度的计算方法，给出了加固梁跨中挠度的计算方法。计算结果表明，该方法与试验值吻合较好。     

陶粒混凝土梁斜裂缝宽度计算研究

在前人研究的基础上,通过对12根试验梁的试验观测结果和数据进行分析研究,提出了适合钢筋陶粒混凝土梁裂缝估算的公式,以期为陶粒混凝土的进一步推广应用奠定基础。     

无粘结部分预应力高强混凝土梁裂缝宽度计算

通过２６根无粘结部分预应力高强混凝土梁,研究了影响裂缝宽度的主要因素。将无粘结部分预应力高强混凝土梁在使用荷载作用下的受力状态转化为偏心受压构件的受力状态,求解非预应力筋的应力,然后采用现有规范裂缝宽度计算公式来求无粘结部分预应力高强混凝土梁的裂缝宽度,计算结果与试验结果吻合较好。     

纵向配筋率对RC矩形梁挠度及裂缝宽度的影响

基于GB50010-2002混凝土结构设计规范的挠度及裂缝宽度验算公式,针对钢筋混凝土矩形截面梁,探讨了不同纵向配筋率对挠度及裂缝宽度的影响,从而有利干更好地理解相关参数变化的影响。     

HRB400级钢混凝土梁裂缝宽度试验

对7根HRB400级钢筋混凝土梁和2根HRB335级钢筋混凝土简支梁进行抗弯性能试验,观测并记录了梁的裂缝发展过程和裂缝宽度。通过对试验结果的分析表明,承载力相同的HRB400级钢筋混凝土梁正常使用状态下的裂缝宽度大于HRB335级钢筋混凝土梁。经分析对比,提出梁正常使用状态下裂缝宽度的公式,对裂缝宽度实测值、建议公式计算值和现有规范公式计算值的比较表明,建议公式计算值相对试验值有一定富余。     

表层钢筋对混凝土梁的裂缝影响试验研究

对6根配置表层钢筋的混凝土梁受弯性能进行试验,其中试验梁的纵筋为HRBF500钢筋,研究配置表层钢筋的混凝土梁开裂特点,分析表层钢筋对混凝土梁裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。试验结果表明:配置表层钢筋能有效减小裂缝宽度,其中其短期最大裂缝宽度与对照梁相比可减少35%~70%。参考欧洲规范EN 1992-1-1:2004的有关规定,对表层钢筋的配置及构造和裂缝宽度折减系数提出设计建议。     

钢骨混凝土受弯构件刚度和裂缝宽度的研究

在试验研究的基础上，对钢骨钢筋混凝土受弯构件正常使用状态下的刚度和裂缝宽度问题进行了探讨，提出了与我国《混凝土结构设计规范》（ＧＢＪ１０－８９）相协调的计算方法，其结果与试验吻合良好     

纤维塑料筋混凝土梁受力性能的试验研究

根据９根梁在三分点竖向加载下的试验结果,对纤维塑料筋混凝土梁的受力过程、正截面强度、最大裂缝宽度、裂缝间距、挠度等进行了较为详细的研究,并提出了有关的设计建议。     

有粘结预应力纤维塑料筋混凝土梁的试验研究

在国内首次研制了适用于纤维塑料筋的新型预应力锚具,对有粘结预应力混凝土梁的受力性能、预应力损失、正截面抗裂度以及正截面强度等进行了试验研究,并提出了有关的设计建议。     

PVA纤维混凝土梁裂缝试验分析

纤维的加入使得混凝土梁的受力性能有所改变 ,对普通混凝土梁规范所给出的开裂荷载、极限荷载、裂缝宽度计算公式就不再适用。通过对高强高弹聚乙烯醇纤维 (简称PVA纤维 )配筋梁受弯试验 ,对梁的裂缝进行了研究 ,在试验数据的基础上 ,拟合出PVA纤维混凝土梁的裂缝宽度的计算公式 ,对纤维混凝土裂缝宽度的计算提出建议     

HRB500级钢筋混凝土梁裂缝宽度试验研究

对15根配置HRB500级钢筋的混凝土梁进行裂缝宽度试验,研究试验梁中裂缝特性,分析GB50010—2002《混凝土结构设计规范》的裂缝宽度计算方法。分析结果表明:对于配置HRB500级钢筋的混凝土梁,钢筋应变εsm-εs平行性关系仍然成立;截面内力臂系数取0.87,与试验结果符合良好;裂缝间距及裂缝宽度试验值较规范公式计算值小,调整钢筋粘结特征系数为1.2,可提高规范公式计算精度;规范的裂缝计算模式能够反映实际裂缝规律,但最大裂缝宽度计算结果偏于保守。     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度控制下的钢筋应力

在分析规范中裂缝宽度计算公式所考虑的影响因素后,通过推导钢筋混凝土受弯构件以限制钢筋应力来实现裂缝宽度控制的方程,结合裂缝宽度限值和影响因素典型取值,得到钢筋应力限值的简化计算公式。只要钢筋应力限值达到要求即可实现裂缝宽度控制,可避免对荷载作用下裂缝宽度的验算。最后比较分析了各种规范的计算结果。     

CFRP加筋混凝土梁的力学性能试验与分析

采用两种CFRP筋(表面形式分别为螺旋缠绕纤维束和粘砂两种),分别制作两组各3根2.1m长的简支CFRP加筋混凝土梁并进行三分点静力加载直到破坏的试验和分析。试验研究CFRP加筋混凝土梁在各级荷载作用下的开裂形式、破坏形式、极限承载力及荷载-变形特性。提出CFRP加筋混凝土梁的变形、极限承载力的计算公式,计算值与试验值吻合较好。