超期服役钢筋混凝土电杆抗弯承载能力研究

对广西电网220 kV西南线运行近50年的混凝土电杆进行了健康状态检测,对3根环形截面混凝土电杆杆段和6个钢板接头试件进行了抗弯试验,以研究超期服役钢筋混凝土电杆的抗弯承载力。通过试验观察各个试件的受力全过程和破坏形态,获取荷载-位移全过程曲线、开裂荷载、极限荷载、裂缝发展形态及宽度等重要参数。在试验基础上,对该类结构杆件的破坏机理和承载能力计算方法进行了分析。结果表明:钢筋混凝土电杆在服役近50年后,混凝土基本上完全碳化,钢筋已锈蚀,钢板环箍接头锈蚀严重,试验破坏形态均表现为典型的受拉破坏,接头承载能力强于杆身承载能力。研究结果可为超期服役混凝土电杆健康状态评价、安全性评估、剩余寿命预测和输电资产优化管理等提供科学的借鉴和依据。     

碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算分析

碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁是一种新型的加固方法,作者通过12根试件的试验研究碳纤维布和钢板以及两者复合加固钢筋混凝土梁的破坏特征、受力性能和破坏机理。在试验的基础上,本文分析了混凝土强度、纵筋率、CFRP与钢板的加固量等因素对复合加固梁正截面极限承载力的影响,提出了与现行规范相符合的实用承载力计算公式,并与试验结果进行对比。对比结果表明,计算值与试验值吻合较好,本文建议的实用计算公式对实际工程有一定的参考价值。     

考虑粘结滑移的锈蚀钢筋混凝土梁非线性实用分析方法

本文将锈蚀钢筋混凝土梁视为由锈蚀钢筋和混凝土组成的存在粘结滑移的组合梁,以锈蚀钢筋与混凝土之间的变形协调条件为依据,引入反映锈蚀钢筋混凝土力学性能的本构关系和锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结-滑移本构关系,推导出以纵向受拉钢筋拉力N表达的锈蚀钢筋混凝土梁非线性微分方程。通过求解该微分方程,给出了考虑粘结滑移的锈蚀钢筋混凝土梁非线性解析解,以该解析解为基础,给出了以锈蚀钢筋混凝土梁特征值-λ表达的截面协同工作系数理论表达式。通过该截面协同工作系数,建立了能准确反映粘结滑移的锈蚀钢筋混凝土梁截面承载力与变形的非线性实用分析方法,使锈蚀钢筋粘结强度降低系数与截面协同工作系数之间得到了统一,解决了二者之间长期以来不协调的矛盾,编制了计算机程序,并与已有实验结果进行了对比,说明了该方法的准确性。     

纵向分段对称非均匀锈蚀梁非线性实用分析方法

在纵向均匀锈蚀钢筋混凝土梁非线性实用分析方法研究的基础上,根据实际工程中受拉钢筋纵向非均匀锈蚀钢筋混凝土梁的特点,将锈蚀梁沿梁长分为三个特征区间（其中跨中锈蚀率较大为一个特征区间,梁两端锈蚀率较小各为一个特征区间）,推导出双对称集中荷载作用下纵向非均匀锈蚀梁承载力及变形计算公式,建立纵向非均匀锈蚀梁非线性实用分析方法,编制Fortran计算程序,并对一实验梁进行了计算,结果表明,该实用分析方法计算结果与试验梁测试结果吻合较好,验证了所提出的非线性实用分析方法的正确性与有效性。     

钢筋混凝土迭合梁受力试验研究

本文通过２０根试验梁研究了水工结构中广泛应用的低迭合面钢筋混凝土迭合梁的正截面受力性能，在综合分析现有高迭合面钢筋混凝土迭合梁试验资料基础上，提出了水工钢筋混凝土迭合梁正截面承载力，裂缝宽度和刚度的计算公式，并对纵向受拉钢筋应力控制等问题作了进一步分析论证。     

锈蚀与冻融循环下钢筋与混凝土粘结退化性能

除冰盐不仅造成混凝土表面剥蚀,盐溶液渗入结构还引起严重的钢筋锈蚀,外部出现锈胀裂缝,从而造成钢筋与混凝土粘结性能退化.论文采用钢筋混凝土梁式粘结试件,在盐水中经过不同次数冻融循环后再对钢筋加速锈蚀,然后进行梁式粘结破坏试验,研究冻融循环与钢筋腐蚀共同作用下对钢筋与混凝土粘结-滑移等性能的影响.结果表明,冻融与锈蚀共同作用使钢筋与混凝土的粘结强度降低,粘结性能劣化.本文在试验研究的基础上给出冻融锈蚀后钢筋与混凝土的粘结强度和粘结退化模型,可为盐冻环境下的耐久性设计提供参考.     

海洋环境下在役钢筋混凝土梁抗剪可靠度分析

本文在分析锈蚀钢筋混凝土梁力学性能研究成果的基础上,推导出海洋环境下在役钢筋混凝土梁抗剪承载力随时间变化的计算公式,并对抗力和可变荷载随机过程进行随机变量处理,提出了海洋环境下在役钢筋混凝土梁抗剪可靠度的分析方法。通过对一钢筋混凝土梁可靠指标计算,得到以下结论：海洋环境下钢筋混凝土梁随服役年限延长,抗剪可靠指标不断减小;材料劣化对钢筋混凝土梁的抗剪性能有显著影响。此方法可供工程技术人员评估海洋环境下混凝土结构耐久性及预测其使用寿命时参考。     

竖向荷载作用下墙梁的弹塑性分析

通过分析总结近年来国内外对砖砌体的本构关系和破坏准则的理论研究成果，找出了较合理、适用的本构关系和破坏准则的组合，能较好地描述墙梁受力破坏的力学特性。并基于塑性理论，编制了“墙梁结构弹塑性有限元法计算程序”，对一些算例进行了验算，得到较好的结果。采用对比分析和图表显示的方法，得出在竖向荷载作用下，随着弹塑性的发展，墙体竖向压应力的变化规律。     

覆冰荷载作用下500kV输电杆塔结构破坏机理试验分析

为考察高压输电塔结构在极限覆冰工况下的破坏模式和倒塌机理,以冰灾中破坏的典型500kV输电塔为原型,设计了一组单、双塔段子结构,模拟覆冰下荷载,进行了静力加载试验,对结构受力过程、破坏形态和应变及变形的发展情况等做了分析。基于通用有限元程序ANSYS,采用壳单元建立了加载塔段结构的实体模型,对试验全过程进行了模拟并与试验结果进行了比较。试验和有限元分析结果表明,主材构件的屈曲是输电塔结构在覆冰荷载作用下的基本破坏特征,斜材内力相对较小,但交叉斜撑面外变形较大。研究表明过大的交叉斜撑面外变形会显著地弱化主材的侧向约束,导致其计算长度增大,屈曲模态呈现出明显的弯扭失稳形式,从而显著地降低其承载能力,因此约束交叉斜撑的面外变形是提高整体结构抗冰承载力的一个主要途径。     

缓粘结预应力混凝土结构张拉摩阻试验研究

本文对用光圆钢筋和螺纹钢筋制作成的缓粘结预应力筋进行了不同龄期下的拉拔试验.对于光圆钢筋,30d前拉拔摩阻力基本保持稳定,单位静摩阻力为3.0～4.5N/cm2,单位滑动摩阻力为1.77～3.5N/cm2,龄期大于30d后,拉拔摩阻力急剧增大,龄期大于60d后,单位摩阻力达到145N/cm2;对于螺纹钢筋,30d前拉拔单位静摩阻力在2.47～4.5N/cm2之间,龄期大于30d后,拉拔摩阻力急剧增大.通过两种缓粘结预应力筋拉拔单位摩阻力的结果对比,得出了光圆钢筋单位面积的拉拔摩阻力与螺纹钢筋的单位面积的拉拔摩阻力基本相等、拉拔摩阻力与钢筋表面形状关系不大的结论,为缓粘结预应力混凝土这一新型的预应力体系在设计中张拉摩阻力计算提供了依据.     

钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面承载力试验研究

根据钢筋钢纤维混凝土牛腿受弯试件的试验结果,讨论了钢纤维体积率对牛腿裂缝宽度、挠度以及正截面受弯承载力等的影响,建立了钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面受弯承载力的计算模型,给出了与钢筋混凝土牛腿计算公式相衔接的钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面受弯承载力计算公式。     

某输水隧洞混凝土衬砌裂缝后承载能力的分析

某输水隧洞砼衬砌因温度应力引起裂缝,本文主要研究开裂后隧洞的承载能力,特别是一条隧洞运行另一条检修时的钢筋混凝土衬砌承载能力。并对可能的不利承载状况进行分析,以对工程安全运行进行综合评估。     

钢筋钢纤维混凝土梁弯矩-裂缝宽度计算方法

为了建立能够预测钢筋钢纤维混凝土梁受力过程中裂缝宽度的力学模型,首先考虑裂缝有效宽度和纤维有效拔出角度确定钢纤维混凝土拉应力-裂缝宽度本构关系,引入断裂力学概念建立了钢纤维混凝土梁截面弯矩-裂缝宽度的计算方法,在其基础上考虑钢筋作用提出一种分析钢筋钢纤维混凝土梁截面弯矩-裂缝宽度的计算方法,它可以模拟梁受弯破坏过程。采用本文方法、CECS 38—2004和RILEM TC 162-TDF中的最大裂缝宽度计算公式对收集到的12根钢筋钢纤维混凝土梁在正常使用条件下的裂缝宽度进行验算,结果表明：CECS 38—2004和RILEM TC 162-TDF的计算结果偏于保守且离散性较大,本文方法能够有效预测梁受力全过程裂缝宽度,计算精度高且变异系数小,为钢纤维混凝土结构裂缝控制提供理论依据。     

碳纤维布加固混凝土梁受剪承载力的计算方法研究

本文在8根碳纤维布加固梁及2根对比混凝土梁受剪性能试验研究的基础上,分析了碳纤维布加固梁受剪性能及其影响因素,并在试验及主要影响因素分析研究的基础上采用统计方法建立碳纤维布加固梁受剪承载力的下限值计算公式。经统计分析后发现,该计算公式具有较高的精度,且由于采用承载力下限值方法建立,具有较高的安全度,可以较好地用于碳纤维布加固梁受剪承载力的计算。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁斜截面抗裂计算方法

通过钢筋钢纤维增强部分混凝土梁的试验研究 ,建立了反映钢纤维混凝土层厚影响的斜截面抗裂剪力的计算模型 ,提出了与普通钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维混凝土梁相衔接的斜截面抗裂剪力的计算公式     

不同加载速率下干燥与饱和混凝土抗压性能试验研究分析

在准静态及中低加载速率下,开展了饱和与干燥混凝土力学性能变化的试验研究。与干燥的混凝土相比,饱和混凝土的峰值应变减小,弹性模量增大,饱和混凝土的强度对加载速率较为敏感:准静态加载条件下饱和混凝土的强度有所降低,随着加载速率提高饱和混凝土强度增加的较多。本文针对试验现象进行了机理分析,将饱和混凝土的力学性能的变化归结为混凝土孔隙和裂纹中的自由水对混凝土基体有着不同的作用形式;根据应力应变曲线的特点,探讨了饱和与干燥混凝土的统一应力应变全曲线方程;建立了不同加载速率下饱和与干燥混凝土的强度率相关模型,通过与试验数据的对比,本文模型可以较好地反映两种状态混凝土力学性能的变化趋势,     

FRP筋混凝土梁裂缝宽度的计算方法

本文在本课题组和国外FRP筋混凝土梁试验结果的基础上,对我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)和《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)中纵向钢筋相对粘结特性系数、钢筋混凝土梁裂缝截面内力臂长度系数以及考虑钢筋表面形状的系数进行修正,提出FRP筋混凝土梁最大裂缝宽度设计建议。与ACI440.1R-06相比,采用本文建议公式的最大裂缝宽度计算值与试验值更为吻合。     

黏性对动力荷载下混凝土强度的影响机理

本文研究了黏性对动力荷载下混凝土强度的影响机理.开展了水饱和、干燥和填充不同黏性液体以及高温烘烤后的混凝土动力性能试验,分别采用强度增加值和动力增强系数分析了填充液体黏度对动载下混凝土强度的影响规律,并采用多元回归分析了黏性和加载速率对动力荷载下混凝土强度影响大小.在统计分析现有动力试验数据的基础上,分析了不同试验条件...