CFRP加固损伤钢筋混凝土梁抗冲击性能数值研究

为探究碳纤维增强复合材料（carbon fiber reinforced plastics, CFRP）加固损伤钢筋混凝土（reinforced concrete, RC）梁的抗冲击性能,利用有限元分析软件LS-DYNA,对不同CFRP加固方式下损伤梁的动态响应进行了数值模拟研究,并与物理试验结果进行对比验证．对加固梁的破坏模式、裂缝扩展规律和动态时程响应进行分析．结果表明,U型CFRP加固梁能显著抑制剪切斜裂缝的发展,大幅减小裂缝开展范围;在第1次冲击时,相较于未加固梁,平直型、U型和复合型CFRP加固梁的峰值冲击力分别提高了15.4%、16.6%和13.1%,跨中峰值位移分别降低了4.8%、8.3%和10.1%;在第2次冲击时,U型和复合型CFRP加固梁仍表现出较好的抗冲击性能．研究结果可为CFRP加固损伤RC梁的优化设计提供参考．     

钢筋混凝土板在低速冲击下的局部破坏

分析了钢筋混凝土板在低速冲击下的局部破坏,给出了钢筋混凝土板在低速冲击下局部变形评估方法。     

基于RHT模型的冲击荷载作用下钢筋混凝土梁动力响应分析

为了研究冲击荷载下钢筋混凝土结构的响应规律,提出RHT本构模型,通过数值模拟研究冲击作用下钢筋混凝土梁的抗弯性能和损伤机理;通过动态摩擦理论建立冲击荷载接触模型,基于剪切变形理论和完全积分法计算排除沙漏模式,提高计算精度,由RHT本构模型输出损伤因子,辅以P-alphaEOS方程模拟混凝土压实效应,输出危险截面位移,利...     

BTRC和BRRC加固混凝土梁的抗冲击性能试验研究

采用落锤冲击试验机开展普通钢筋混凝土梁、玄武岩纤维网增强混凝土（BTRC）和玄武岩纤维筋（BRRC）加固梁的抗冲击性能试验研究,其中,采用未加固钢筋混凝土梁1根、不同面积BTRC和BRRC加固的钢筋混凝土梁各2根。通过分析失效破坏过程、冲击力时程曲线、支座反力时程曲线、位移时程曲线、冲击力—挠度曲线以及支座反力—挠度曲线,对BTRC和BRRC加固钢筋混凝土梁的抗冲击性能进行研究。结果表明,BTRC和BRRC加固层能有效提高试验梁的抗冲击承载力,减小试验梁的最大变形和残余变形;加固方式和配筋率/配网率对试验梁的最大变形和残余变形影响不明显;加固层中纤维网断裂和纤维筋锚固端脱粘会消耗锤头部分动能,使得加固梁的整体变形耗能占比低于普通钢筋混凝土梁。     

钢筋混凝土柱式桥墩落石冲击分析方法

为研究落石冲击对钢筋混凝土(RC)桥墩安全性能的影响,建立一种考虑截面抗剪能力率相关性的RC柱式墩崩塌落石撞击损伤状态评价方法.首先,通过与钢筋混凝土梁落锤实验结果对比验证数值模拟方法可靠性,考虑桩基与土层相互作用建立了彻底关大桥下部结构落石撞击有限元模型.其次,以KC模型修正的Priestley公式描述混凝土动载抗剪强度,以剪力破坏参数定义截面损伤等级,分析墩柱截面不同撞击场景下的损伤状态.最后,进行混凝土抗压强度、墩柱截面面积、箍筋间距、墩柱长细比参数敏感性分析.结果表明:全局平均等效静力方法应用于落石撞击荷载静力简化存在缺陷,在高冲击强度场景下衰减段长持时使得等效静力偏低;引入墩柱截面抗剪能力率相关性能够更准确地描述落石冲击损伤状态;增大墩柱截面面积和提高箍筋配筋率能够有效地降低RC柱式桥墩落石撞击损伤.     

基于ANSYS的钢筋混凝土板温度应力分析

利用大型有限元软件ANSYS对钢筋混凝土楼进行了实例模拟分析。分析了有地暖的情况下,地暖产生的温度对钢筋混凝土楼板的影响,并对楼板温度应力进行了分析。分析结果显示,地暖产生的温度对钢筋混凝土楼板有一定的影响,但是总体来看,其的影响不是很大。     

侧向冲击作用下钢管混凝土构件的简化分析模型

为研究钢管混凝土拱的抗冲击力学性能,在试验结果验证的基础上,采用有限元分析方法,研究了集中冲击荷载作用下矢跨比、混凝土强度等级、钢材屈服强度和冲击质量4个因素对钢管混凝土拱抗冲击力学性能的影响.计算结果表明：相同冲击能量下,钢管混凝土拱存在着一个矢跨比阈值f,当试件矢跨比大于f时,试件的抗冲击性能基本相同;与钢管混凝土梁、柱类似,增大混凝土强度对提高试件的抗冲击性能影响不明显,而增大钢材屈服强度可以使试件的抗冲击性能明显改善;随着冲击质量增加,试件的冲击力峰值变化不大,挠度变大,冲击持续时间变长,冲击质量与跨中挠度成线性关系.

     

浅谈对钢筋混凝土框架结构抗震性能的分析

我国属地震多发国家,因此抗震性能较好的钢筋混凝土框架结构在建筑中得到广泛应用.但事实证明,我国很多钢筋混凝土框架结构建筑依然存在很多震害现象.本文通过对钢筋混凝土框架结构的特点及震害的分析,提出了一些改善和提高钢筋混凝土框架结构抗震性能的相关措施,希望能对我国建筑抗震设计的改进和施工质量的提高起到借鉴作用.     

配栓钉的钢筋混凝土双向板受力性能试验研究

为研究配置不同参数栓钉钢筋混凝土双向板的受力性能,完成了7块配置栓钉的双向板柱节点冲切试验,主要研究栓钉间距、直径、高度、强度和布置形式等参数变化对受力性能的影响,采用静力加载方式模拟配置栓钉的板柱节点破坏全过程。对比分析试验结果发现,增大栓钉直径、栓径高度或提高栓钉强度均能改善试件抗冲切性能,其中,增大直径效果最为明显,抗变形能力提高幅度达到36%;加大栓钉间距和减小栓钉高度对改善试件抗冲切性能不利,承载能力和抗变形能力均有不同程度降低;对比3种不同栓钉布置形式发现,采用相同数量栓钉放射布置和增加每圈栓钉数量的正交布置,均有利于提高试件抗冲切能力,但前者更经济。对比分析相关规范计算结果和试验结果发现,规范对配栓钉板柱结构的计算结果具有足够的安全储备,但对于反映试验结果的实质不够充分,特别是栓钉对板的抗冲切性能的贡献有所低估。     

RC三跨连续板受火后的破坏形态分析

通过对六块三跨连续板进行的恒载下受火试验研究,分析了板在不同受火工况下的破坏特征、机制及内力重分布情况．结果表明,在火灾下结构的破坏特征与常温不同,连续板内力产生了剧烈的重分布．     

钢筋混凝土板非线性有限元分析

对钢筋混凝土板的截面采用分层组合模型能较好反映板受力后的开裂、应力、应变与裂缝开展等情况,并考虑混凝土在双向受力作用下的非线性性能.采用三角形薄板单元,对钢筋混凝土分层组合模型建立单元刚度矩阵.编制了非线性有限元分析程序,对所试验的复杂支承条件的钢筋混凝土板做了分析,分析结果与试验数据基本相符.有限元计算分析结果对实际应用具有参考价值.     

钢筋混凝土双向密肋楼盖的试验研究

通过对钢筋混凝土双向密肋楼盖在均布荷载作用下的试验，测出楼盖的实际承载能力、楼盖双向中线的各点挠度及楼盖在各级荷载作用下的最大裂缝宽度，并描出板底裂缝分布图形.钢筋混凝土双向密肋楼盖的破坏特点和受力性能进一步得到证实.实验结果表明， 钢筋混凝土双向密肋楼盖在均布荷载作用下，其极限平衡荷载理论计算值与实际试验结果十分相近.楼盖中心最大挠度理论计算值也满足正常使用极限状态的要求.     

火灾下钢筋混凝土板保护层厚度的选取

采用理论分析与有限元分析相结合的方法,研究了火灾下三跨连续钢筋混凝土板保护层厚度对楼板刚度、极限抗弯承载力及耐火能力的影响,发现:(1)保护层厚度的增加一方面降低了楼板的有效高度,引起极限抗弯承载力及刚度的降低;但同时也降低了钢筋的升温速度,减缓了钢筋强度、刚度退化的速度.综合考虑保护层厚度的影响,建议保护层厚度取值20~25 mm.(2)适当地增加截面的高度可有效地提高连续板的耐火极限.     

火灾下钢筋混凝土板保护层厚度的选取

采用理论分析与有限元分析相结合的方法，研究了火灾下三跨连续钢筋混凝土板保护层厚度对楼板刚度、极限抗弯承载力及耐火能力的影响，发现：（1）保护层厚度的增加一方面降低了楼板的有效高度，引起极限抗弯承载力及刚度的降低；但同时也降低了钢筋的升温速度，减缓了钢筋强度、刚度退化的速度．综合考虑保护层厚度的影响，建议保护层厚度取值20～25mm．（2）适当地增加截面的高度可有效地提高连续板的耐火极限．     

钢筋混凝土板温度场的非线性有限元分析

为能够有效地确定钢筋混凝土板的温度场,基于经典温度场理论,提出水分修正系数以考虑其湿阻作用,编制了混凝土板温度场的非线性有限元程序;利用程序分析水分修正系数对板温度场的影响,对比表明水分修正系数取值2.0时,计算结果与试验结果吻合良好.在工程常用范围内,分析了导热系数、蒸发温度值、混凝土初始密度、对流系数和辐射系数等参数对板温度场的影响规律.结果表明:导热系数是影响板截面温度分布的主要因素,受火面辐射系数和背火面对流系数是次要因素;蒸发温度值对板背火面附近温度平台有重要影响;混凝土初始密度、受火面对流系数和背火面辐射系数对截面温度场的影响较小.     

钢筋混凝土板极限承载力对比分析

为了能够简单准确地确定钢筋混凝土板的承载能力,在经典塑性铰线理论基础上,考虑受拉薄膜效应的影响,基于所提出的应力破坏准则,建立修正板块平衡法;同时,结合大挠度板壳单元和弹塑性理论,建立了非线性有限元分析程序.采用上述两方法对钢筋混凝土双向板的极限承载力进行计算,并将计算结果和试验结果进行对比分析.结果表明:由于考虑了受拉薄膜效应,两种方法所得极限承载力计算值均与试验结果吻合较好;与有限元分析方法相比,修正板块平衡法原理较为简单,计算容易,具有较强的工程应用价值.     

钢筋混凝土现浇楼板收缩裂缝分析与控制

介绍了钢筋混凝土现浇楼板收缩裂缝量化分析的方法,并从变形控制和应力控制两个方面验证了板的收缩开裂现象,分析结果与实际相符。通过工程实例从设计与施工两个方面介绍了在控制混凝土收缩裂缝的最新研究成果,根据量化分析的结果及实际情况提出了增加分布钢筋用量、采用纤维增强混凝土的抗裂性能等措施。     

现浇钢筋砼楼板裂缝产生的原因及防治措施

对已竣工半年至2年的13项现浇钢筋砼住宅工程进行调查，楼板出现裂缝的有9项，主要发生在房屋外墙房间楼板的转角处，少数在板跨中部，其成因一是环境温度变化和砼本身的收缩变形引起，二是泵送砼配合比的改变造成砼的收缩值增大，三是采用Φ6的钢筋太软等引起，针对这些问题提出了相应的设计和施工措施，以防止和避免此类问题的发生。     

四面受火钢筋混凝土柱抗火性能分析

给出了一种计算四面高温下钢筋混凝土柱抗火性能的简化计算方法,计算中考虑了高温下柱的材料性能、力学性能和稳定性退化以及侧向挠度的影响．通过该方法能够比较准确地计算出不同温度下钢筋混凝土柱的抗火性能,与试验结果吻合较好．在此基础上,对四面受火柱截面抗火性能的各个影响因素进行了分析,得到结论为配筋率、钢筋屈服强度对柱的极限承载力影响不大,而混凝土保护层厚度、混凝土受压强度和截面尺寸则是影响钢筋混凝土柱极限承载力的主要因素．