钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝宽度计算问题的商榷

钢衬钢筋混凝土压力管道应用于大型水电站中,一般在设计时都允许混凝土出现裂缝,但对裂缝宽度进行了限制,而实际工程实测值往往超过计算值.从裂缝宽度计算看出,董哲仁方法存在不足 如用改进后的董哲仁法对三峡钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝进行计算,其结果更接近实测值.     

钢衬钢筋混凝土压力管道开裂机理研究

钢衬钢筋混凝土压力管道在内水压力的作用下会产生裂缝,为探究其发展分布规律,分别开展了小比尺模型试验以及基于ANSYS的数值仿真分析,研究管道内部钢衬和钢筋对裂缝发展分布的影响,以及在加载过程中外壁径向位移与裂缝之间的相互关系。研究结果表明:增加钢衬厚度能有效提高初裂荷载值和降低裂缝条数,但裂缝的平均间距和平均宽度等也会随之提高;增加配筋率能够提高初裂荷载值,降低裂缝条数,但裂缝宽度随之增加;单次加载过程中裂缝主要分布在管道上部区域,循环加载作用产生的裂缝大量分布在管道下部区域;径向位移值在管道混凝土初裂之前增长缓慢且不明显,但初裂之后迅速增长,且裂缝发展速度也与径向位移值成正比。     

钢衬钢筋混凝土管外包混凝土裂缝宽度计算公式安全度水平研究

通过引入等效保证率概念,对现有不同钢衬钢筋混凝土管外包混凝土结构裂缝宽度计算公式的计算精度以及安全度水平进行了分析比较。结果表明,前苏联П-780—83公式和董哲仁公式计算精度相对较高,其等效保证率分别达到了80.54%和92.38%。提出了两套钢衬钢筋混凝土管外包混凝土结构裂缝宽度计算建议方案:方案一为采用前苏联П-780—83中裂缝宽度计算公式计算,将计算值乘以增大系数1.2;方案二为采用董哲仁建议的裂缝宽度计算公式计算,其中平均裂缝间距改用国茂华公式。     

坝后钢衬钢筋混凝土压力管道的非线性有限元分析

本文应用钢筋混凝土结构非线性有限元方法对坝后钢衬钢筋混凝土压力管道进行分析计算,探讨了这类结构的受力特征和破坏形态。根据计算结果,本文提出了坝后钢衬钢筋混凝土管道的强度计算方法和设计建议。     

前苏联钢衬钢筋混凝土压力管道技术及三峡压力管道的计算复核

前苏联从 2 0世纪 6 0年代中期开始对钢衬钢筋混凝土压力管道进行了较系统的试验研究、理论分析和设计计算 ,提出了设计准则和设计规范 ,总结了丰富的经验 .通过介绍前苏联的钢衬钢筋混凝土压力管道的设计、施工经验 ,阐述了俄罗斯专家对三峡电站压力管道按前苏联规范作复核计算的过程     

三峡水电站压力管道非线性有限元分析

结合三峡工程实际，对浅槽式钢衬钢筋混凝土管道进行了非线性有限元分析，着重研究了不同管坝接缝形式对管道结构强度和裂缝的影响．计算结果表明，在管坝接缝面设置垫层，可以充分发挥钢材的作用，并可避免管道径向裂缝向坝体混凝土中发展，以确保坝体整体安全．     

三峡电站钢衬预应力混凝土联合受力压力管道设计方案选择

以三峡电站坝后背管钢衬钢筋混凝土联合受力结构为基础 ,在保证压力管道承载力要求、提高结构耐久寿命的前提下 ,提出了钢衬预应力混凝土联合受力压力管道的设计方案 .考虑结构荷载工况和施工工艺 ,对后张有粘结真空辅助压浆方案和后张无粘结方案的预应力筋束锚固方式、扶壁夹角和钢衬厚度等进行了论证 .通过对不同钢衬厚度、不同外包混凝土尺寸压力管道有限元计算的对比分析 ,提出了三峡电站钢衬预应力混凝土联合受力压力管道的优化设计方案     

三峡水电站压力管道非线性有限元分析

结合三峡工程实际，对浅槽式钢衬钢筋混凝土道进行了非线性有限分析，着重研究了不同管坝接缝形式对管道结构强度和裂缝的影响，计算结果表明，在管坝接缝面设置垫层，可以充分发挥钢材的作用，并可避免管道径向裂缝向坝体混凝土中发展，以确保坝体整体安全。     

混凝土坝下游面管轴向应力的计算和试验研究

通过几个电站的有限元计算和仿真材料模型试验成果，分析混凝土坝下游面钢衬钢筋混凝土管道的轴向应力分布规律及其对管壁应力的影响，可作为管壁三维强度分析的依据，并指出在轴向压力和内水压力作用时裂缝更早发生。     

HRB400级钢筋混凝土构件裂缝宽度的试验分析

通过4根HRB400级钢筋混凝土简支梁的试验，观测了试件的裂缝发展过程，对试验结果进行了讨论和分析，研究了这种结构的裂缝特点．试验研究结果表明，HRB400级钢筋混凝土受弯构件裂缝特点与普通钢筋混凝土构件相同，且在正常使用状态下，采用规范公式对此类构件进行裂缝宽度验算，实测值均小于计算值，所以利用规范公式进行裂缝宽度的估计是足够安全的．但因两者相差较大，应对裂缝公式进行修正．     

配高强箍筋的T形截面混凝土梁的斜裂缝宽度试验研究

对12根高强钢筋作箍筋的T形截面钢筋混凝土简支梁进行了试验研究。分析了混凝土强度、配箍率和加载方式对斜裂缝宽度的影响,建立了计算配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度的实用公式。研究结果表明,混凝土强度大于等于C40时,配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度可以满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)正常使用极限状态验算中裂缝宽度限值的要求。     

Crack elongation and its width of large depth reinforced concrete beams

In order to meet the requirement of structural inspection,the crack spacing and crack width at various heights in the tensile zone of six large depth reinforced concrete beams were measured under several loading levels of serviceability state.The effects of the depth of normal section beams on the crack spacing and crack width were analyzed,and the modified model is proposed for calculating the average crack spacing by thinking about the depth of normal section,the reinforcement arrangement and the effective reinforcement ratio.The relationships of crack widths at any position in the tensile zone and at the reinforcement level on the side surface of beam were studied.By theoretical and statistical analysis,a method is proposed to calculate the ratios of crack widths between any position and the reinforcement level on the side surface of large depth reinforced concrete beams.     

CFRP筋钢筋混凝土剪力墙自复位性能试验研究

通过对1片钢筋混凝土剪力墙和4片配有碳纤维增强聚合物(CFRP)筋的剪力墙的低周反复荷载试验,在分析试验中测得的裂缝宽度、裂缝的发展和分布形态、侧向变形的基础上,研究了在钢筋混凝土剪力墙的适当位置部分或全部配置CFRP筋对剪力墙的残余裂缝和残余变形等自复位性能的影响规律。研究结果表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,配有CFRP筋的剪力墙的开裂荷载较低,裂缝较多,裂缝分布分布范围较广,墙体的最大裂缝宽度、残余裂缝宽度和侧向残余变形分别降低了60%、70%和90%,说明在剪力墙中合理配置CFRP筋能使剪力墙具有优异的自复位性能。     

坝后背管混凝土的抗裂措施

坝后背管在我国大型水电站中得到应用,但是这些水电站多数位于酸雨地区.酸雨经裂缝会对混凝土和钢筋产生腐蚀,使坝后背管使用寿命大大降低.因此,对坝后背管4种混凝土抗裂措施进行探讨后得出,采用人工间隙措施是一种较好的抗裂措施,值得推广.     

钢筋混凝土压力隧洞裂缝宽度计算方法的探讨

对钢筋混凝土压力隧洞裂缝宽度计算方法进行了综合分析 ,并对各种计算方法的不足之处进行了探讨 ,为提出更加全面合理的裂缝宽度计算方法提供了思路 .     

钢筋混凝土叠合梁斜裂缝宽度计算

报导了１２根钢筋混凝土叠合梁在多点等代均布荷载作用下斜截面裂缝宽度的试验成果,分析了预制截面与叠合截面高度比和一期荷载作用跨中弯矩与预制截面极限承载弯矩之比,对钢筋混凝土叠合梁斜截面裂缝宽度的影响规律,提出了相应的计算方法。     

配置高强钢筋的混凝土梁裂缝试验研究

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对8根配置500MPa钢筋和4根配置400MPa细晶钢筋的混凝土梁进行静力加载试验,观测试件的裂缝发展过程,了解此类构件的裂缝特点,为工程中推广应用500MPa钢筋和400MPa细晶钢筋提供试验依据。试验结果表明,配置500MPa钢筋和400MPa细晶钢筋的受弯构件裂缝发展规律与普通钢筋混凝土受弯构件基本相同,但在正常使用状态下,按照现行混凝土结构设计规范对此类构件进行裂缝宽度验算,计算值均大于试验值。同时,结合其它67根配置高强钢筋的混凝土梁试验数据,评估了现行混凝土结构设计规范裂缝宽度公式的适用性,并在该规范的计算模式基础上,提出平均裂缝间距及短期最大裂缝宽度计算的修正公式,修正公式的计算结果与试验结果符合较好。     

Fatigue properties of special kind of reinforced concrete composite beams

The special reinforced concrete composite beam consists of a steel fiber reinforced self-stressing concrete composite layer and a reinforced concrete T-beam, and constructional bars are set up at their bonding interface. Fatigue properties of the composite beam under the action of negative moment were experimentally studied. Through inverted loading mode the load-bearing state of a composite beam was simulated under the action of negative moment. With the ratios of constructional bars being 0, 0.082% and 0.164% respectively as parameters, the effects of constructional bars on the properties of composite beam, such as fatigue life, crack propagation, rigidity loss as well as damage behavior of bonding interface, were studied. The mechanism of the constructional bars on the fatigue properties of the composite beams and the restriction mechanism of crack widths and rigidity loss were analyzed. The test results show that the constructional bars can enhance the shear resistance of the bonding interface between composite layer and old concrete beam and restrict expanding of steel fiber reinforced self-stressing concrete, which are beneficial to synergistic action of composite layer and old concrete beam, to reducing the stress amplitude of bars and the crack width of composite layer, and to increasing the durability and fatigue life of the composite beam.