冷缝对钢筋混凝土梁抗剪性能影响的试验研究

通过3根端部带有冷缝的钢筋混凝土梁及1根对比钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,分析了形成冷缝的两部分混凝土浇筑时间间隔对试验梁的开裂荷载、极限荷载、裂缝发展以及挠度的影响程度.结果表明,剪跨区存在冷缝,降低了梁的抗剪承载能力,影响了初始裂缝的位置,增加了梁的挠度,改善了梁的延性.     

刚性拼接不等高布置空心板桥受力性能研究

为了研究刚性拼接不等高布置空心板桥受力特性,以某座采用刚性拼接结构的新旧桥主梁不等高布置的空心板桥为对象,进行全桥足尺模型试验和非线性有限元分析,研究荷载作用下拼接结构的传力路径、受力机理和破坏模式。结果表明：刚性拼接结构能有效地传递荷载,将新板与旧板刚性连接成整体受力,且不改变新旧空心板的承载能力,拼接结构晚于空心板开裂,说明拼接结构设计合理;拼接结构与新桥边板的预埋钢筋和与旧桥边板的植筋,均不会发生破坏。拼接结构的破坏模式是弯曲产生的纵向拉应力引起拼接结构跨中截面底部混凝土开裂,继而端部拼接结构与新板处是拼接结构与空心板发生竖向剪切破坏。     

装配式空心板斜交桥梁横向预应力的抗裂性能研究

与普通直桥相比,装配式空心板斜交桥梁的特殊之处在于其带有一定角度的端部。在斜桥两直边施加横向预应力时,端部达不到预压的效果。针对这一问题,提出了斜交桥梁横向预应力施加的方案,并利用ABAQUS有限元软件建立装配式空心板桥梁实体模型,计算并分析了斜交桥梁横向预应力的抗裂性能。结果表明:当车辆荷载和负梯度温度场共同作用时,极易导致桥面板开裂;忽略端部影响仅在直线部位施加预应力时,其在端部区域各铰缝均未取得较好的预压效果;在斜边各1/3处施加一道横向预应力可使得绝大部分的铰缝处于受压状态,大大提高铰缝的抗裂性能。研究所得结论能为装配式空心板斜交桥梁施加横向预应力的设计提供参考和借鉴。     

预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的受力试验

采用预应力碳纤维布(CFRP)、非预应力CFRP加固钢筋混凝土梁与未加固对比梁进行受力试验,分析了预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏特征,研究CFRP预应力和混凝土预裂对加固钢筋混凝土梁的裂缝、挠度、混凝土和CFRP应变、开裂荷载、屈服荷载和极限荷载的影响。结果表明:对CFRP施加预应力可充分发挥其高强的特性;预应力CFRP可明显增强加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,提高开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,提高截面抗弯刚度,增大极限破坏时的挠度和延性,减小裂缝宽度和延伸长度;混凝土预裂将在一定程度上降低预应力CFRP对加固梁抗弯性能的增强作用。     

钢纤维自密实混凝土梁抗剪性能的试验研究

对15根自密实钢筋-钢纤维混凝土梁和6根普通自密实钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,通过荷载-跨中挠度曲线、剪跨区荷载-混凝土主应变曲线和荷载-箍筋应变曲线,分析了钢纤维掺量、剪跨比和配箍率对梁抗剪性能的影响。基于试验结果,对比了Rilem TC 162-TDF和CECS 38:2004抗剪公式,并与实测值进行了比较。结果表明,钢纤维能够显著的提高无腹筋梁的变形能力和承载能力,改善破坏形态。由钢纤维部分取代箍筋使梁具有更好的抗剪性能;Rilem TC 162-TDF与实测值吻合较好。     

钢纤维自密实混凝土梁抗剪性能的研究

本文对15根自密实钢筋-钢纤维混凝土梁和6根普通自密实钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究，通过荷载-跨中挠度曲线、剪跨区荷载-混凝土主应变曲线和荷载-箍筋应变曲线，分析了钢纤维掺量、剪跨比和配箍率对梁抗剪性能的影响。基于试验结果，对比了Rilem TC 162-TDF和CECS 38:2004抗剪公式，并与实测值进行了比较。结果表明，钢纤维能够显著的提高无腹筋梁的变形能力和承载能力，改善破坏形态。由钢纤维部分取代箍筋使梁具有更好的抗剪性能；Rilem TC 162-TDF与实测值吻合较好。     

钢纤维-GFRP箍筋混凝土梁受剪抗裂性能试验研究

为解决纤维增强聚合物(FRP)配筋混凝土梁的受剪抗裂性能不足和挠度过大等问题,在混凝土中掺入具有优良阻裂特性的钢纤维是一种有效途径。通过8根钢纤维—玻璃纤维增强聚合物(GFRP)箍筋混凝土梁的受剪试验,研究了钢纤维体积率(0.5%、1.0%、1.5%)和剪跨比(1.5、2.0、3.0)对试验梁斜截面抗裂性能的影响。结果表明：钢纤维能够有效抑制GFRP箍筋混凝土梁内部微裂缝的扩展,提高其整体刚度和抗裂性能。当剪跨比为2.0时,钢纤维体积率为1.5%试验梁的开裂剪力相对于未掺纤维对比梁增加了38.4%。随着剪跨比增加,试验梁受剪抗裂性能逐渐降低。基于试验数据和已有研究结果,提出了钢纤维-GFRP箍筋混凝土梁开裂剪力的建议计算方法,该方法的计算值与试验值吻合良好。     

简支空心板桥车辆荷载效应分析

车辆荷载模式随着中国桥梁相关规范的更新进行了调整,以空心板桥为研究对象,利用Midas/Civil建模分析。分别针对《城市桥梁设计准则》(CJJ1l-93)、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)和《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)3种不同时期发布的规范要求的标准车辆荷载进行加载,计算并分析新旧规范下的荷载组合效应差异,以及挠度和冲击系数之间的差别。研究结果表明,对于简支空心板桥,必须加强支座处抗剪验算;同时,在3种不同时期城市桥梁设计规范的标准车辆荷载(不计冲击力)作用下产生的挠度效应均能满足各自规范要求。更多还原     

整体化铺装层加固空心板理论最优厚度分析

以装配式空心板桥为研究对象，利用大型通用软件ＡＢＡＱＵＳ建立有限元计算模型。分析了不 同铺装层厚度对空心板桥应力和挠度的影响，讨论了不同跨径下整体化铺装层的理论最优厚度，并对不 同跨径下考虑铺装层叠合效应的空心板桥进行了承载力极限状态和正常使用状态验算。分析结果表 明:对于不同跨径的空心板桥，存在一种使应力和挠度最小的理论最优厚度值；取应力最小和挠度最小 时对应的整体化铺装层厚度的较大值为整体化铺装层的理论最优厚度，当跨径从6ｍ增大到20ｍ，整体 化铺装层理论最优厚度从30ｃｍ减小到6ｃｍ；考虑整体化铺装层叠合效应后不同跨径下不同整体化铺 装层厚度的空心板梁承载能力均满足规范要求。 关键词:桥梁工程；空心板；整体化铺装层；理论最     

集中荷载作用下简支预应力空心板的抗剪性能试验研究

通过4块单块板和4块拼缝板试验,研完了预应力空心板在中置集中荷载作用下的抗剪性能,研究结果表明:预应力空心板的破坏型志主要有4种:(1)冲陷破坏;(2)剪切冲陷破坏;(3)冲弯破坏;(4)纵裂——横弯破坏。影响破坏生态的主要因素是空心板的剪跨比λ。此外还提出了抗剪强度的计算公式,采用该公式的计算结果与试验结果吻合较好,并可与非预应力空心板抗剪强度计算公式相衔接。本研究成果可供修订规范及工程设计参考。     

锚杆的剪切试验

在一个大型剪切试验架上,对膨胀式(Swellex)锚杆、实心钢锚杆、实心和空心玻璃纤维锚杆作剪切试验。锚杆对节理岩石中节理面的倾斜方向、法向应力和安装锚杆试件的类型是各种各样的。剪切试验表明,新型空心锚杆(膨胀式和劈裂式锚杆)破坏前允许的剪切位移比实心锚杆的大。然而,在断面面积相同的情况下,空心锚杆比实心锚杆有较低的抗剪强度。玻璃纤维空心锚杆的加固能力比钢锚杆的低。锚杆对剪切面(节理面)的倾斜方向在锚杆破坏前对抗剪强度和剪切位移有很大影响。锚杆沿施加剪切和拉伸荷载方向的倾斜,使抗剪强度最大。     

钢纤维轻骨料混凝土无腹筋梁的抗剪性能试验研究

通过设置一组配合比下的7个不同参数浇筑钢纤维轻骨料混凝土无腹筋梁做抗剪试验。试验详述了混凝土梁的裂缝开展情况,分析了钢纤维掺量、剪跨比和配筋率对初裂荷载、极限荷载和跨中挠度的影响。     

考虑界面滑移的组合板承载特性

压型钢板-混凝土组合板的承载能力受混凝土和钢板交界面剪切-黏结强度的控制。剪切-粘结破坏时,混凝土与钢板的界面滑移对组合板的承载特性有重大影响。现行组合楼板设计与施工规范的规定未考虑界面滑移效应的影响,由此可能导致设计结果不够安全。为揭示组合板剪切-黏结破坏的实质,在试验研究和有限元分析的基础上,基于欧洲规范的规定,分析了界面滑移及端部锚固栓钉对组合板承载特性的影响。提出了简支板和端部锚固组合板挠度计算的相关建议,可供工程设计人员参考。     

横向预应力对装配整体式空心板桥纵向抗裂性能的影响

装配式空心板梁桥普遍应用于中小型公路桥梁中,但其容易在竖向梯度温度的作用下产生铰缝开裂。针对这一现象,提出了横向预应力预压抗裂的方法。利用ABAQUS有限元软件建立装配式空心板桥梁实体模型,分析装配式空心板桥梁的开裂成因,研究横向预应力对装配式空心板桥梁抗裂性能的影响。结果表明:竖向梯度温度作用下,空心板桥梁铰缝截面产生极大的拉应力,是导致铰缝初期开裂的重要因素;对空心板桥梁施加横向预应力能有效的消除铰缝处由于温度作用效应所产生的拉应力,使铰缝处于受压状态,提高铰缝的抗裂性能。研究所得结论能为解决装配式空心板桥梁铰缝病害提供借鉴。     

钢-聚乙烯醇混杂纤维对自密实混凝土梁抗剪性能的影响

通过设置不同的纤维体积掺量、混杂比和箍筋间距,对钢(SF)-聚乙烯醇(PVA)混杂纤维自密实混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究。试验结果表明,在混凝土梁中掺加SF或PVA纤维能有效抑制梁裂缝的产生和扩展,并提高梁的抗剪承载力;箍筋间距为150 mm、体积掺加率为1%且SF-PVA纤维的混杂比为1∶1的试件开裂荷载值和抗剪承载力最大;在纤维混杂比和体积掺量相同的情况下,减小箍筋间距能明显提升梁的极限荷载值,但对梁开裂荷载值影响不大。并以SF体积掺量、PVA纤维体积掺量以及箍筋间距为输入层,极限剪力为输出层,建立了BP神经网络强度预测模型,并对极限剪力进行拟合,预测结果较准确。     

水工建筑物钢板及碳纤维补强加固新技术

混凝土结构外表面粘贴钢板补强加固技术始于20世纪60年代，目前已成为国内外适用面较广的加固技术。钢板通过粘结力强大的粘结剂与结构紧密结合为一体，共同承担荷载，对结构的抗拉、抗弯、抗剪等能力进行补强，显著提高强度和韧性，恢复承载能力，延长使用寿命。由于钢板贴合部位的混凝土受到约束，可以控制已有裂缝的扩展，防止新裂缝的产生。     

陶粒混杂纤维混凝土强度正交试验研究

为了解决目前轻质混凝土力学性能不足的问题,开展了向轻质混凝土中掺入多种纤维以提高其力学性能的试验。采用正交试验方法分析了陶粒、玄武岩纤维和聚丙烯纤维这3种添加物对于混凝土抗压强度和最大抗剪荷载的影响。结果表明:陶粒替代部分粗骨料能够有效降低混凝土的自重并大幅度降低混凝土的抗压强度,但陶粒可以提升混凝土的最大抗剪荷载,最大提升幅度为13.7%;玄武岩纤维与聚丙烯纤维的掺入可以有效地提高混凝土的抗压强度和最大抗剪荷载,对混凝土抗压强度的最大提升幅度分别为9.7%和5.7%,对混凝土最大抗剪荷载的最大提升幅度分别为36.2%和13.1%。建立的混杂纤维混凝土抗压强度和最大抗剪荷载的预测模型能够精确地预测其抗压强度以及最大抗剪荷载。研究成果对混杂纤维混凝土的力学性能研究具有一定的参考价值。     

江尖水利枢纽工程闸门加固结构的静、动力场影响变化研究

为研究江尖水利枢纽工程节制闸门加固支撑钢结构最优化设计方案,采用数值仿真计算方法开展设计参数对结构静、动力场特征影响分析。下翼缘与肋板拉应力与腹板夹角参数为负相关关系,但降幅在夹角超过82°后方案内较小,分别仅为0.8%、1.5%;上翼缘处与腹板拉应力在夹角超过82°方案后均为递增。三向位移以夹角82°方案下位移最低,分别为8.21 mm、5.62 mm、9.41 mm;截面跨中与端部处挠度随设计参数的变化为递减,且降幅也减小。地震波荷载参数、腹板夹角参数与结构加速度响应值均为正相关关系,但结构加速度响应值在腹板夹角82°后方案内增幅最高。夹角82°方案下截面大主应力分布合理,综合对比认为该方案下最适配结构设计。结果可为水工建筑中设计优化评判提供多种参考维度。     

T形柱正反向受剪承载力和变形能力特性研究

由于T形柱特殊的截面形式,正反向受剪时将分别处于腹板受压、翼缘受拉和腹板受拉、翼缘受压两种状态,故其正反向受剪承载力和变形能力与十字形柱相比差异较大。通过对国内T形柱受剪承载力试验进行分析,探讨了T形截面柱正反向受剪承载力特性,并对某一T形柱进行低周反复荷载试验,分析了低剪跨比状态下T形柱正反向加载破坏特征、承载能力和变形能力特性。研究表明,T形柱截面不规则,当狭义剪跨比小于3.0时,正反两个方向受剪承载能力和变形能力存在显著差异,两个方向的抗震性能亦存在差异,腹板受压时,柱脚腹板混凝土破坏严重,降低了异形柱的截面刚度和承载力,成为异形柱结构的薄弱部位。     

钢筋混凝土板的成层单元分析及试验研究

本文对局部均布荷载作用下两边简支、两边自由的钢筋混凝土板,进行了全过程的非线性有限元分析和试验研究。在分析中,考虑了混凝土的非线性性质、钢筋层的剪切作用、混凝土的拉伸硬化效应及应力释放等,给出了全过程的荷载—挠度曲线及荷载—弯矩曲线,计算结果与试验值较吻合。此外,对三种不同宽跨比的钢筋混凝土板实施两种不同的边界约束方式,以研究角点翘起对板内力和挠度的影响,并给出了开裂、使用及极限荷载值。