混合配置GFRP筋与钢筋的圆形截面混凝土受弯构件承载力计算

根据钢筋和GFRP筋的本构模型,提出钢筋和GFRP筋混合配置的圆形截面混凝土构件正截面受弯承载力计算基本假定和截面受力平衡条件,并推导出了GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土适筋梁正截面受弯承载力建议计算公式。通过与现有规范、规程相对比验证,得出建议公式可作为配置纯GFRP筋或钢筋的圆截面混凝土构件的设计公式。此外,对5组GFRP筋混凝土梁和2组混合配筋混凝土梁进行了静力抗弯试验,试验结果表明,纯配与混配构件的正截面受弯承载力建议公式计算值与试验实测值相比都有一定的安全储备,承载力系数在1.59~2.43之间,证明了建议公式的合理性,可供工程设计参考。     

混凝土梯形构件正截面受弯承载力计算方法

根据文献 [1]矩形构件正截面受弯承载力计算公式及其纵向受拉钢筋截面面积计算方法 ,推导出了混凝土梯形构件正截面受弯承载力计算公式及其纵向受拉钢筋截面面积计算方法 ,并将其受弯承载力计算系数制成了表格 ,可供大家设计梯形梁时使用     

波形钢腹板组合梁无黏结预应力筋应力增量研究

预应力波形钢腹板组合梁翼板内的无黏结预应力筋应力变化与梁上荷载之间存在显著的相关关系,因而无黏结预应力筋的应力增量可以通过截面配筋指标等相关参数建立回归公式。参数分析表明:对于受弯破坏的预应力波形钢腹板组合梁,影响翼板内无黏结预应力筋应力增量的主要参数为受拉翼板的钢筋屈服强度及配筋率、钢翼缘板屈服强度及面积、翼板混凝土强度以及混凝土翼板厚度与梁截面高度之比,而波形钢腹板的厚度及其屈服强度、预应力筋的初应力及预应力筋配筋面积、梁跨高比等参数影响很小。通过大量计算分析,建立了翼板内无黏结预应力筋应力增量与受拉翼板的钢筋屈服强度及钢翼缘板屈服强度的关系,并提出了预应力波形钢腹板组合梁屈服时预应力筋应力增量计算方法,计算结果精度较好。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法

国内外已有试验研究表明,有粘结预应力FRP筋混凝土梁的破坏模式包括界限破坏、受压破坏与受拉破坏三种。在我国现行规范中尚无关于预应力FRP筋混凝土梁的设计规定,在ACI440.4R-04规范中虽有相关的规定,但其针对的是截面受拉区仅配置预应力FRP筋的混凝土梁。对截面受拉区同时配置预应力FRP筋和非预应力钢筋、预应力FRP筋和非预应力FRP筋这两种混合配筋形式下的有粘结预应力FRP筋混凝土梁的正截面抗弯承载力计算方法进行了研究。基于受弯截面的极限状态分析,分别提出了三种破坏模式下正截面抗弯承载力的计算公式。为了验证公式,进行了6根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的单调静力试验以及基于ANSYS软件的非线性有限元参数分析。应用建议公式对课题组及国外完成的48根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的试验结果和6根梁的参数分析结果进行了计算与对比,计算值与试验结果和参数分析结果吻合较好。     

钢筋混凝土梁抗剪承载力的FASTM显式计算方法

针对传统FASTM抗剪承载力模型需多次迭代计算的特点,在对245片有腹筋RC矩形截面简支梁抗剪极限状态下混凝土、钢筋受力行为进行统计分析后,对钢筋、混凝土本构关系进行适当简化并引入具有显著统计意义的回归关系,提出了有腹筋RC矩形截面简支梁抗剪承载力的显式计算方法。研究结果表明:抗剪承载力极限状态下245片试验梁箍筋均发生屈服,混凝土主拉应变均超过开裂应变,混凝土主压应变均大于峰值应力对应的应变,虽然有少许试验梁的纵筋应变大于其屈服应变,但在统计意义上纵筋应变显著小于其屈服应变,且混凝土剪应变与箍筋拉应变、箍筋拉应变与混凝土拉应变之间均有极为显著的相关关系,将其作为附加控制方程并对钢筋、混凝土本构关系适当简化即可实现抗剪承载力的显式求解; FASTM的抗剪承载力理论预测结果确实会受剪跨比影响,当剪跨比在1.5～3.0之间时FASTM显式算法能较为准确地计算梁体的抗剪承载力。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法

目前对锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的研究主要考虑锈蚀程度的影响,忽视了构件本身参数不同对承载力退化的影响,导致不同学者提出的锈蚀钢筋与混凝土的协同工作系数差异较大。为合理评估既有锈蚀钢筋混凝土梁的剩余承载力,首先对锈后无黏结钢筋混凝土受弯构件进行模拟试验与有限元分析,系统分析严重锈蚀混凝土构件钢筋应力水平的主要影响因素,发现截面配筋指标可综合反映混凝土强度和截面配筋率对受拉钢筋应力水平的影响,并确定基于截面配筋指标的锈后无黏结混凝土梁受拉钢筋强度利用系数;对一般锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的退化机理进行深入分析,综合考虑钢筋锈蚀程度和截面配筋指标的影响,建立一般锈蚀混凝土梁钢筋强度利用系数计算公式;提出概念明确、通用性强的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法;与大量的试验结果进行对比验证,计算方法的吻合性较好。     

锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯破坏模式及承载力简化计算方法

为快速准确评估受拉纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的影响,采用解析方法计算受弯破坏时锈蚀钢筋混凝土梁正截面应力和应变分布,识别并定义锈蚀钢筋混凝土梁的3个界限锈蚀率和6种正截面受弯破坏模式,提出预判破坏模式再计算承载力的锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯承载力简化计算方法。采用该简化方法,计算相关文献中235根锈蚀钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力,并与试验结果对比,验证该简化方法的准确性。通过两个算例,分别研究初始超筋梁和初始适筋梁的正截面受弯破坏模式及承载力随受拉纵筋锈蚀率的变化规律。研究结果表明：随着受拉纵筋锈蚀率的增大,初始超筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似超筋”、“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;初始适筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;钢筋混凝土梁正截面受弯承载力近似呈多段线性降低,最终退化为素混凝土梁的开裂弯矩,转折点位置为界限及临界锈蚀率。     

钢筋混凝土单筋矩形截面梁中构造钢筋受力分析

1引言 钢筋混凝土框架是建筑结构的主要结构形式之一．其主要结构构件梁在竖向荷载作用下的内力主要是弯矩和剪力．若给定最大截面弯矩可算出一定跨度的钢筋混凝土梁所能承受的最大竖向荷载,而对于钢筋混凝土矩形单筋截面,除在受拉边配置受拉钢筋外,在受压边要配置构造钢筋。但在梁的正截面受弯承载力计算中仅考虑受拉钢筋和受压区混凝土所受的力,而不考虑受压区构造钢筋所承担的力．但在梁所受内力效应较小的情况下．受压区构造钢筋所受的力要考虑．     

南宁某糖厂体外预应力加固分析

体外预应力加固钢筋混凝土梁是一种非常有效的加固方式,但是计算比较麻烦,为了加快体外预应力加固技术在工程实践中的应用,通过工程实例详细介绍了体外预应力承载力增量的计算方法,其计算方程通过跨中控制截面的弯矩平衡以及拉-压杆模型推导得出,忽略受压区钢筋的作用和预应力钢筋和转向块之间的摩擦,假设其普通钢筋在极限承载力状态下达到屈服,将施加的体外预应力产生的梁的承载力增量单独进行研究分析.对于已知原梁截面的配筋及需要增加承载力增量的体外预应力加固与改建工程可以直接反算其预应力筋面积,设计概念清晰明了,计算过程更加简捷,可供同类工程设计借鉴.     

考虑钢筋混凝土梁柱节点受力特征的钢筋锚固受力性能试验

强烈地震作用下梁纵筋在钢筋混凝土梁柱节点内一般会产生明显的黏结滑移变形,通过合理的材料本构模型正确描述节点内梁纵筋的黏结滑移规律是节点单元有限元模型的关键问题。在“超级节点”单元模型和OpenSees软件中,梁纵筋的应力-滑移本构模型是在传统单根钢筋锚固的单调受拉试验基础上建立的,未考虑轴压力、循环拉压等对节点内梁纵筋受力的影响。对11个锚固钢筋试件在单调受拉、循环拉压等加载方式下的受力性能进行了试验,测量了钢筋的黏结滑移变形,通过对比锚固钢筋的应力-滑移试验结果,分析了加载方式、轴压力、相对锚固长度、钢筋屈服强度等对滑移变形的影响。研究结果表明,单调受拉时钢筋的锚固性能相对最好,拉-拉循环加载时锚固钢筋的黏结滑移变形更大,拉-压循环加载会进一步加大锚固钢筋的滑移变形;施加轴压力有利于提高锚固钢筋的黏结性能、减小黏结滑移变形;增加钢筋的相对锚固长度,钢筋受拉屈服时的滑移变形将减小;基于锚固钢筋的单调受拉试验建立的材料本构模型未考虑轴压力、加载方式的影响,难以合理模拟节点内梁纵筋在强烈地震作用下的滑移变形。     

冷轧带肋钢筋应用时应注意的问题

(1)设计阶段质量控制①超筋现象采用热轧钢筋或冷轧带肋钢筋时，正截面承载力计算中，应考虑受拉钢筋和受压混凝土同时达到其强度设计值的相对受压高度ξb取值及允许最大配筋率ρmax不相等，冷轧带肋钢筋应按无屈服点考虑。     

HRB500钢筋轻骨料混凝土叠合梁受弯性能试验研究

对3根不同配筋率下采用HRB500组合封闭箍筋和纵筋的钢筋轻骨料混凝土叠合梁和3根对比试件进行了受弯性能试验,对叠合梁的正截面受弯承载力、抗裂性、挠度以及裂缝开展情况进行了分析。结果表明:采用HRB500组合封闭箍筋和纵筋的钢筋轻骨料混凝土叠合梁的破坏形态、受弯性能与整浇对比梁相近,梁正截面的平截面假定仍然适用,正截面受弯承载力、开裂荷载及挠度仍可按照现行规程JGJ 12—2006中的计算公式计算。     

一步法计算钢筋砼受弯构件的配筋As及ρ,ξ值

根据钢筋砼矩形截面单筋受弯构件正截面受拉钢筋的计算方式,推导出不同标号砼不同的等级钢筋的配筋公式,给出ＣＡＳＩＯｆｘ－１８０Ｐ计算器计算程序。     

固化期间缓黏结预应力混凝土梁承载力的试验研究

为了探明固化期间缓黏结预应力混凝土梁的承载能力,制作了5根长3 300 mm、截面300 mm×400 mm的缓黏结预应力混凝土梁,每根梁直线布置3根缓黏结预应力钢筋,进行梁的抗弯承载力试验。首先将预应力混凝土梁分批次进行预应力钢筋张拉,然后分2批进行梁的承载力性能试验。在进行预应力钢筋张拉及承载力试验时采用邵氏硬度计测量试件缓黏结剂的固化程度。在抗弯承载力试验过程中,通过监测梁挠度、预应力钢筋两端的压力变化、裂缝分布等指标,探明预应力钢筋与混凝土之间的传力机理及梁的承载能力。结果表明:张拉时缓黏结剂固化程度对梁的开裂荷载影响较小,对极限荷载影响较大;缓黏结剂固化度低时,张拉的试件梁具有良好的力学性能;缓黏结剂未完全固化、预应力混凝土梁提前受荷时,其承载能力降低。     

增补受拉钢筋加固砼梁二次受力时的抗弯承载力

根据加固梁中原钢筋和新增加钢筋之间的形心距离、各材料的应力-应变关系及变形协调原理，分析了加固后构件破坏时原筋和新增加钢筋分别达到屈服的三种极限破坏形态，从理论上推导出了增补受拉钢筋加固混凝土梁在二次受力时的正截面承载力计算公式。为其它类似加固方法的构件抗弯承载力计算提供了参考，是对现行规范一定的补充，同时使工程加固设计有了计算依据。     

芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁受弯性能研究

对以芳纶纤维筋为有黏结预应力筋、环氧涂层钢筋为非预应力筋的部分预应力混凝土梁的受弯性能进行研究,共进行了10根梁从混凝土开裂、裂缝开展直至梁受弯破坏的全过程试验。测定了梁的开裂弯矩,梁截面应变分布,变形的发展,裂缝出现、发展及分布情况,提出区分芳纶纤维筋破断及混凝土压坏的界限等效配筋率或界限中和轴高度,推导出芳纶纤维筋拉断和混凝土压坏同时发生,混凝土压坏、芳纶纤维筋未拉断及芳纶纤维筋拉断、混凝土未压坏等情况的受弯承载力计算方法,并提出芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁短期刚度及裂缝宽度的计算方法。     

配置600MPa钢筋的无黏结部分预应力梁受弯性能试验研究

对5根无黏结部分预应力混凝土梁进行受弯性能试验,研究配置600 MPa钢筋的无黏结部分预应力梁的受弯性能。分析非预应力筋配筋率及混凝土强度等级对试验梁挠度、极限应力增量及抗弯承载力的影响。研究结果表明:增大非预应力筋配筋率可以提高无黏结部分预应力混凝土梁的抗弯承载力;配置600 MPa钢筋的无黏结部分预应力混凝土梁的极限承载力仍可用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中推荐的算式进行计算;600 MPa钢筋的屈服强度设计值取520 MPa具有足够的安全储备。     

体外预应力筋极限应力增量的理论分析与试验研究

为研究体外预应力梁受弯破坏过程的力学性能及体外预应力筋极限应力增量,对比分析了各国规范关于体外预应力筋应力增量的计算方法,设计并完成了2根体外预应力波形钢腹板简支组合梁的抗弯承载力试验,编制了非线性全过程分析程序对2根梁进行了分析;以跨高比为主要变量,考虑混凝土强度、截面配筋状况、体外预应力筋有效预应力等因素,以平截面假定为基础,根据极限状态时梁截面内力平衡条件,通过增大受压区混凝土面积建立了体外预应力筋极限应力增量的简化计算公式,并用搜集到的19根试验梁数据对该计算公式加以验证。结果表明:体外预应力组合梁受弯破坏全过程与体内预应力梁基本类似,但是梁破坏时体外预应力筋还未进入屈服阶段,利用各规范公式计算的体外预应力筋极限应力增量比试验值小很多,与试验梁普通受拉钢筋屈服时的体外预应力筋应力增量相当;体外预应力筋的极限应力增量与跨中挠度近似呈直线关系;计算结果与试验结果吻合良好,该公式具有一定的参考价值。     

同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承载力设计计算

文章对同时配有钢筋和FRP筋混凝土受弯构件的正截面承载力设计计算方法进行了分析研究;参照钢筋混凝土受弯构件基本理论,按照适筋破坏,部分超筋破坏和超筋破坏三种破坏方式对其进行了承载力分析,提出该种受弯构件的设计计算公式和计算步骤。     

无黏结预应力型钢混凝土框架梁静力性能试验研究及有限元模拟

为研究无黏结预应力型钢混凝土(UPSRC)框架梁的静力性能,对4榀UPSRC框架梁试件进行了竖向静载试验,主要的变化参数为框架梁中普通钢筋用量、型钢用量以及框架柱尺寸。对其裂缝发展、破坏模式、荷载-位移曲线、普通钢筋及型钢应变、无黏结筋应力变化等进行了分析。结果表明：UPSRC框架梁整体呈“梁铰”破坏机制,梁端及跨中出现塑性铰,截面转动能力强;达到极限荷载时,跨中及梁端受拉钢筋均屈服,部分受压钢筋屈服,型钢受拉翼缘基本屈服,受压翼缘则处于弹性工作状态;极限荷载后,UPSRC框架梁仍有较高的承载能力;无黏结筋应力增量与跨中挠度呈良好线性关系,且已有规范计算方法低估了UPSRC构件达到极限状态时无黏结筋的应力增量值;与型钢用量及框架柱截面尺寸相比,改变普通钢筋直径对UPSRC框架梁的极限荷载以及裂缝宽度的影响最为显著。利用ABAQUS有限元软件对试验进行了数值模拟。经分析发现,该模型可较好地模拟竖向荷载作用下UPSRC框架梁的力学性能。