FRP筋混凝土梁挠度与裂缝宽度计算模型分析

收集国内外218组纤维增强复合材料(FRP)筋混凝土梁受弯性能试验结果,重点研究了正常使用阶段和极限状态下梁挠度和裂缝宽度的发展规律,基于试验数据修正了FRP筋应变不均匀系数ψ与强度配筋影响系数的关系,建立了该类梁受弯挠度计算模型;深入分析了FRP筋混凝土梁受弯截面内力臂系数η、构件受力特征系数α_cr对构件裂缝宽度计算精度的影响,确定η,α_cr的合理取值,优化计算模型,并与规范GB 50608—2010建议模型计算值进行对比分析。结果表明:根据建立的ψ与强度配筋影响系数关系,选取η=0.88,α_cr=1.5得到的建议模型能够较好预测FRP筋混凝土梁受弯挠度和裂缝宽度,比规范计算结果吻合好,验证了建议模型的准确性和合理性。     

玻璃纤维混凝土梁挠度和裂缝宽度计算方法研究

利用梁的有效惯性矩 ,将玻璃纤维配筋率和弹性模量的影响在Branson公式的m系数中集中得以体现 ,提出了玻璃纤维混凝土梁挠度的计算方法 ,并基于已有的研究成果 ,给出了玻璃纤维混凝土梁裂缝宽度的理论计算公式 ,且与 6根不同配筋率的玻璃纤维混凝土梁的试验结果相比较 ,理论计算与试验结果比较接近     

高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为深入研究高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁抗弯性能和设计方法,通过8根高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁和3根钢筋混凝土梁的抗弯试验,对高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁正截面抗弯性能进行了研究。在相同混凝土强度等级、相同构件尺寸的条件下,对比分析了混合配筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、挠度、裂缝分布等特性。     

高强经编聚酯纤维筋增强混凝土梁抗弯性能试验研究

高强经编聚酯纤维筋是一种新型FRP筋。为深入研究高强经编聚酯纤维筋混凝土梁弯曲性能,通过5根高强经编聚酯纤维筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的弯曲试验,对高强经编聚酯纤维筋混凝土梁正截面抗弯性能进行了研究。结合试验梁结果,探讨了抗弯承载力计算方法,并与实测值进行了比较,分析了高强经编聚酯纤维筋增强混凝土梁的裂缝分布形态、最大挠度等特性。     

CFRP筋混凝土梁挠度性能试验研究与全过程分析

通过4根CFRP筋混凝土梁在单调荷载下的试验研究,对CFRP筋混凝土梁挠度进行较为系统的研究.并在试验分析的基础上,提出了一种接近于实际的CFRP筋混凝土梁挠度的全过程分析方法,与试验结果对比,吻合良好,可为相关工程实践提供依据.     

GFRP筋增强ECC梁的抗弯性能研究

利用玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋取代钢筋作为混凝土结构增强筋可以有效解决侵蚀环境下钢筋锈蚀问题,但存在着延性不足的问题,结构常常呈脆性破坏。研究了GFRP筋高韧性水泥基复合材料(ECC)梁的抗弯性能,并与GFRP筋普通混凝土梁和钢筋混凝土梁进行对比,结果显示GFRP筋ECC梁在抗弯承载力和延性方面均优于GFRP筋普通混凝土梁,并且GFRP筋ECC梁具有类似于钢筋混凝土的塑性破坏特征,不同于GFRP筋普通混凝土梁的脆性破坏。GFRP筋与ECC具有良好的协同工作能力,并且两者均具有优异的耐久性能,因此在海洋工程、冬季撒除冰盐的公路与桥梁工程等领域具有广阔的前景。     

碳纤维预应力棱柱体复合筋混凝土梁裂缝试验研究

通过6根混凝土梁的抗弯静力加载试验,对碳纤维预应力棱柱体复合筋(CFRP-PCPs)混凝土梁在使用荷载作用下裂缝的分布及发展进行研究。考虑到CFRP-PCPs复合筋的影响,在我国现有《混凝土结构设计规范》相关计算方法的基础上,对CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的裂缝间距和最大裂缝宽度计算式进行修正,并将所提出的算式的计算结果与试验结果进行了对比,分析结果表明计算值与试验值吻合程度较好。     

FRP筋混凝土梁弯曲试验及设计方法探讨

利用我国自主开发的FRP复合筋加工混凝土梁式构件,采用两点加荷方式进行了弯曲试验,测定了单调荷载作用下的梁的挠度与相应的荷载关系曲线,研究了配筋率、与混凝土的粘接作用等因素对构件承载能力、变形性能的影响,分析了FRP筋混凝土梁在荷载作用下的变形特征和破坏形态,提出了FRP筋混凝土梁设计方法。     

玄武岩纤维筋混凝土梁抗弯性能试验研究

制作3根玄武岩纤维筋混凝土简支梁进行三分点静力加载直至破坏的试验,研究并分析了不同配筋率对玄武岩纤维筋混凝土梁的裂缝分布、极限荷载、荷载-挠度曲线关系以及裂缝的开展情况的影响。试验结果表明:当配筋率在一定范围内时,玄武岩纤维筋混凝土梁的抗弯承载力随配筋率的增加而增大;裂缝宽度可以控制在2.5mm以内,裂缝间距随着配筋率的增加而减小。     

钢-GFRP混合配筋混凝土梁抗弯承载力计算

提出了在截面角区用GFRP筋代替钢筋的混合配筋方法来解决结构的耐久性问题。通过对混合配筋混凝土梁在弯曲作用下的力学、使用性能进行分析,推导出混合配筋混凝土梁的极限弯矩的计算公式,并通过静力抗弯试验,对公式进行了修正和完善。     

冷轧带肋双钢筋混凝土梁裂缝宽度和刚度计算

通过 7根试验梁的研究 ,分析了冷轧带肋双钢筋混凝土梁在正常使用状态下裂缝分布、裂缝宽度和挠度变形的规律 ,提出了梁的钢筋强度设计值及裂缝和刚度计算公式 ,使计算值更好地与实测值吻合     

加筋混凝土梁延性系数计算方法

由于纤维增强复合材料(FRP)筋不存在屈服状态,传统的延性系数计算方法不适用于FRP筋混凝土梁和混合配筋(钢筋+FRP筋)混凝土梁。为了提出一个相对完善的、统一的加筋混凝土梁截面延性计算方法,在对既有各类加筋混凝土梁延性指标计算方法进行分析的基础上,从抗震对结构延性的要求出发,依据延性系数的定义与动力要求统一的原则,推导得出了加筋混凝土结构延性系数-地震力降低系数(μ-C)关系式。依据等位移下的μ-C关系式,提出了加筋混凝土梁延性系数的计算方法。通过对比延性系数计算值与既有试验值,证明了该方法的有效性。对混凝土及钢筋强度、混凝土极限压应变、截面有效配筋率和FRP筋配筋刚度比等影响加筋混凝土梁延性的因素进行了参数化分析。结果表明:加筋混凝土梁的延性随着混凝土强度和极限压应变的增加而提高,随着钢筋强度、有效配筋率和FRP筋配筋刚度比的提高而降低。     

大保护层混凝土梁的裂缝试验

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对4根配置500 MPa钢筋的大保护层混凝土梁进行了静载试验,观测试件的裂缝发展过程,了解此类构件的裂缝特点;同时,结合另外24根大保护层混凝土梁的试验数据,建议了此类构件的裂缝间距及裂缝宽度的计算公式,并根据配置表层钢筋或箍筋的混凝土梁试验结果,对大保护层混凝土梁提出了裂缝宽度控制建议。分析结果表明:配置500 MPa钢筋的大保护层混凝土梁裂缝发展规律与普通钢筋混凝土梁基本相同,但在正常使用状态下,混凝土构件的裂缝宽度较大,难以满足规范要求;按照中国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)对大保护层混凝土梁进行裂缝宽度验算得到的计算值普遍大于实测值。     

玄武岩纤维混凝土梁裂缝和变形试验研究

为研究玄武岩纤维的掺入对钢筋混凝土梁裂缝和变形的影响,以玄武岩纤维体积掺率和纤维长度为变化参数,设计制作5根试验梁,通过静载试验获得了玄武岩纤维混凝土梁在受力过程中的裂缝分布、裂缝宽度和跨中挠度等试验数据,并与普通混凝土梁进行对比。基于试验数据分析结果提出了玄武岩纤维混凝土梁最大裂缝宽度和短期刚度计算方法。结果表明:玄武岩纤维的掺入可有效阻止钢筋混凝土梁裂缝的开展并提高梁构件的延性。     

钢筋钢纤维混凝土梁斜裂缝宽度计算方法

在分析钢筋钢纤维混凝土箍筋梁斜截面裂缝宽度开展规律试验研究基础上,建立了钢筋钢纤维混凝土梁斜裂缝宽度计算的理论模式.结合试验资料的统计分析,给出了实用计算公式.     

钢骨轻骨料混凝土受弯构件裂缝宽度试验研究

通过对8根钢骨轻骨料混凝土梁和2根钢骨普通混凝土梁的试验,研究了钢骨轻骨料混凝土受弯构件在单调荷载作用下的裂缝开展与分布情况。试验表明,在正常使用极限状态下,钢骨轻骨料混凝土受弯构件的最大裂缝宽度符合使用要求。与钢骨普通混凝土受弯构件相比,其裂缝宽度稍大,但裂缝宽度变异系数较小。受拉纵筋应力是影响裂缝宽度的最重要因素,二者近似呈线性关系。由于型钢对混凝土具有约束作用,在保护层厚度与有效配筋率两个变量中应考虑型钢的影响。在试验资料和理论分析的基础上,给出了钢骨轻骨料混凝土受弯构件最大裂缝宽度的计算公式。公式的计算结果与实测数据符合较好。     

混杂配筋混凝土梁抗弯承载力计算方法初探

钢筋和GFRP筋合理混杂布置,可较大程度地提高混凝土结构的耐久性。通过对8根梁的抗弯试验研究,证实GH冲筋、钢筋和混凝土可以很好地共同工作。依据实验结果和理论分析,提出了混杂配筋混凝土梁抗弯承载力计算方法。     

混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算方法

采用正交试验法设计钢聚丙烯混杂纤维高性能混凝土(简称HPC)深梁试件,通过静力试验研究混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算方法。正交试验中考虑的因素主要有钢纤维特征参数(类型、体积率、长径比)、聚丙烯纤维体积率、水平及竖向分布钢筋配筋率等。结果表明:混杂纤维能改变无腹筋HPC深梁的受剪破坏形态;混杂纤维的掺入使得HPC深梁的剪切初裂强度和抗剪极限强度明显提高,其平均提高幅度分别为45.2%和25.6%。将塑性理论应用于混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算得到了很好的结果,分析表明水平及竖向分布钢筋配筋率的大小对混杂纤维HPC深梁抗剪强度的影响不显著,但水平分布钢筋的作用大于竖向分布钢筋。分析了混杂纤维的增强机理,提出了基于"拉杆拱"模型和劈裂破坏计算模式的混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算式。