压型钢板混凝土加固混凝土板承载力计算分析

为了提高钢筋混凝土板的受弯性能,基于压型钢板-混凝土组合板的基本原理,提出了压型钢板-混凝土加固方法,给出了施工工艺,通过对压型钢板-混凝土加固混凝土板受弯承载力计算分析,为开展相关的试验研究提供了指导建议。首先,根据塑性理论,对压型钢板-混凝土加固混凝土板的正截面受弯承载力进行了分析,按照塑性中和轴位置的不同,将加固构件正截面极限受弯承载力计算分为3种情况,分别建立了相应的计算公式。其次,通过算例分析了压型钢板的壁厚和强度、新增混凝土的强度和厚度对加固构件极限受弯承载力的影响。计算结果表明,采用压型钢板-混凝土加固混凝土板,可以大幅度提高钢筋混凝土板的正截面极限受弯承载力,其中,新增混凝土厚度的影响最为显著。     

碳纤维布粘贴加固BFRP筋-ECC-混凝土组合梁受弯性能研究

工程结构服役期间经常由于使用功能改变或使用荷载增加而需要对结构进行加固改造。为研究经碳纤维布粘贴加固后的玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋-工程用水泥基复合材料（ECC）-混凝土组合梁的受弯性能,对3组共12根不同ECC高度替换率（0、0.29和0.58）的BFRP筋-ECC-混凝土组合梁底分别粘贴1、2和3层碳纤维布的加固构件及未加固构件进行静力受弯性能试验。研究碳纤维布粘贴层数和ECC高度替换率对组合梁受弯承载力和破坏形态的影响。试验结果表明：采用受拉性能优异的ECC替代受拉区部分混凝土形成的ECC-混凝土组合梁不仅可提高构件承载力,还可有效改善构件抵抗开裂和变形的能力;组合梁底粘贴3层碳纤维布,裂缝宽度可降至未加固试件的10%,受弯承载力提高20%,挠度降低50%。借鉴钢筋混凝土理论,基于合理的基本假定和简化的材料本构模型,提出粘贴碳纤维布加固的组合梁受弯承载力计算式,并给出碳纤维布强度折减系数,理论预测值与试验实测值吻合良好。     

混凝土结构加固设计程序

内容:混凝土结构加固设计计算软件,它适用的加固方法有加大截面法、外包钢法、预应力拉杆、预应力撑杆加固法、粘钢加固法、增设支点加固法等国内外常用的加固方法。计算的构件类型有受弯构件、轴心受压构件、偏心受压构件。主要计算内容有: (1)、混凝土结构或构件加固前和加固后正截面受弯、受压承载力、斜截面受剪承载力; (2)、采用预应力拉杆、预应力撑杆加固的构件加固配筋计算和拉变形量的计算; (3)、增设支点加固的构件内力分析及截面设计计算。软件计算中通过引入截面组合系数     

玻璃幕墙中钢板肋稳定性分析及设计方法研究

近年来钢板肋支承玻璃幕墙在大型公共建筑中得到广泛使用,钢板肋截面面内受弯存在面外的稳定性问题,幕墙设计规范中未提及该部分设计方法,钢结构相关设计规范受弯稳定计算公式未明确板肋截面是否适用.结合以上问题,本文利用弹性稳定理论受弯构件临界弯矩通式,结合现行规范对稳定系数的修正,建议了钢板肋受弯稳定计算方法.为了验证该计算方...     

受火后钢筋混凝土吊车梁加固方法的试验研究

为研究受火后钢筋混凝土吊车梁的维修加固方法,开展了粘贴CFRP布和粘贴钢板加固受火后足尺吊车梁受力性能的试验研究、理论分析和有限元分析。结果表明：未受火对比试件发生受拉区钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏;粘贴CFRP布加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋屈服和CFRP布拉断;粘贴钢板加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋和加固钢板受拉屈服以及受压区混凝土压碎。对于ISO 834等效受火60min后钢筋混凝土吊车梁,粘贴钢板加固效果优于粘贴CFRP布;ISO 834等效受火60min和90min后的钢筋混凝土吊车梁采用CFRP布加固后,极限荷载接近。加固后钢筋混凝土吊车梁试件跨中截面混凝土应变发展规律在混凝土腹板垂直裂缝完全发展前基本符合平截面假定。受火后加固试件的位移延性系数较未加固对比试件有所降低,粘贴钢板加固试件降低稍大。加固的受火后钢筋混凝土吊车梁极限荷载计算结果和有限元结果与试验结果误差绝对值为0.4%~7.8%,满足工程精度要求。     

受火后钢筋混凝土吊车梁加固方法的试验研究

为研究受火后钢筋混凝土吊车梁的维修加固方法,开展了粘贴CFRP布和粘贴钢板加固受火后足尺吊车梁受力性能的试验研究、理论分析和有限元分析。结果表明:未受火对比试件发生受拉区钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏;粘贴CFRP布加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋屈服和CFRP布拉断;粘贴钢板加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋和加固钢板受拉屈服以及受压区混凝土压碎。对于ISO 834等效受火60 min后钢筋混凝土吊车梁,粘贴钢板加固效果优于粘贴CFRP布;ISO 834等效受火60 min和90 min后的钢筋混凝土吊车梁采用CFRP布加固后,极限荷载接近。加固后钢筋混凝土吊车梁试件跨中截面混凝土应变发展规律在混凝土腹板垂直裂缝完全发展前基本符合平截面假定。受火后加固试件的位移延性系数较未加固对比试件有所降低,粘贴钢板加固试件降低稍大。加固的受火后钢筋混凝土吊车梁极限荷载计算结果和有限元结果与试验结果误差绝对值为0.4%～7.8%,满足工程精度要求。     

对钢筋混凝土轴心受压柱增大截面加固中强度折减系数取值的进一步分析

分析了钢筋混凝土轴心受压构件增大截面加固中的强度折减系数。影响这一系数的因素很多 ,轴压比与原柱截面的配筋率是关键因素。提出了一种确定加固截面强度折减系数的适用方法。     

冷弯薄壁型钢构件的直接强度法

直接强度法(DSM)是一种不采用有效截面而取用全截面对冷弯薄壁型钢构件进行设计的全新方法。该法可计算冷弯薄壁型钢板件屈曲后的构件承载力,还可计算畸变屈曲构件的承载力。介绍了直接强度法的基本概念、发展现状、研究成果和设计方法等。用实例说明了直接强度法的计算过程,供设计研究参考。     

多种加固方法在某校舍改造中应用研究

针对某校舍加固改造工程,介绍了钢筋混凝土加固方法以及混凝土增大截面、粘贴钢板和粘贴碳纤维的施工技术问题,讨论了不同构件加固方案:截面不足或重要构件采用增大截面加固法;一般梁构件不超筋时,选用粘贴钢板或粘贴碳纤维加固法;板构件采用粘贴碳纤维提高承载力;最后结合实际工程介绍了梁板柱构件加固方案。     

粘贴钢板加固桥梁技术应用分析

粘贴钢板对梁的受拉薄弱区进行补强,是桥梁加固的主要方式之一。本文介绍了粘贴钢板加固机理和力学特点。在基本假设和力学计算图式的基础上,提出了T形截面梁粘贴钢板加固桥梁构件正截面抗弯承载力的计算公式及其适用条件。介绍一般粘贴钢板加固的施工工艺。实践表明粘贴钢板加固桥梁能有效的提高梁体的抗弯承载能力,抑制梁体裂缝的开展,对旧桥加固具有显著的经济效益。     

侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁受弯承载力计算方法研究

为了获得侧面粘贴预应力碳纤维板加固混凝土梁正截面承载力的计算式,提出加固梁的破坏分为混凝土压碎和碳纤维板拉断两种模式以及相应的判别方法。分析两种破坏模式下的截面极限状态,并考虑侧面粘贴对碳纤维板加固面积的折减,提出了相应的受弯承载力计算方法。为了验证提出的计算式的正确性,在自主研发碳纤维板张拉及锚固设备的基础上完成4根预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁试验,试验梁的破坏模式与试件设计目标相符。用所提出的计算式计算试件的受弯承载力,与试验结果相比,二者吻合较好。最后,提出侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁实用设计方法,可应用于实际工程的加固设计,尤其是当构件底面有管道等障碍物时。     

CFRP加固钢筋混凝土受弯构件中美规范对比分析

对比分析了我国规程CECS146:2003和美国ACI440F指南对外贴CFRP加固钢筋混凝土受弯构件在材料性能指标确定、计算公式体系上的不同.并通过参数分析,研究了不同配筋率条件下加固后截面分别按照中美规范计算所得的承载力增幅的变化规律.结果表明,在配筋、配布总量较小和较大时,我国规程CECSI46:2003的计算结果明显高于ACI440F指南,而当配筋、配布总量居中时,我国规程CECS146:2003由于引入材料分项系数,采用混凝土、钢筋的设计强度,致使计算所得的CFRP有效应变减小,并且折减的幅度与ACI440F的折减系数相当,因而计算结果也基本相同.     

应力滞后对增大截面加固受弯构件抗弯承载力的影响研究

现行《混凝土结构加固设计规范》中加固后构件抗弯承载力的计算是近似按一阶段受力考虑的,简单地用新增钢筋强度利用系数0.9来简化考虑应力滞后、徐变、松弛和收缩等因素的综合影响。所以规范中这个系数是否适合于所有加固情况值得细致研究。在平截面假定的基础上,考虑应力滞后效应下推导了受弯构件的力与力矩平衡方程。对典型工况的受弯构件进行了加固前后的应力应变状态分析和承载力计算,并将计算结果与采用规范公式计算所得到的结果进行对比分析后表明:仅从应力滞后的角度考虑规范公式在大多数情况下是安全的,但是对于加固前构件内力较大的特殊情况下时安全富裕不足,建议在实际工程设计和规范修改时加以考虑。     

对《混凝土结构加固设计规范》两项条文的理解

GB 50367-2013《混凝土结构加固设计规范》中第9.2.11条和第10.2.10条提到,钢筋混凝土构件加固后的正截面受弯承载力的提高幅度不应超过40%。因此以混凝土梁为例,认为只要待加固梁构件底部加固量的增幅超过40%时,就不应采用粘贴钢板和纤维复合材料(简称FRP)等加固方法。本文通过工程实例,提出了对该两条文的一些理解。     

碳纤维布和钢板在旧桥加固中的应用

介绍采用粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固桁架拱的方法，并对其进行了静动载试验，试验结果表明，加固后桥梁的整体刚度和承载力得到了一定程度的提高，说明采用粘贴碳纤维布加固拉弯构件、粘贴钢板加固受压构件的综合加固方法是有效的。     

非卸载条件下增大截面法受拉区加固梁的抗弯设计法

本文以应变平截面假定为基础，分析了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固时初配钢筋应变发展，增补钢筋应变发展以及截面极限抗弯承载能力受初弯矩比的影响，同时研究了初始钢筋，增补钢筋配量对截面极限抗弯承载能力发展的影响；建立了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固的设计准则，并提出了国固设计计算方法。     

混凝土柱轴压比和大偏心受压的关系

粘贴纤维复合材加固法和粘贴钢板加固法以其施工操作简单、工期短、加固后对使用空间影响小等优点被广泛应用于各类受弯构件的加固中。而且对于大偏心受压构件,《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2013)也允许采用粘贴纤维复合材加固法和粘贴钢板加固法进行加固。然而工程中常用的PKPM、YJK等结构计算分析软件仅仅给出了混凝土柱的轴压比,而未给出混凝土柱是属于大偏心受压柱还是属于小偏心受压柱。如果想采用粘贴纤维复合材加固法和粘贴钢板加固法对混凝土柱进行加固设计,就需要设计人员手工计算各个混凝土柱是否属于大偏心受压柱,这样无疑会增大很多工作量。为此,本文就混凝土柱的轴压比和大偏心受压的关系进行了推导,以方便设计人员在工作中使用。     

纤维加固受弯构件全过程分析和承载力计算

通过数值计算和试验 ,对外贴玻璃纤维加强复合材料加固受弯构件的受力全过程进行了研究 ,探讨了加固后钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏特征、受力特点以及影响因素 ,并在此基础上建立了加固后正截面抗弯承载能力计算公式。分析结果表明 ,加固构件的受力全过程包括整体工作、带裂缝工作、纤维增强和粘结损伤等 4个阶段 ,在前 3个阶段中采用平截面假设计算得到的计算结果与试验结果吻合较好 ,但进入第 4阶段后 ,由于局部粘结破坏 ,构件的实际变形能力明显大于计算值     

冷弯薄壁卷边槽钢轴心受压构件承载力计算的折减强度法

为了研究冷弯薄壁卷边槽钢轴心受压构件的极限承载力,对15根轴心受压的冷弯薄壁卷边槽钢进行了破坏性试验,并采用有限元分析方法对试件进行模拟分析,有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了有限元方法的有效性,然后对典型截面构件进行大量的有限元参数分析。研究结果表明：冷弯薄壁卷边槽钢轴心受压构件的极限承载力随着构件翼缘宽厚比、腹板高厚比、长细比以及钢材强度的增大而减小。通过参数分析得到了考虑局部屈曲、整体屈曲和畸变屈曲影响的构件屈服强度折减系数,提出了冷弯薄壁卷边槽钢轴心受压构件承载力计算的折减强度法及其相应计算公式,且通过试验验证了本文折减强度法计算卷边槽钢轴心受压构件极限承载力的适用性。     

大底盘压型钢板抗弯承载力计算方法

对大底盘压型钢板在跨中弯矩和支座弯矩作用下,大底面受压和受拉两种情况下的有效截面计算方法进行讨论:超大宽厚比的大底面板件受压时有效截面的二次折减、受拉时卷曲引起的有效截面计算、剪力滞后效应引起的截面宽度折减系数等。通过一个实际工程的算例,说明卷曲效应会引起有效截面显著减小。