GFRP-花旗松胶合木夹芯桥面板受弯性能试验与结构设计

采用花旗松胶合木作为芯材,玻璃纤维增强复合材料(GFRP)作为面层制备夹芯结构桥面板,在对花旗松胶合木芯材和GFRP开展基本力学性能试验研究的基础上,开展了GFRP-花旗松胶合木夹芯梁的受弯性能试验,得出了其荷载-跨中挠度曲线与GFRP荷载-跨中应变曲线,并对抗弯刚度测试值与理论计算值进行了对比;针对某GFRP-花旗松胶合木桥面板,提出了完整的结构设计流程,给出了桥面板的合理设计参数。研究结果表明:GFRP-花旗松胶合木桥面板应用于钢梁-复合材料桥面板组合桥梁结构较为可行。     

考虑界面黏结滑移的玻璃纤维增强复材-混凝土组合梁力学性能数值分析

纤维增强复材(FRP)型材加混凝土翼板是目前研究较多的一种典型FRP组合梁/板结构,它既能发挥FRP优良的抗拉性能,又能弥补FRP型材因尺寸纤薄导致的构件刚度及抗剪性能不足。但目前数值分析中大多忽略了界面的黏结滑移及剥离,不能全面有效地分析组合梁的破坏机制及其力学性能。为此,针对一种玻璃纤维增强复材(GFRP)工字梁与混凝土板上翼缘组合梁,考虑胶结界面的黏结滑移及剥离,建立了界面双线性内聚力单元,分析组合梁加载过程中的界面力学行为以及组合梁的力学性能。与组合梁受弯性能试验结果的对比,验证了所建GFRP-混凝土组合梁有限元模型的合理性和有效性。数值分析结果显示:组合梁受力初始阶段,混凝土板上翼缘与GFRP型材在有效黏结下协同受力,随后混凝土受拉区产生微裂缝,界面黏结逐步损伤,结构的整体刚度降低,荷载逐渐主要由GFRP型材承担,结构的破坏模式及其承载性能受混凝土翼缘强度与胶层类型等影响。     

GFRP面板-冷弯薄壁型钢组合梁受弯性能试验研究

土木工程领域通常采用的纤维增强复合材料夹层结构主要以模量较低的轻质材料作为芯材,使其设计承载力由截面刚度控制,而非强度控制,限制了纤维增强材料强度的充分发挥。为此,提出一种轻质、高强的玻璃纤维增强复合材料（GFRP）面板-冷弯薄壁型钢组合梁（GCS组合梁）,该组合梁由GFRP面板与夹层轻质泡沫和冷弯薄壁型钢组合而成,薄壁型钢和纤维面板之间采用剪力键（抽芯铆钉）连接。通过四点弯曲试验探讨了该组合梁的破坏模式、荷载-位移曲线和应变分布的发展规律,并与传统夹层梁进行对比,分析了有无薄壁型钢增强、薄壁型钢开口方向、界面增强方式等参数对组合梁弯曲性能影响。研究结果表明：GCS组合梁具有良好的刚度和承载能力。相对于传统复合材料夹层梁,其正常使用极限状态（挠度限值L/250）和承载力极限状态下对应荷载分别提高了306.2% 和157.5%;不锈钢抽芯铆钉能有效抑制GFRP面板与压型钢板界面剥离裂纹扩展,显著改善GCS组合梁的变形能力。研究为该组合构件的加工设计与实际工程应用提供参考。     

U型截面GFRP泡桐木夹层板抗弯性能研究

通过对11个U型截面玻璃纤维增强复合材料（GFRP）泡桐木夹层板试件的三点弯曲试验研究,探讨了该类型组合截面试件的破坏形态、荷载变形特性、应变分布和发展特征,并分析了GFRP纤维铺层数、芯材厚度以及跨高比等参数对试件受力特征的影响.结果表明： GFRP纤维铺层数或芯材厚度增加,均能提高试件的极限承载力,且芯材厚度较大的试件,GFRP纤维铺层数增加对其极限承载力的提高更明显.对于芯材厚度为35mm的试件,当纤维铺层从4层增加到6层和8层时,其极限承载力可提高3370%和6659%.当跨高比从8增加到18,纤维铺层为4层和6层的试件刚度分别下降了8194%和7888%,极限承载力下降了5200%和3816%.与国外现有U型截面GFRP板桩对比,U型截面GFRP泡桐木夹层板刚度提高率为2924%~18197%.     

GFRP布加固火灾受损混凝土界面黏结性能研究

通过对C30混凝土试件设置25℃、100℃、200℃、400℃、800℃五个温控节点,开展了45个GFRP-混凝土单剪试验,研究了火灾温度、黏结长度对GFRP-混凝土界面黏结性能的影响,提出损伤混凝土抗压强度随温度变化的关系式,建立了GFRP-混凝土在高温后的界面切向剥离承载力模型,并基于SEM检测技术探讨了高温下GFRP-混凝土界面力学性能衰减的原因和机理。结果表明,GFRP黏结长度对界面剥离承载力起决定作用,当黏结长度不足时,应采取相应措施降低火烧时间和火烧温度;800℃下,GFRP丝状纤维已与胶体分离,GFRP丝-胶体局部剥离是导致GFRP-混凝土构件整体剥离的主要原因;抗压强度和切向剥离承载力模型有较好的精度,且具有一定安全储备,可供火灾后混凝土现场抗压强度预测及GFRP加固借鉴使用。     

GFRP拉挤成型构件徐变性能的试验研究

为评价一种新型拉挤型双腹板工字型玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)构件工程徐变特性,利用弹簧反力装置对GFRP构件进行了60d弯曲徐变试验研究。试验研究结果表明,GFRP构件在约为60%材料拉伸强度的应力水平下,徐变速度随时间降低;在持荷15 d内,GFRP构件徐变快速增长,跨中挠度增加了3.5%;至60 d,徐变速度降低到0,跨中挠度增加了5.6%。     

新型混合芯材复合材料夹芯板受弯性能试验研究

研制一种真空成型工艺制作的基于轻木-泡沫混合芯材的复合材料夹芯板。采用四点弯曲力学性能试验研究复合材料夹芯板的受弯破坏形态以及芯材组分对复合材料夹芯板弯曲力学性能的影响。结果表明,复合材料夹芯板的破坏模式不同于花旗木板,表现为GFRP腹板的剪切破坏。复合材料夹芯板的抗弯承载力及刚度大于花旗木板;夹芯板提高芯材和GFRP的利用效率;随着混合芯材夹芯板芯材成分比例的不同,峰值挠度基本相同,但随着花旗木芯材比例的减小,峰值承载力和抗弯刚度降低。     

泡桐木芯材夹层梁抗弯性能试验研究

试验研究了复合材料泡桐木芯材夹层梁抗弯性能,考察了试验构件的破坏模式、荷载-位移曲线、抗弯承载力及受弯段的应变发展规律;开展试验构件抗弯承载力的有限元模拟,试验结果与有限元分析结果吻合较好,验证有限元模拟分析可行。基于试验及有限元分析可知:整个加载过程中复合材料泡桐木芯材夹层梁表现为线弹性受力,最后破坏发生脆性破坏;受弯承载力计算可以近似采用平截面假定。文章可供轻木芯材复合材料夹层结构的抗弯设计参考。     

木-混凝土组合梁螺钉连接件受力性能及计算方法研究

作为一种新型的组合构件,木-混凝土组合梁具有良好的力学性能.螺钉连接件施工简便、成本较低,并且具有较好的延性,被广泛地应用于木-混凝土组合体系中.通过4组推出试验对木-混凝土组合梁螺钉连接件的抗剪性能进行研究,重点分析了混凝土种类和螺钉直径对螺钉连接件受力性能的影响.结果表明:使用轻骨料混凝土代替普通混凝土对螺钉连接件...     

GFRP-钢屈曲约束支撑力学性能与端部构造影响实验研究

传统的屈曲约束支撑常常采用纯钢、或钢套管内填砂浆材料作为外约束部件,导致支撑自重过大,增加了水平地震作用,不利于结构抗震安全.本文提出一种新型的GFRP-钢屈曲约束支撑,利用GFRP材料轻质高强特点,有效地减轻了构件自重,使其易于运输和安装.本文设计了3个足尺GFRP-钢屈曲约束支撑试件,进行了低周往复试验研究.试验重点比较了不同端部构造方式对支撑受力变形性能的影响,根据试验结果对GFRP-钢屈曲约束支撑提出了设计建议.     

铁路客运专线预制梁场存移梁滑道计算分析

通过文克尔弹性地基梁模型,建立梁的挠曲微分方程;引入无限长梁及半无限长梁的边界条件进行求解。以昌九城际轨道交通乐化梁厂存梁移梁滑道为例,分析了不同工况下滑道的受力情况,确定了滑道受力最不利的工况。     

墙梁设计中托梁高跨比的确定

本文作者运用弹性地基梁理论及《砌体结构设计规范》中关于墙梁设计的有关规定,通过控制墙端局部压应力,可直接推导出托梁高跨比的计算公式。     

浅谈墙梁设计

介绍了墙梁的适用范围，分析了墙梁设计中须注意的构造问题，归纳总结了墙梁的设计计算过程，指出墙梁的设计和计算很重要，对此必须加以重视，避免造成工程隐患。     

北京立水桥奥北商务中心结构设计与分析

以北京立水桥奥北商务中心结构设计为例,对其地上结构、地下基础选型进行了探讨,对所选方案进行了分析,进而达到优化设计的目的,最终保证整体结构经济、合理。     

900 t隧道型运梁车

900 t隧道型运梁车是为适应我国铁路客运专线施工的新形势而研制的新型运梁车,与普通型运梁车不同之处是其驮运高度低,能满足驮运整孔箱梁通过隧道的要求。该车可以在不切掉翼缘的情况下,驮运900t整孔箱梁通过隧道,能够降低工人的劳动强度,提高施工效率和工程质量,而且可以同常规架桥机配合完成架梁作业,现已完成运输箱梁200多孔。实际应用表明,该机驮运整孔箱梁过隧道作业,通过性能良好、顺畅。介绍900t隧道型运梁车的主要技术参数及结构特点。     

浅谈箱型钢结构吊车梁加工工艺

箱型梁具有受力好、刚度大、梁高低、加工易、用料省等多种优点,越来越多地被应用于大跨度结构中。以某热轧厂房36m跨度箱型钢结构吊车梁为例,对其下料、组装、焊接等各个加工过程进行组装精度和焊接变形的控制,为其他类似工程提供参考。     

32.0m×17.0m跨双向正交部分预应力混凝土梁的设计介绍

该文通过对32．0m跨次梁与17．0m连续三跨主梁构成的双向正交部分预应力混凝土梁的设计介绍,强调主梁的抗扭设计应根据釜施工阶段正确地选取相应的计算简图。同时对在施工中遇到的问题提出了相应的处理方法。     

大跨度预弯组合梁施工技术与应用

结合预弯组合梁的特点和施工实践,介绍了预弯组合梁的工作原理,针对预弯组合梁施工难点,对40 m大跨度预弯梁的施工技术进行分析,指出预弯组合梁在城市桥梁建设中具有广阔的应用前景。     

Timoshenko悬臂梁自由振动特性的近似分析方法

本文讨论了用模态摄动法分析Timoshenko悬臂梁的自由振动特性。Timoshenko梁是目前较为流行的梁模型之一,Timoshenko梁方程一般较复杂,很难给出解的解析形式。利用模态摄动法,将Timoshenko梁方程转化为一组非线性代数方程组的求解,不仅可以简化计算过程,而且计算结果具有较高的精度,对任意边界条件下的Timoshenko梁都适用。通过算例,讨论了剪切变形和转动惯量对悬臂梁的固有频率的影响。     

跨既有线预制梁架设施工技术

结合工程实例，介绍了架梁的工艺流程，关键施工技术及架梁方案，从架桥机过孔、运梁作业、加梁过程论述了跨既有线预制梁架设施工技术，提出了安全技术措施。