预应力型钢混凝土简支梁受弯性能试验研究

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁的基础上采用预应力技术的一种新型组合构件。基于13根预应力及普通型钢混凝土梁的受弯性能试验,分析了其受力过程、破坏形态、裂缝的开展与分布规律、刚度变化规律等。试验结果表明,预应力型钢混凝土梁比普通型钢混凝土梁具有更好的刚度和抗裂性能,裂缝开展得到较好的控制。基于改进综合内力法,建立了预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力及裂缝宽度计算公式,公式计算值与试验结果吻合良好。     

Seismic behaviour of coupling beams in a hybrid coupled shear walls

Steel coupling beams in a hybrid coupled shear wall provide a viable alternative for concrete coupling beams coupling individual reinforced concrete wall piers. Due to the lack of information, current design methods for calculating embedment lengths are silent about cases in which hybrid coupled walls have connection details of stud bolts and horizontal ties. In this work, an analytical study was carried out to develop a model for calculating the embedment lengths of embedded steel sections. Five models for calculating embedment lengths in a hybrid coupled wall are developed as variations of the Prestressed Concrete Institute guidelines for steel brackets attached to reinforced concrete columns. In addition, experimental studies on the hybrid coupled shear wall were carried out. The main test variables were the ratios of the coupling beam strength to the connection strength. The test results indicate that it is more advantageous to design the coupling beams as shear yielding members since the shear-critical coupling beam exhibits a more desirable mode of energy dissipation than the flexure-critical coupling beam.     

空间钢构架混凝土简支深梁静力性能试验研究和设计建议

为研究空间钢构架混凝土简支深梁的静力性能,进行了4根空间钢构架混凝土深梁试件和作为对比试件的2根普通钢筋混凝土深梁在竖向对称集中荷载作用下的模型静载试验。试验参数为跨高比、配筋方式等。试验结果表明,与相同条件（除配筋方式外）的普通钢筋混凝土深梁相比,配置空间钢构架的混凝土深梁不仅刚度增大,而且其受剪承载力和变形能力也有较大幅度的提高,合理配置空间钢构架可改善混凝土深梁的延性。除配置水平和竖向分布钢筋外,沿主拉应力迹线方向配置斜向分布钢筋,或沿主压应力迹线方向设置斜向暗梁等措施可进一步提高空间钢构架混凝土深梁的受剪承载力。结合试验结果及其分析,给出了空间钢构架混凝土深梁的设计建议和构造要求,包括深梁内空间钢构架的配置范围、材料要求、混凝土保护层厚度、承重空间钢构架设计方法以及深梁内斜向分布钢筋、斜向暗梁的构造要求等。图13表4参10     

华润中心结构设计中的关键技术

深圳华润中心结构复杂,存在大量的转换构件,且结构长度远远超过规范要求分缝的限值。结合工程本身的特性,设计采取了分层钢管芯混凝土组合柱、半空心型钢混凝土转换梁、格构式空腹箱形钢梁、抗剪型钢混凝土转换梁等多种结构体系相结合的措施。结构体系的刚度、延性和稳定性良好,确保了工程的安全性和经济性,满足了建筑方案对空间的要求。主要介绍工程结构关键技术的设计和应用特点,并对工程中应用的33m跨格构式空腹箱形钢梁组作为中庭转换梁的设计及构造作出分析。     

提高约束钢筋混凝土短梁抗震性能的设计方法研究

本文利用71根约束钢筋混凝土短梁在反复荷载下的试验研究结果，综合分析了剪跨比（跨高比）、梁端上部配筋特征、附加交叉腹筋、垂直与水平分布腹筋、钢纤维、以及剪压比诸参数对短梁的破坏形态、抗弯与抗剪承载力、延性、耗能的影响；同时对提高短梁抗震性能的设计方法进行了研究。最后提出了延性约束钢筋混凝土短梁的抗震设计方法建议。     

预应力型钢混凝土框架结构竖向反复荷载作用下抗震性能试验研究

通过对1榀柱中内置型钢和1榀梁柱均内置型钢的预应力型钢混凝土框架的竖向反复荷载试验, 研究预应力型钢混凝土框架的破坏机制、滞回特性、延性、刚度和耗能等性能。结果表明：预应力型钢混凝土框架梁是梁铰破坏机制,极限状态时 “拱效应”提高了框架梁的承载能力;预应力型钢混凝土框架梁滞回曲线饱满,变形恢复能力小于普通预应力混凝土框架梁;预应力型钢混凝土框架梁位移延性系数均值为4.8,普通预应力混凝土框架梁的为4.18,均有较好的延性;等效黏滞阻尼系数介于0.258~0.323之间,说明2个试件破坏时截面具有良好的耗能能力;参数分析表明,试件延性系数受含钢率影响不大,随内置型钢截面高度与梁截面高度比值增大而增大。     

大跨度型钢混凝土梁设计实例和分析

综述相关文献,介绍型钢混凝土组合结构概念,类型和适用范围,并与钢筋混凝土、钢结构梁比较的优缺点,并给出在给定条件下设计15m大跨度型钢混凝土梁计算实例和步骤,结果与其他类型梁对比分析,得出型钢混凝土梁是符合要求的较优选择.     

型钢混凝土在大跨度悬臂梁结构中的应用

通过高大跨度悬挑梁的设计实例,介绍型钢混凝土组合梁的特点和大跨度悬臂结构的基本设计思路,针对型钢混凝土在低高大跨度悬臂梁中的应用进行探索性的研究与尝试。工程实践表明,型钢混凝土用于低高大跨度悬臂结构具有良好的综合效益。     

某综合楼型钢混凝土梁式转换结构设计与分析

结合一栋带结构转换层的高层建筑结构设计过程,比较了板式、梁式转换层的优缺点,同时分析了钢筋混凝土转换梁与型钢混凝土转换梁的差别,提出了适用于本工程的型钢混凝土主梁转换与钢筋混凝土次梁转换相结合的主次梁转换方案,分析了型钢混凝土梁的承载能力。通过工程实例详细介绍了型钢混凝土转换结构的设计计算要点,对同类工程设计具有一定的参考价值。     

锈损不锈钢钢筋混凝土梁受弯性能退化试验研究

为了得到海洋环境下不锈钢钢筋混凝土梁的服役性能演变规律,给结构性能评价和使用寿命评估提供可靠数据,采用加速锈蚀试验方法获取了不同锈蚀状态的不锈钢钢筋混凝土梁,开展了受弯性能试验研究,测试了纵筋的质量锈蚀率、主裂缝区域的纵筋锈蚀率和锈胀裂缝宽度,探讨了锈蚀对受弯梁破坏模式、裂缝开展和承载力的影响规律,并对不锈钢钢筋与普通...     

济南省会文化艺术中心音乐厅钢骨混凝土梁结构设计

本工程音乐厅钢骨混凝土梁由于在施工阶段只能采用高空吊模施工,其受力分为两个阶段,施工阶段采用钢梁承受楼板、混凝土梁及所有施工荷载,实际使用阶段采用钢骨混凝土梁承受所有使用荷载。由于在施工阶段结束时,钢梁已存在较大应力,为保险起见,实际使用阶段相对施工阶段增加的荷载由普通混凝土梁配筋承担。根据设备穿梁洞口要求和钢结构吊挂预留条件进行了节点设计,针对关键部位进行了有限元分析和结构健康监测,保证了结构安全。     

钢骨混凝土柱-钢筋混凝土梁环梁节点试验

本文提出了一种新型的钢骨混凝土柱-钢筋混凝土梁的新型环梁节点,并对其进行了试验研究。该节点传力途径为:框架梁剪力经环梁扩散传递给节点以下钢骨混凝土柱,框架梁端弯矩首先传递给环梁,环梁依靠整体拉压形成力偶将弯矩传递给钢骨混凝土柱。试验采用在柱顶施加恒定轴力的同时给框架梁端施加力或强制位移荷载的加载模式,分别进行了单调受弯试验、单调受剪试验和往复荷载试验。试验结果表明,这种环梁节点可以有效实现"强节点弱构件"的设计目标,具有良好的滞回耗能能力。     

预应力钢骨混凝土结构转换梁的设计和分析

为推广预应力钢骨混凝土的应用，对结构转换层中采用预应力钢骨混凝土梁的设计进行了介绍。通过分析比较证明了钢骨混凝土梁在性能上优于钢筋混凝土梁     

不对称钢骨混凝土梁正截面承载力的试验研究

通过对 5根不对称钢骨混凝土梁 (其中 2根为实腹工字钢骨混凝土梁 ,3根为蜂窝钢骨混凝土梁 )的试验研究和对试验结果的分析 ,提出了不对称钢骨混凝土梁正截面承载力、裂缝宽度、抗弯刚度的计算方法。结果表明 ,计算值与试验值符合较好。     

A unified design approach for plate-reinforced composite coupling beams

Plate-reinforced composite (PRC) coupling beam is fabricated by embedding a vertical steel plate into a conventional reinforced concrete coupling beam to enhance its strength and deformability. Shear studs are welded on the surfaces of the steel plate to transfer forces between the concrete and the steel plate. Extensive experimental studies and numerical simulation have demonstrated the effectiveness and efficiency of this new type of coupling beam in resisting high shear force and large rotational demand from large wind or seismic loading. In this paper, an original and comprehensive design procedure is proposed to aid engineers in designing this new type of beam and to ensure proper beam detailing for desirable performance. The proposed design procedure consists of four main parts, which are (1) estimation of ultimate shear capacity of beam, (2) design of RC component and steel plate, (3) shear stud arrangement in beam span, and (4) design of plate anchorage in wall piers. Using the proposed procedure, the load-carrying capacity of the PRC coupling beams which were previously tested and simulated was evaluated. The results were compared with those from non-linear finite element analyses and experimental studies for validating the design procedure. A worked example is given to illustrate the design of PRC coupling beams using the proposed procedure.     

部分预制装配型钢混凝土梁受弯性能试验研究

为充分发挥型钢混凝土在受力性能及预制装配结构在施工等方面的优势,提出两种部分预制型钢混凝土梁。通过7个T形截面梁试件的弯曲静力试验,对部分预制装配型钢混凝土梁（PPSRC）、部分预制装配型钢混凝土空心梁（HPSRC）及全现浇型钢混凝土梁（SRC）的受弯破坏形态和承载能力进行对比分析,研究了预制装配、梁截面空心和现浇混凝土强度对PPSRC梁和HPSRC梁受弯性能的影响。研究结果表明：HPSRC梁和PPSRC梁具有相似的受弯承载力与破坏形态,预制装配与截面空心对两种梁的受力性能影响较小;随着现浇混凝土强度的提高,HPSRC梁和PPSRC梁的受弯承载力均有所提高;对两种部分预制装配型钢混凝土梁进行截面受弯承载力分析,其计算结果与试验结果吻合较好。     

Application of improved hybrid bonded FRP technique to FRP debonding prevention

External bonding of fiber reinforced polymer (FRP) is one of the most efficient techniques for retrofitting and strengthening concrete structures. However, the bond interface is the weakest link in such retrofitted or strengthened concrete members, resulting in premature FRP debonding. Therefore, a newly improved hybrid bonded FRP (IHB-FRP) technique is developed in this paper for strengthening concrete members. Unlike the conventional mechanical fastening method, the mechanical fasteners in the technique do not penetrate the FRP strips and the capping plates serve to apply vertical pressure to the FRP strips. An experimental study on the flexural strength of IHB-FRP technique strengthened beams is conducted. It is found that all the beams strengthened with the IHB-FRP technique fail due to tensile rupture of FRP strips even for seven plies of FRP strips. Based on the experimental results, the effects of the steel reinforcement ratio, the number of FRP plies, and the fastener spacing on the ultimate load are evaluated. Finally, a simplified method is proposed for estimating the ultimate bending moment of the IHB-FRP strengthened beam. The validity of the method is verified with the experimental results.     

预应力与非预应力AFRP加固腐蚀钢筋混凝土梁疲劳性能研究

对非预应力芳纶布(AFRP)加固和带永久锚具的预应力AFRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能进行研究。通过疲劳试验,探讨预应力水平和钢筋锈蚀程度对加固梁疲劳破坏机制、疲劳寿命、挠度等的影响。试验结果表明:预应力AFRP与非预应力加固梁的疲劳破坏机制相同,都为纵筋的疲劳断裂;预应力AFRP加固锈蚀混凝土梁的抗疲劳特性明显优于非预应力加固梁;预应力水平越高,中度腐蚀梁加固后疲劳寿命越高;锈蚀率越高,梁的疲劳寿命越低,重度锈蚀梁疲劳寿命的降低幅度比中度锈蚀梁更明显。通过与光面钢筋对比,获得锈蚀纵筋的等效疲劳切口系数K f。结果表明,钢筋锈蚀率的增加会导致K f增大,从而导致锈蚀梁疲劳寿命明显降低。基于试验结果,建立了预应力AFRP加固中度腐蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命的计算公式,供桥梁加固设计参考。     

玄武岩纤维增强聚合物筋钢纤维高强混凝土梁受弯试验及裂缝宽度计算方法研究

纤维增强聚合物(FRP)筋混凝土梁受弯挠度过大、裂缝过宽等缺陷严重影响其正常使用性能,为此,将具有优良抗裂与阻裂性能的钢纤维混凝土用于FRP筋混凝土梁,可以有效限制其挠度与裂缝的发展。通过12根玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋/钢筋钢纤维高强混凝土梁的受弯性能试验,研究了钢纤维体积率、受拉区钢纤维高强混凝土层厚度、BFRP筋配筋率对BFRP筋钢纤维高强混凝土梁裂缝分布与宽度的影响。结果表明,钢纤维的加入能够有效抑制BFRP筋高强混凝土梁的裂缝开展,减小裂缝间距、宽度和裂缝宽度差异性,当荷载为100 kN时,钢纤维体积率为0. 5%～2. 0%的钢纤维高强混凝土梁的裂缝宽度减小了25. 22%～54. 78%,裂缝宽度标准差减小了10. 00%～68. 18%;当受拉区钢纤维混凝土层厚度达到梁截面高度的57%时,其阻裂与限裂效果与全截面掺加钢纤维的效果接近,表明在受拉区中掺加钢纤维以限制BFRP筋混凝土梁裂缝的发展是经济可行的。基于试验和相关文献研究结果,提出了考虑钢纤维影响的BFRP筋钢纤维高强混凝土梁最大裂缝宽度的建议计算方法,该建议方法的计算值与试验值吻合良好。     

型钢高延性混凝土短梁抗剪性能试验研究

提出采用高延性纤维混凝土改善型钢高强混凝土短梁的抗剪性能和变形能力,设计了6个高延性纤维混凝土梁（其中4个为型钢高延性混凝土短梁,2个为高延性混凝土短梁）试件和作为对比的3个混凝土梁（其中1个为型钢混凝土短梁,2个为普通混凝土短梁）试件,通过静力试验研究不同剪跨比高延性混凝土梁的破坏形态、受剪承载力和变形能力。试验结果表明：采用高延性纤维混凝土,可显著提高短梁的受剪承载力和变形能力,实现延性剪切破坏模式;发生挤压破坏的型钢高延性混凝土短梁,受剪承载力高、延性好,破坏以后仍具有较好的完整性;与型钢混凝土短梁相比,发生剪切黏结破坏的型钢高延性混凝土短梁损伤程度较小,试件破坏以后仍具有较高的剩余承载力。建立了型钢高延性混凝土短梁的受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。