温度和湿度对保温墙体结露现象的影响

为研究室内空气的温湿状态对预制夹心保温墙体内表面产生结露现象的影响,模拟了在不同温度、湿度环境条件下,预制夹心保温墙体试块表面结露量随室内温度、湿度变化的规律。分析结果表明:室内温度影响试块表面结露速率,且室内温度越高,结露越快;室内湿度影响试块表面结露速率,且室内湿度越高,结露越快。     

室外温、湿度波动对现浇钢筋混凝土楼板非使用荷载裂缝影响的试验研究

为了研究室内外温度、湿度波动对现浇钢筋混凝土楼板非使用荷载裂缝产生的影响,在实际环境中设计建造了足尺的砖混结构模型,对室内、室外的温度和湿度及无使用荷载作用楼板开裂前后板面混凝土的应变进行了5个月的测量。实测数据分析表明,室外温度波动对楼板混凝土应变有明显影响,可以使楼板发生应力疲劳而提前开裂,但湿度波动对裂缝影响较小;室内的温度和湿度波动与室外相比,呈现明显的衰减和滞后规律;楼板边界的梁和墙体也存在收缩应变,其对楼板收缩变形的约束有限,由此而产生的楼板拉应力较小;做好建筑物外表面隔热处理对减少楼板开裂是有益的。     

考虑性态变化的早期混凝土热湿力耦合分析及其应用

温度、湿度是引起混凝土早期开裂的重要原因,早期混凝土性态与温度、时间变化密切相关,但已有方法在模拟二者组合效应上存在明显缺陷。为了更加真实地模拟早期混凝土应力场,合理评价结构开裂风险,基于ABAQUS二次开发平台,编写基于水化度理论和考虑热学参数变化的温度场计算子程序;考虑温度对湿度扩散系数影响的湿度场计算子程序;基于成熟度理论和双幂徐变函数的应力场子程序,并通过算例验证了子程序开发的合理性。采用顺序耦合方法,将温度场、湿度场和应力场子程序应用于工程实例,研究结果表明:结构温度前期主要受水化热影响,后期随大气温度变化,但有一定滞后性;干缩变形主要对表面应力产生较大影响;考虑湿度影响后,结构内部应力有所减小;结构表面开裂是温度与干缩联合作用的结果,内部开裂则主要由温度引起。     

高层钢筋混凝土超长结构无缝设计与楼板应力测试分析

通过对天安数码大厦楼板在施加预应力前后一年内的应力和温度测试,给出了不同楼层、不同位置的测点应力和温度的变化曲线,对楼板内应力的变化进行了分析,研究了温度变化对楼板内应力的影响。测试结果表明,在高层超长结构的楼板中,使用焊接带肋冷轧钢丝网加强混凝土,能有效地减小结构因温度和收缩引起的变形,同时能减少钢筋用量,从而明显地抑制结构的开裂;通过对梁施加预应力能够在楼层板中形成较均匀的预应力分布,从而有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展,确保建筑物在温度变化环境下,不出现有害裂缝。本工程的综合防裂技术经济效益明显、技术有效可行。     

足尺毛竹梁长期蠕变性能研究

为研究足尺毛竹梁的长期蠕变性能，分析了已有的试验数据，进一步探究毛竹梁在长期荷载作用下的蠕变规律。从微观层次分析了竹材蠕变性能随环境湿度、温度变化而改变的机理；以强度储备、蠕变速率以及相对挠度作为控制指标，评估了毛竹梁的蠕变性能；对毛竹梁蠕变模型开展了适用性研究，并基于蠕变模型的挠度预测给出了毛竹梁的建议应力比。结果表明：环境中湿度和温度的变化会引起竹材的物理性质发生变化，从而改变竹材的蠕变性能；应力比较小的毛竹梁蠕变性能总体上符合工程使用要求；将Burger模型中表征黏性变形的线性函数改进为幂函数，改进的Burger模型结合了Burger模型和幂律模型的特点，能更好地模拟毛竹梁的蠕变性能。最后，基于蠕变模型的长期变形预测值，建议了毛竹梁应力比不应大于0.50,以防止原竹建筑在50年的设计基准期内产生过大的蠕变变形。     

温度影响下环梁支撑内力的三维数值分析

大量的工程现场监测结果已表明,因温度上升致使基坑支撑体系产生的温度应力以及因温度下降而导致的围护结构变形均已不容忽视。通过三维数值分析方法,以及采用修正剑桥弹塑性模型,将温度场作用于环梁支撑体系,着重分析对比直接升温和降温再升温对环梁支撑结构内力的影响,以及分析降温过程中环梁支撑结构的变形对基坑变形的影响,以引起相关实际工程设计和施工的注意。     

先简支后连续小箱梁受力性能参数分析

针对先简支后连续方法施工的小箱梁建立Midas有限元模型,分析了不同存梁时间、环境相对湿度、混凝土加载龄期对小箱梁施工阶段和频遇组合受力性能的影响.经对比研究发现:随着存梁时间的增长,施工阶段梁体上拱值和频遇组合下的截面下缘压应力变化较大;龄期增长对频遇组合下拉、压应力影响略大,但对位移几乎无影响;湿度增加使得施工阶段...     

冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑技术分析

在道路桥梁冬季施工过程中,温度对施工桥梁质量产生的影响最大,尤其体现在因季节变化而导致温度出现的变化对施工产生的影响上,鉴于此,对道路桥梁冬季施工现状进行了分析,并在此基础上分析了冬季道路桥梁的施工技术,还对混凝土浇筑方法及施工质量保护措施进行了阐述,为今后相关工程冬季施工提供参考。     

火灾下温度对钢筋混凝土的性能影响分析

本文通过火灾下温度对钢筋混凝土材料性能影响分析了钢筋和混凝土材料受温度影响时的强度变化,运用计算实例分析了温度应力对混凝土梁应力-应变本构关系的理论数据,并应用ANSYS软件对钢筋混凝土梁构件的模拟分析了受火灾影响在高温的作用下的应力-应变本构特性,结果证明在火灾下材料性能受温度升高影响后构件强度的下降,温度变化产生温度应力,作用于构件并引起构件的整体失稳。希望能为今后研究提高钢筋混凝土结构抗火性能提供参考。     

气候条件对碳化混凝土内钢筋腐蚀速度的影响

环境气候条件是影响混凝土内钢筋腐蚀速度的重要因素，本文利用人工气候环境条件对碳化试件混凝土内钢筋的腐蚀速度规律进行了试验研究。研究结果表明：环境的温度、相对湿度对碳化混凝土内钢筋的腐蚀速度具有重要的影响，而且存在一临界环境相对湿度RH0。当环境相对湿度超过RH0时。混凝土内钢筋的腐蚀速度随着环境相对湿度、环境温度的升高而增大；当环境相对湿度低于RH0时。混凝土内钢筋的腐蚀速度很低。环境温度的变化对其不产生明显影响。     

工程木梁的受弯性能试验研究

以江苏速生意杨为原材料加工的工程木材,包括层板胶合木(Glulam)和旋切板胶合木(LVL)等,提出几种新型的构件截面形式,对受弯构件的结构性能影响因素进行了详细分析。研究的主要目的是充分利用我国速生林资源,并将其应用于现代木结构建筑。首先,通过材料的材性试验,探讨了Glulam和LVL的主要物理力学性能;在此基础上,对31个工程木梁模型试件进行了弯曲性能的试验研究,分析了工程木梁的破坏形态和破坏机理,探讨了其极限承载力和抗弯刚度等弯曲性能,并对构件性能进行了对比;最后,分析了影响工程木梁结构性能的各种因素,包括层板组合方式、荷载方向、单板厚度(LVL构件)以及构件尺寸等。结果表明:工程木梁的结构性能远远超出了建筑中常用锯材梁的结构性能,其强度比樟子松锯材构件高出39.0%~90.0%,刚度高出35.0%~45.0%,若将Glulam与LVL进行优化组合,会取得更好的效果;构件横截面平均应变基本上呈线性分布,构件的极限拉应变约为0.006,而其破坏时的压应变最大为0.009左右;     

铝合金筋加固混凝土梁界面黏结性能与剥离承载力研究

通过试验研究与有限元模拟计算,分析了铝合金筋嵌入式加固混凝土梁的破坏模式和承载能力,对比了不同的剥离承载力计算模型,获得了铝合金筋应力和应变以及界面黏结应力沿梁跨度方向的分布曲线,推导出界面黏结-滑移关系和剥离承载力计算公式.结果 表明:铝合金筋加固混凝土梁界面剥离破坏模式分为界面剥离破坏和混凝土保护层剥离破坏,混凝土...     

钢-混凝土组合梁的收缩徐变效应分析

混凝土的自身收缩会在钢-混凝土组合梁中产生应力重分布,在收缩徐变的长期作用下混凝土梁可能会产生收缩裂缝。对于按无支撑法施工的钢-混凝土梁,采用弹性理论推导了混凝土梁的纵向拉应力和钢、混凝土之间的剪应力计算公式,并结合错位法分析了剪应力公式中的均剪弹性系数Ct,进而确定了剪应力值。算例分析结果表明,推导出的混凝土梁纵向拉应力和剪应力公式可以为混凝土梁的抗收缩和钢、混凝土之间的抗剪设计提供参考。     

竖向荷载作用下带现浇楼板的连续梁受力性能试验研究

因梁端钢筋较少的现浇钢筋混凝土框架结构房屋评估改造的需要,对7根带现浇楼板的连续梁进行了竖向静力加载对比试验,研究现浇楼板对连续梁受力性能的影响,分析受压翼缘内混凝土与受拉翼缘内钢筋的应力分布规律以及有效翼缘宽度的变化规律.试验结果表明:现浇楼板对梁的截面应力状态、刚度、破坏模式和承载力均有很大影响,对支座截面抗弯承载力的提高作用尤其明显.     

型钢加固钢筋混凝土梁的受力分析

通过对型钢加固钢筋混凝土梁的受力分析,依据所作的基本假定分析了加固前后梁截面的应变及应力变化,推导了加固前后梁的承载力、型钢与梁间剪应力以及加固梁抗弯刚度的计算式;得出型钢加固钢筋混凝土梁可大幅度提高梁的抗弯能力,同时也有效提高梁抗弯刚度的结论;最后提出对加固材料性能和加固前梁上荷载的定性要求。     

CFRP加固组合梁的应力与变形分析

由于腐蚀或疲劳使钢梁受拉翼缘发生不同程度的损伤,导致组合梁的承载能力和刚度下降。在钢梁的受拉翼缘上侧粘贴CFRP进行加固可以提高其承载能力和刚度。在推导出计算粘贴CFRP加固后组合梁的截面应力的基础上,进一步推导出均布荷载作用下组合梁加固后的挠度计算公式,最后通过算例予以证明。     

胶合木曲梁横纹应力及开裂研究

研究了胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力与各向同性材料曲梁纯弯曲区径向应力.结果表明：胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力与各向同性材料曲梁纯弯曲区径向应力分布规律大致相同,都是中性轴附近大,随距中性轴距离的增大而减小;胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力以胶缝为分界线,呈锯齿状分布,层板髓心位置对应力峰值影响较大,髓心位于层板大面的胶合木其横纹应力最大,应力峰值是简化计算式的1.5倍.根据胶合木的应力特点和脆性开裂特点,建立了胶合木开裂损伤本构模型,并编制了相应的有限元软件ABAQUS用户材料子程序UMAT,成功预测了曲梁的横纹开裂及其极限承载力,与曲梁承载力试验相比,其刚度和极限承载力吻合良好.     

Flexural stress analysis of uniform slender functionally graded material beams using non-linear finite element method

Functionally graded material (FGM) typically consists of two constituent materials combined together with a particular distribution. A non-linear flexural stress analysis of through-thickness functionally graded uniform slender beam, subjected to a uniformly distributed load, is studied using the versatile finite element method based on Euler–Bernoulli beam hypothesis. The von-Kármán strain–displacement relations are used to account for geometric non-linearity. Simply supported and clamped FGM beams with axially immovable ends are considered. Governing non-linear equations are obtained using the principle of virtual work. Numerical results are provided to show the effect of boundary conditions and volume fraction exponent on the non-linear structural behaviour, in terms of the strains and stresses, of the FGM beams, for the first time. A shift in the neutral axis, from the mid-thickness of the beam, is observed due to the large transverse deflections, for the homogenous as well as the FGM beams. The through thickness variation of the axial stress is observed to be non-linear for the FGM beams contrary to that of the homogenous beams, for which the axial stress variation is linear. The through thickness sudden change in the material properties, governed by higher values of volume fraction exponent, results in a steep gradient in the axial stress variation through the thickness of the FGM beam.     

活性粉末混凝土叠合梁的收缩性能

为改善活性粉末混凝土(RPC)材料的收缩性能,在RPC配合比基础上掺入碎石,设计了10片改进RPC-普通混凝土(NC)叠合梁、1片纯NC梁和2个改进RPC收缩试块.采用振弦式应变计和应力计分别测量了包含蒸汽养护阶段在内的改进RPC-NC叠合梁跨中截面混凝土的收缩应变及梁底纵向钢筋的收缩应力,同时与纯NC梁的收缩应变量进行了对比分析.结果表明:改进RPC材料的收缩应变量仅为650×10~(-6)~660×10~(-6);纵向钢筋配筋率、RPC高度、上部NC等级等因素对叠合梁跨中截面混凝土的收缩发展具有重要影响;由RPCNC叠合梁收缩引起的梁底纵向钢筋应力为40~63MPa,而由纯NC梁收缩引起的梁底钢筋应力为40MPa左右;改进RPC材料的收缩应变量仅为同条件下原RPC收缩应变量的37%,说明碎石的掺入可使RPC收缩应变量大大减小,同时也降低了RPC的造价,有利于RPC材料在工程中的推广应用.     

体外预应力混凝土梁的预应力筋应力增量研究

为了推广体外预应力技术在混凝土结构,特别是在低强度混凝土梁加固中的应用,对12根体外预应力加固混凝土梁展开静载试验。结合模型梁抗弯性能的试验研究,重点分析预应力筋应力增量对抗弯承载力计算的影响。研究成果表明:预应力筋应力增量是影响体外预应力混凝土梁抗弯承载力计算精度的主要因素,试验结果表明,JGJ/T 92—2004《无粘结预应力混凝土结构技术规程》中关于体外预应力应力增量值100 MPa明显偏低,建议修订为170 MPa。