钢筋混凝土梁徐变效应试验研究与分析

基于徐变换算截面法推导了钢筋混凝土梁徐变收缩引起的截面应力计算公式,根据混凝土柱体2年试验观测,得到了素混凝土的徐变系数。编制了长期荷载作用下截面应力计算程序,并对完全开裂混凝土梁因徐变收缩效应引起的截面应力重分布规律进行了分析,与试验结果吻合较好,表明运用本文方法预测完全开裂混凝土梁的截面应力重分布是可行的。     

桂林市南洲大桥组合梁徐变效应分析

钢—混凝土组合梁是由两种性质不同的材料结合所组成的一个整体,由于混凝土的徐变受到钢梁的约束,必然会使组合梁截面产生应力重分布及内力重分布,这种重分布会对组合梁的长期变形产生影响。本文采用有限元软件MIDAS对桂林市南洲大桥组合梁进行了徐变计算。徐变对组合梁应力的影响随时间的增长逐渐递增,但徐变影响速度逐渐减慢;钢梁上缘...     

混合配筋预应力混凝土框架扁梁楼盖结构长期应力的试验研究

本文通过二批框架扁梁1／3缩尺模型的结构长期性能及抗裂性的试验观测，探索了混合配筋预应力混凝土框架扁梁楼盖结构的截面长期应力的变化规律。试验结果表明混凝土的徐变和收缩将引起扁梁和密助板之间发生应力重分布．而普通钢筋含量高将降低其应力重分布的程度。     

钢骨混凝土柱徐变应力重分布计算

钢骨混凝土结构在长期荷载作用下,混凝土部分将发生收缩徐变,进而导致应力重分布和结构变形的持续增长。本文基于特劳斯德(HEINRICH TROST)理论,以对称的H型钢混凝土截面为研究对象,根据变形协调条件推导了关于徐变内力的代数方程,并解出其表达式。进而对钢骨混凝土柱的截面应力、应变进行了分析,得到了混凝土与型钢的重分布内力、应变随时间发展的关系曲线,并与试验资料相对比,吻合程度良好。说明该方法可以较好地模拟钢骨混凝土柱在长期荷载作用下的应力和变形发展。     

钢管混凝土轴心受压构件徐变分析

在对钢管混凝土轴心受压构件的轴压力学特性和核心混凝土徐变分析的基础上,从变形协调条件出发,通过引入混凝土换算弹性模量,推导了钢管混凝土轴压构件应力重分布计算方法。此方法较好地考虑了钢管混凝土构件徐变因素(含钢率、应力级别、材料等级)的影响,并分析研究了不同影响因素条件下钢管混凝土结构的徐变特性。针对钢管混凝土受力特点,研究表明,运用该方法计算在轴心受压状态下徐变所引起的钢管混凝土截面应力重分布是合理的。     

考虑截面应力重分布的钢筋混凝土柱徐变分析

为研究考虑截面应力重分布对轴压柱混凝土徐变的影响,完成了12组24个几何尺寸为100 mm×100 mm×400 mm的素混凝土试件在不同应力水平下的徐变试验。运用MATLAB编写的程序,分析了关键参数对钢筋混凝土柱徐变的影响。结果表明：当初始压应力水平不大于0.35时,徐变过程中卸载回弹应变系数为0.89;当初始压应力水平高于0.35时,随初始压应力水平的增大,卸载回弹应变系数减小。随加载龄期的延长、纵向受压钢筋配筋率的增大、截面尺寸的增大、混凝土强度的降低、初始压应力水平的减小、环境温度的降低、环境相对湿度的增大,轴心受压钢筋混凝土柱徐变值减小。基于模拟分析结果拟合得到了C20~C50轴压钢筋混凝土柱徐变终值与各关键参数的关系式。     

长期荷载下核心柱的变形和应力重分布

基于ACI 209的混凝土收缩和徐变模型,采用龄期调整有效模量法,进行核心柱(即在普通的钢筋混凝土柱截面的核心增设一钢管的柱)受压构件在长期轴向荷载作用下的变形以及应力重分布的分析和计算,并考察加荷龄期、持荷大小、截面含钢率等参数的影响.分析表明:徐变和收缩引起的变形在持荷的早期阶段(加载后的4、5个月内)发展较为迅速...     

波形钢腹板简支组合梁桥梁端混凝土附加应力

波形钢腹板简支组合梁桥腹板剪切刚度小,梁端区段腹板剪切变形受到端横梁的约束,混凝土顶底板容易产生附加弯曲应力,基于平截面假定的应力计算方法不再适用。为此,考虑波形钢腹板的剪切变形,基于弹性力学理论推导了在集中荷载和均布荷载作用下梁端区段混凝土顶底板正应力的解析解。结果表明：简支组合梁桥混凝土桥面板附加应力在梁端为峰值,且随着梁端距离的增大应力值逐渐减小至0,长度约为梁高的0.6倍,此范围内平截面假定不再适用;附加应力竖向分布呈现混凝土顶底板上缘受拉、下缘受压,中性轴为0的规律;梁端附加拉应力最大值发生在梁端混凝土顶、底板的上表面,设计中应对梁端混凝土顶底板上表面采取相应的抗裂措施。     

型钢混凝土柱中的应力应变重分布

本文对典型弯压型钢混凝土柱进行了时间效应分析.采用T-B模式分析了因收缩徐变产生的应力应变重分布.推导了适合结构分析和设计的一套计算公式.算例表明,型钢混凝土柱中因收缩徐变产生的应力重分布不容忽视.     

桥用高强混凝土双轴徐变试验研究

为获得大跨度预应力混凝土箱梁腹板在双向预应力作用下的收缩徐变发展规律,分析不同预应力组合对收缩徐变效应的影响,研究了大跨度预应力箱梁腹板的常遇应力组合,并采用十字交叉梁开展了2种应力组合条件下的高强混凝土双轴徐变试验,即应力组合分别为14MPa和2MPa,6MPa和2MPa,对比开展了单轴压应力为6MPa、14MPa的高强混凝土收缩徐变试验,分析单、双轴徐变和应力组合对高强混凝土收缩徐变的影响。研究结果表明：应力组合对高强混凝土徐变影响显著,360d双轴应力条件下的徐变系数仅为相应单轴徐变系数的75%;采用现有收缩徐变预测模型不能较好预测高强混凝土的实际徐变发展过程,而采用指数函数具有较好的拟合精度。建议在大跨度连续箱梁设计和施工中,确保腹板竖向预应力水平控制在设计允许范围内。     

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。     

腐蚀与荷载耦合作用下钢-混凝土组合梁长期变形研究

为探究腐蚀与荷载耦合作用下钢 混凝土组合梁长期变形规律,对钢-混凝土组合梁进行腐蚀与荷载耦合作用225d的长期性能试验,考虑不同加载龄期、栓钉锈蚀率对钢-混凝土组合梁界面相对滑移和长期挠度的影响。研究结果表明：在腐蚀与荷载耦合作用下,栓钉锈蚀率越高,组合梁的界面相对滑移及长期挠度也越大;长期挠度增长与混凝土徐变发展规律类似,与混凝土加载龄期7d的组合梁相比,混凝土加载龄期28d的组合梁长期挠度较小;基于龄期调整的有效模量法和应力重分布原理,考虑组合梁由混凝土收缩徐变和栓钉锈蚀引起的附加挠度,提出栓钉锈蚀条件下组合梁的长期挠度计算公式;组合梁长期挠度理论计算值与实测值吻合较好,可为工程实际运用提供参考。     

2次预应力简支组合梁受力性能与技术经济分析

高速铁路预应力混凝土桥梁徐变上拱过大会影响桥上列车运行安全,为了控制预应力混凝土桥梁徐变上拱,将2次施加预应力新技术应用于预应力混凝土梁中,以箱梁为例,设计了4根不同预应力度的2次预应力简支组合梁,分析了其各施工受力阶段截面应力、强度和抗裂性,并进行了结构尺寸与配筋完全相同的常规预应力混凝土简支梁和2次预应力简支组合梁徐变上拱的对比计算分析。结果表明:2次预应力简支组合梁截面应力梯度小,受力合理,与常规预应力混凝土简支梁相比,徐变上拱减少约40%~60%;并可以降低梁的建筑高度,节约10%左右的预应力筋和一定数量的混凝土,具有明显技术经济优势。     

一种新型预应力混凝土叠合梁设计与应力分析

介绍一种新型的预应力混凝土叠合梁——二次预应力混凝土叠合梁,分析其设计特点;并应用于高速铁路无碴轨道桥梁中,根据设计实例进行应力分析,与相同截面尺寸的常规预应力混凝土梁的应力进行对比。结果表明:与常规预应力混凝土梁相比,二次预应力混凝土叠合梁受力合理,可以明显减小截面应力梯度,对减小梁的徐变上拱非常有利;并可以节约预应力筋约10%,具有明显经济优势。     

钢-部分预应力混凝土连续组合梁内力重分布研究

本文报道了10榀钢-部分预应力混凝土连续组合梁和1榀钢-普通混凝土连续组合梁的极限承载力试验结果。试件为两跨连续梁,主要试验参数为负弯矩区部分预应力比PPR、综合力比Rp及栓钉连接程度。试验采用跨中单调一次加载。试验发现,在负弯矩区施加预应力的钢-部分预应力混凝土连续组合梁可产生较充分的内力重分布,其主要影响因素为截面相对受压区高度ξu和负弯矩区综合力比Rp。本文通过试验研究和理论分析,提出了钢-部分预应力混凝土连续组合梁满足承载力要求的弯矩调幅限值犤β犦的计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

Creep behaviour modelling of a composite steel-concrete section

Long term behavior modelling of steel-concrete composite beams requires the use of the time variable and the taking into account of all the sustained stress history of the concrete slab constituting the cross section. In this context, a research contribution of the time-dependent behavior of composite sections under the creep influence of a concrete slab is presented in the present work. The concrete creep influence upon the composite section strength is taken into account as part of the concrete linear viscoelasticity. Thus, by considering the assumption of a complete composite connection made up of a steel beam and concrete slab, with no slip at the interface, and owing to the irreversible law of concrete, we obtain an analytical model, based upon a system of two differential linear equations governing the long term behavior of composite beam cross sections in bending. Results obtained from the application of the suggested model to a steel-concrete composite beam are satisfactory.     

基于时效分析理论的预应力混凝土结构分析

以截面平衡方程和结构平衡方程为基础，通过综合考虑混凝土的收缩徐变及预应力钢束松弛等时效因素对预应力混凝土结构的影响，提出了综合计算时效影响的时效分析数值算法。运用这一方法，可以完成对预应力混凝土结构从施工到运营以至整个设计使用期内，任意时刻梁体任意截面的应力、挠度的长期预测，这一理论已得到实验验证，并在实际桥梁工程中得到应用。