剪跨比对爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁抗爆性能及破坏形态的影响

为研究剪跨比对爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁抗爆性能与破坏形态的影响,分别采用LSDYNA软件中两种不同的混凝土材料模型(*MAT 84与*MAT 159)进行数值分析并对所得数据进行了比较。数值分析发现:相同剪跨比的条件下,纵筋配筋率对钢筋混凝土抗爆性能的影响大于面积配箍率;随着剪跨比的增大,梁由剪切破坏转变为弯曲破坏与压碎破坏。     

L形截面钢骨混凝土柱非线性全过程分析

基于平截面假定,以材料截面边界为计算单元,对15根钢骨混凝土L形截面柱进行非线性全过程数值分析。结论表明:钢骨混凝土L形截面柱截面曲率延性的最不利荷载角为155°,而且荷载角α,轴压比n,箍筋间距与纵筋直径之比s/d是影响钢骨混凝土L形截面双向压弯柱截面曲率延性的主要因素。     

预应力型钢超高强混凝土梁抗弯性能有限元分析

为进一步研究预应力型钢超高强混凝土梁的抗弯性能,利用ABAQUS对预应力型钢超高强混凝土梁进行数值分析。模型计算所得荷载-位移曲线与试验结果基本吻合,验证了有限元模型的正确性。结果表明,增加纵向受拉钢筋配筋率对混凝土开裂几乎没有影响,但使梁的屈服荷载和极限荷载均增加;型钢向下偏移,梁的屈服荷载和极限荷载增加;型钢向上偏移虽不能提高构件的承载力,但能改善梁的延性。增加预应力筋配筋率能延缓构件的开裂。     

部分翼缘加强型钢板混凝土连梁的有限元分析

通过Abaqus建立钢板混凝土连梁模型对原始实验[1]进行模拟分析,分析结果与原始实验吻合良好,有限元分析表明:钢板混凝土连梁的墙梁连接处钢板的边缘在剪拉应力的作用下率先进入屈服,而配有工字型截面的型钢混凝土连梁其翼缘并不能沿跨度全部发挥作用,因此提出了在钢板混凝土连梁的钢板端部增加翼缘板形成部分翼缘加强型钢板混凝土连梁的思想,为了探究这种新型组合连梁的加强翼缘的几何尺寸对模型的力学性能的影响,以翼缘板的长、宽、高建立三组有限元模型并进行分析,并通过有限元程序对其进行初步设计与分析。结果显示这种组合连梁在提高连梁承载力与改善钢板应力分布方面具有良好的效果,分析结果表明:增加翼缘长度、宽度与厚度对均能改善钢板应力分布,但增加翼缘厚度对改善应力分布效果不明显。随翼缘板的长度、宽度、厚度的增加,模型承载力以及梁端转角逐渐增大;但是随着翼缘厚度增加,模型承载力提高以及梁端转角增加效果不显著。更多还原     

高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土梁抗剪承载力的影响因素

利用正交试验法分析了剪跨比、箍筋级别、箍筋直径、箍筋间距、截面宽度、截面高度和混凝土等级等7个因素对高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)梁抗剪承载力这一指标的影响。结果表明:各因素对高强钢筋UHPC-CA梁抗剪承载力的影响由大到小依次为混凝土等级截面宽度截面高度剪跨比箍筋直径箍筋间距箍筋级别。高强钢筋UHPC-CA梁的抗剪承载力随着剪跨比、箍筋间距的增加而降低,随着箍筋级别、箍筋直径、截面宽度、截面高度和混凝土等级的增强而升高。     

RC/UHTCC复合梁的弯曲与界面性能试验研究

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)作为一种高性能纤维水泥基复合材料,具有拉伸应变硬化特征和优异的裂缝分散能力。本文采用UHTCC局部替代受拉区混凝土,试验研究集中荷载作用下钢筋混凝土/UHTCC(RC/UHTCC)复合梁的弯曲性能。以纵筋配筋率和UHTCC层厚度为试验参数,对比RC梁与RC/UHTCC复合梁以及不同UHTCC厚度的RC/UHTCC复合梁间的破坏机理、弯曲行为、界面性能以及裂缝形态等。试验结果表明,配筋率为0.67%的RC/UHTCC复合梁表现为延性的弯曲破坏或纵筋屈服后的弯剪破坏模式,其屈服荷载较RC梁显著提高,而配筋率为1%的RC/UHTCC表现为脆性的剪切-界面黏结破坏,其承载能力基本与RC梁相当。对于RC/UHTCC复合梁,混凝土层中的单一宏观裂缝转化为UHTCC层中的多条细密裂缝,而且在界面裂缝端部UHTCC层中呈现出多条细密斜裂缝形态。此外,脆性剪切-界面脱黏破坏是由贯穿剪跨区的界面裂缝以及受压区混凝土的压碎所导致,而不是由初始的界面开裂引起。     

基于正截面承载力及挠度控制的单筋矩形截面梁设计

为精简单筋矩形截面梁的设计过程，在满足正截面承载力及挠度验算要求的基础上，推导出了当单筋矩形截面梁纵筋在经济配筋率ρ∈[0.6%,1.5%]时，用以确定梁截面高度的简化公式，进而确定了纵筋面积的直接设计方法。结果表明：该方法能主动控制截面混凝土受压区高度，保证梁的延性，不需再验算梁是否少筋或超筋。研究成果避免了繁琐的挠度验算过程，可为工程设计提供参考。     

不同纤维替代自密实混凝土梁中抗剪箍筋的试验研究

摘要： 通过对一系列有箍筋和无箍筋自密实混凝土简支梁在两点对称集中荷载作用下的受剪试验分析，本文研究了纤维类型、纤维掺量以及配箍率等变化参数对混凝土梁斜截面受力性能的影响，并分析了用钢纤维和混杂纤维部分替代抗剪箍筋的可能性。试验梁加载时采用位移控制。结果表明，适量的钢纤维和混杂纤维能够部分替代混凝土梁中的箍筋。当箍筋和混杂纤维共同作用时可显著提高自密实混凝土梁的极限剪力、荷载峰值后的剩余承载能力以及韧性。混杂纤维能够改变按构造要求配置箍筋的混凝土梁的破坏形态，使梁从脆性的剪切破坏转为延性的弯曲破坏。     

不同纤维替代自密实混凝土梁中抗剪箍筋的试验研究

通过对一系列有箍筋和无箍筋自密实混凝土简支梁在两点对称集中荷载作用下的受剪试验分析,研究了纤维类型、纤维掺量以及配箍率等变化参数对混凝土梁斜截面受力性能的影响,并分析了用钢纤维和混杂纤维部分替代抗剪箍筋的可能性。试验梁加载时采用位移控制。结果表明,适量的钢纤维和混杂纤维能够部分替代混凝土梁中的箍筋。当箍筋和混杂纤维共同作用时可显著提高自密实混凝土梁的极限剪力、荷载峰值后的剩余承载能力以及韧性。混杂纤维能够改变按构造要求配置箍筋的混凝土梁的破坏形态,使梁从脆性的剪切破坏转为延性的弯曲破坏。     

钢筋混凝土深受弯构件斜截面抗裂计算方法

对10根深受弯构件受集中荷载作用下的斜截面抗裂性能进行试验。结果表明:影响斜截面抗裂性能的主要因素有剪跨比、混凝土强度、梁的截面形式及尺寸,梁斜截面开裂剪力与跨高比(均布荷载作用时)、纵向配筋率、混凝土施工质量和养护条件等因素有关。结合国内外69根深受弯构件的试验资料对开裂剪力进行了回归分析,同时按95%的保证率给出了开裂剪力的建议计算公式,对比计算表明该公式计算值与试验值符合性良好。     

钢纤维自密实混凝土梁抗剪性能的试验研究

对15根自密实钢筋-钢纤维混凝土梁和6根普通自密实钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,通过荷载-跨中挠度曲线、剪跨区荷载-混凝土主应变曲线和荷载-箍筋应变曲线,分析了钢纤维掺量、剪跨比和配箍率对梁抗剪性能的影响。基于试验结果,对比了Rilem TC 162-TDF和CECS 38:2004抗剪公式,并与实测值进行了比较。结果表明,钢纤维能够显著的提高无腹筋梁的变形能力和承载能力,改善破坏形态。由钢纤维部分取代箍筋使梁具有更好的抗剪性能;Rilem TC 162-TDF与实测值吻合较好。     

钢纤维自密实混凝土梁抗剪性能的研究

本文对15根自密实钢筋-钢纤维混凝土梁和6根普通自密实钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究，通过荷载-跨中挠度曲线、剪跨区荷载-混凝土主应变曲线和荷载-箍筋应变曲线，分析了钢纤维掺量、剪跨比和配箍率对梁抗剪性能的影响。基于试验结果，对比了Rilem TC 162-TDF和CECS 38:2004抗剪公式，并与实测值进行了比较。结果表明，钢纤维能够显著的提高无腹筋梁的变形能力和承载能力，改善破坏形态。由钢纤维部分取代箍筋使梁具有更好的抗剪性能；Rilem TC 162-TDF与实测值吻合较好。     

钢筋混凝土矩形空心墩延性能力数值分析

为了分析配筋率、轴压比、壁厚、及纵筋强度等参数对空心墩柱延性能力的影响,通过拟静力试验,研究了配箍率及剪跨比等参数对钢筋混凝土空心墩抗震性能的作用,同时通过建立混凝土矩形空心墩模型进行有限元分析,验证试验结果的准确性。结果表明:提高配筋率、轴压比及纵筋强度虽然能提高矩形空心墩柱的承载力,但会降低矩形空心墩柱延性能力,而提高配箍率与降低剪跨比却能在提高承载力的同时,也提高空心墩柱的延性能力。     

钢纤维-GFRP箍筋混凝土梁受剪抗裂性能试验研究

为解决纤维增强聚合物(FRP)配筋混凝土梁的受剪抗裂性能不足和挠度过大等问题,在混凝土中掺入具有优良阻裂特性的钢纤维是一种有效途径。通过8根钢纤维—玻璃纤维增强聚合物(GFRP)箍筋混凝土梁的受剪试验,研究了钢纤维体积率(0.5%、1.0%、1.5%)和剪跨比(1.5、2.0、3.0)对试验梁斜截面抗裂性能的影响。结果表明：钢纤维能够有效抑制GFRP箍筋混凝土梁内部微裂缝的扩展,提高其整体刚度和抗裂性能。当剪跨比为2.0时,钢纤维体积率为1.5%试验梁的开裂剪力相对于未掺纤维对比梁增加了38.4%。随着剪跨比增加,试验梁受剪抗裂性能逐渐降低。基于试验数据和已有研究结果,提出了钢纤维-GFRP箍筋混凝土梁开裂剪力的建议计算方法,该方法的计算值与试验值吻合良好。     

若干规范无腹筋梁受剪承载力公式比较

根据收集到的集中荷载作用下无腹筋钢筋混凝土梁受剪试验数据,讨论了混凝土强度、剪跨比、截面高度和纵筋配筋率等因素对无腹筋梁计算结果的影响。通过对比分析,定量评价了我国GB 50010—2002和SL191—2008、美国ACI318—05,以及加拿大CSA A23.3—04等规范的受剪承载力计算公式。研究表明,与CSA A23.3-04相比,根据试验数据建立的GB50010—2002,SL191—2008和ACI 318—05等规范中受剪承载力公式的计算结果离散程度较大,并且采用后面3种规范公式计算有效高度大于600 mm、纵筋配筋率小于1.0%的梁时,计算结果偏于不安全。     

型钢混凝土十字形异形柱正截面承载力计算方法

为研究型钢混凝土十字型异形柱承载力计算方法,根据已完成的低周反复荷载试验及有限元分析,并考虑箍筋约束作用编制截面弯矩-曲率关系计算程序,对试件正截面承载力进行计算,并分析不同参数对型钢混凝土十字异形柱正截面承载力的影响。结果表明：计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。随着混凝土强度、配钢率、型钢屈服强度的增大,正截面承载力增大;随着配箍特征值的增大,正截面承载力增大,但增大幅度较小;不同轴压力、荷载角对正截面承载力的影响规律不同。型钢混凝土十字型异形柱与混凝土十字型异形柱相比,正截面承载力有较大提高。分析方法和计算程序有效、稳定、精确,能较为准确地预测型钢混凝土十字型异形柱正截面承载力。     

钢管混凝土柱的爆炸响应数值分析

为明确钢管混凝土柱的抗爆特性,采用显式动力有限元分析软件ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ,基于多物 质流固耦合法,建立了构件、空气和炸药的数值模型,对钢管混凝土柱在爆炸荷载下的动力响应和破坏 形态进行了模拟分析。结果表明:爆炸荷载下钢管混凝土柱的破坏类型与作用其上的超压峰值及正压 作用时间直接相关,三种典型破坏形态分别是,低超压峰值－高持时爆炸荷载作用下,发生弯曲破坏;高 超压峰值－低持时爆炸荷载作用下,发生剪切破坏;二者之间,发生弯剪破坏;对比方形截面,圆形截面 柱具有更强的抵御爆炸荷载的能力;核心混凝土强度等级的增强以及含钢率的提高,可有效降低柱中点 水平残余变形;提高钢管屈服强度,可降低柱中残余变形,当钢材强度等级≥345ＭＰａ时,继续增大屈服 强度对提高钢管混凝土柱的抗爆性能意义不大。     

纤维塑料筋混凝土梁挠度的计算方法

本文基于本课题组与国外已有试验研究,根据纤维塑料筋混凝土梁的非线性有限元分析与试验结果的验证,对纤维塑料筋混凝土梁挠度的计算方法进行了较系统的研究.研究表明,纤维塑料筋混凝土梁的刚度随配筋率和混凝土强度的提高而增大;当纤维塑料筋混凝土梁发生受拉破坏时,增加配筋率可提高其极限变形能力,而当发生受压破坏时,极限变形能力与配筋率成反比;纤维塑料筋混凝土梁开裂截面内力臂长度系数可取为0.94.在此基础上,提出了纤维塑料筋混凝土梁挠度的设计建议.按本文建议公式计算的纤维塑料筋混凝土梁挠度值与试验结果吻合良好.     

钢纤维高强混凝土梁受剪性能试验及有限元分析

采用非线性有限元模拟与试验研究相结合的方法,以6根钢纤维高强混凝土梁试验为基础,分析钢纤维高强混凝土梁受剪性能。采用ABAQUS分析软件,选择合适的高强混凝土与高强钢筋本构关系,将边界条件和荷载加载到有限元模型上,建立钢纤维高强混凝土梁的非线性有限元模型。将该有限元模型模拟所得与试验所得荷载-变形曲线对比分析,验证模型合理性,并用模型分析试验未考虑因素剪跨比、纵筋率和配箍率对钢纤维高强混凝土梁受剪性能的影响。     

有无预应力内置压型钢板装配式宽连梁抗爆性能研究

通过对内置压型钢板装配式宽连梁抗爆能力与预加截面压应力影响关系研究，总结出通过施加预应力优化连梁抗爆性能的合理方案。分别建立无预应力及施加预应力下的宽连梁有限元模型，进行相同爆炸荷载下的数值模拟，对比无预应力下及施加不同截面预压力情况下的宽连梁损害程度。结果表明:爆炸冲击作用下，施加预应力能够有效的提升宽连梁的抗爆性能；截面预压力值不断增加的过程中，抗爆能力先随之提升，然后降低；截面预压力过大会加速宽连梁在爆炸荷载下的破坏。计算结果表明适当的施加预应力是提升内置压型钢板装配式宽连梁抗爆能力的有效手段。