混凝土局部受压的三个基本问题

为了解决混凝土核心面积对局压承载力的影响、计算底面积重叠的密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力计算和预应力混凝土构件端部锚固区三类间接钢筋的计算与配置这三个目前局部受压研究中亟待解决的问题,开展了理论分析和试验研究.结果表明:核心面积对局压承载力影响显著,局压承载力随着核心面积的增大而增大;密布预应力束锚具下混凝土局压承载力应按整体计算;预应力混凝土构件端部的三类间接钢筋可分别计算,协调配置.基于研究成果,提出了相应问题的解决办法.     

混凝土局压承载力计算方法深化研究

为探究混凝土达到局部受压承载力时间接钢筋能否屈服,间接钢筋不屈服时拉应力如何取值,以及网格式间接钢筋在楔形体外如何实现合理锚固等问题,完成了18个配置螺旋式间接钢筋和18个配置网格式间接钢筋的混凝土试件的局压试验。试验结果表明:当混凝土发生局压破坏时,局压影响区范围内间接钢筋存在达不到屈服的现象;基于试验结果,获得了不同强度等级热轧钢筋(HPB300、HRB400、HRB500、HRB600)配置的螺旋式间接钢筋和网格式间接钢筋屈服所对应的间接钢筋体积配筋率;建立了发生局压破坏时未屈服的网格式间接钢筋与楔形体外侧面相交处拉应力的计算方法。     

用一种新方式解决混凝土局部受压问题

本文引用一种解决混凝土局压问题的新方法——预应力筋约束混凝土局部受压构件,分析了预应力筋作用下混凝土局部受压工作原理,并介绍了拉压杆模型法计算构件承载力．混凝土局部受压构件在预应力钢筋约束下,不仅承载力明显提高,大大减少由局部受压产生的工程事故,而且钢筋可循环利用以达到节约钢材的效果．     

配500MPa钢筋后张有粘结预应力混凝土梁受弯试验

目的研究采用500 MPa钢筋作为纵向受拉非预应力筋的后张有粘结预应力混凝土梁的受弯性能,了解其受弯破坏形态、受弯承载力、裂缝分布及变形等情况,为工程中推广应用500 MPa钢筋提供试验依据.方法采用两点对称集中的同步分级反位加载方式,对8根试验梁进行静力加载试验.结果开裂弯矩实测值与计算值比值的均值为1.094.考虑纵向受压非预应力筋参与受弯作用时,受弯承载力实测值与计算值比值的均值为1.032.正常使用状态下短期挠度和曲率实测值与各自计算值比值的均值分别为1.055和0.988.结论试验梁达到受弯极限状态时,尽管钢绞线配筋率较高而未屈服,但500 MPa钢筋可屈服,且梁的破坏仍具有一定延性.根据平截面假定和应变协调条件计算的受弯承载力与实测值符合较好.可按现行《混凝土结构设计规范》公式计算试验梁的变形.     

梁柱配筋对混凝土局部受压承载力影响研究

针对现行规范计算混凝土局部受压承载力时,未考虑预应力框架节点处箍筋和梁柱纵筋影响的问题,本文在计算混凝土局部受压承载力时,引入了预应力框架节点处梁柱配筋的影响,提出了框架节点处与锚垫板相交的箍筋和梁柱纵筋作为等效垫板的思想． 研究结果表明：柱纵筋、梁纵筋和节点箍筋的等效新增的局部受压面积可取为3倍钢筋直径长度在垂直于预应力筋方向的投影面积. 基于分析结果,给出了考虑梁柱配筋影响的局部受压面积和底面积的计算公式,提出了考虑梁柱纵筋和箍筋影响的混凝土局部受压承载力计算方法．     

无粘结CFRP筋预应力梁刚度及裂缝的计算

为了推导表达形式统一的无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算公式,定义了无粘结CFRP筋应力增量与有粘结钢筋应力增量的比值为无粘结CFRP筋等效折减系数.在刚度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和与截面有效面积之比这一等效纵向受拉钢筋配筋率替代现行规范中的纵向受拉钢筋配筋率,在裂缝宽度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和这一等效纵向受拉钢筋面积替代现行规范中的纵向受拉钢筋面积.从而形成了与现行规范相协调的刚度及裂缝宽度计算公式,公式的计算结果与试验结果吻合良好.     

无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算方法

为了推导表达形式统一的无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算公式,定义了无粘结CFRP筋应力增量与有粘结钢筋应力增量的比值为无粘结CFRP筋等效折减系数。在刚度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和与截面有效面积之比这一等效纵向受拉钢筋配筋率替代现行规范中的纵向受拉钢筋配筋率,在裂缝宽度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和这一等效纵向受拉钢筋面积替代现行规范中的纵向受拉钢筋面积。从而形成了与现行规范相协调的刚度及裂缝宽度计算公式,按所推导的刚度及裂缝宽度公式的计算结果与试验结果吻合良好。     

配置600MPa钢筋的预应力混凝土梁受弯性能研究

为研究配置600 MPa级高强钢筋有粘结部分预应力混凝土梁的受弯性能,在静力荷载作用下,进行了9根纵向受拉非预应力筋采用600 MPa级高强钢筋的试验梁受弯性能试验.对比分析试验梁的破坏特征、受力过程、受弯承载力、挠度等.研究结果表明:配置600 MPa级高强钢筋的后张法有粘结部分预应力混凝土梁和配置普通钢筋后张法有粘结部分预应力混凝土梁的受力性能相同;配置600 MPa级高强钢筋的试验梁的受弯承载力可以按照现行《混凝土结构设计规范》中相关公式计算.当600 MPa级高强钢筋取520 MPa的强度设计值时,采用现行规范计算配置600 MPa级高强钢筋的试验梁受弯承载力的安全储备较高.     

钢筋混凝土深梁局部承压的试验研究及可靠度分析

本文论述了筋钢混凝土深梁局部承压的特点和破坏形态。通过对34个发生局压破坏的深梁试件的分析表明,深梁的局部承压可靠度按TJ10-74规范的公式进行验算时能满足要求。但按新修订的规范验算时,因局部承压计算底面积Ab取值偏大,使局压强度提高系数β_■~(**)的取值偏高,无论按新规范的公式或按局压专题组原建议的公式验算,其可靠度均不能满足要求。本文给出深梁局压强度提高系数β_■的修正公式,进行了可靠度分析,并给出了深梁不需进行局压验算的最小支承长度。     

配置600MPa级钢筋部分预应力混凝土梁受力性能

通过进行12根有粘结部分预应力、无粘结部分预应力高强钢筋混凝土梁的试验研究,对比分析混凝土强度等级、预应力筋和非预应力纵向受拉钢筋配筋率对2种部分预应力高强钢筋混凝土梁受弯承载力、挠度及刚度的影响.研究结果表明:增加预应力筋和非预应力筋配筋率能够显著提高有粘结部分预应力、无粘结部分预应力高强钢筋混凝土梁的受弯承载力,减缓试验梁的刚度退化.有粘结、无粘结部分预应力高强钢筋混凝土梁的受弯承载力可以按照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中相关公式计算.当600MPa级钢筋抗拉强度的设计值取500 MPa时,按规范计算梁受弯承载力具有足够的安全储备.     

砌体与混凝土局压承载力统一计算方法

为实现砌体与混凝土局压承载力计算的协调与统一,通过对已有试验数据的分析,应用Matlab语言编程对二者局压强度提高系数的计算方法进行调整,并提出砌体局压计算底面积与混凝土局压计算底面积相协调的计算方法,实现了二者局压强度提高系数计算公式的统一,同时实现了网状配筋砌体局压承载力计算公式与配置间接钢筋的混凝土局压承载力计算公式的协调与统一.     

预应力CFRP布加固负载混凝土梁受剪性能试验

为研究负载状态下利用预应力碳纤维布加固混凝土梁斜截面受剪性能,根据配箍率的不同制作3组共计12根钢筋混凝土梁,每组选择1根混凝土梁进行单点加载受剪试验,获取极限受剪承载力及裂缝分布等试验数据.对另9根梁预加载至极限受剪承载力的0.4倍,在持荷状态下对试验梁弯剪区段利用预应力碳纤维布加固.完成这9根梁负载加固后的斜截面二...     

拉-压预应力混凝土梁的试验研究分析

研究拉压预应力混凝土梁模型梁的试验结果,数值模拟对梁全过程的工作状态.研究结果表明：预压钢管能有效对混凝土施加预压应力;在一定范围内,高预应力度的拉-压预应力混凝土梁的弹性性能更优越,承载力发挥较好;预压钢管的作用可以代替部分预应力钢绞线的作用;钢管端部锚固区域的混凝土出现应力集中,设计、施工中加强此处的构造措施.     

混凝土肋式转向装置力学性能研究

针对波纹钢腹板体外预应力箱梁结构的力学和构造特点,采用有限元分析与实验研究相结合的方法,研究用于波纹钢腹板体外预应力箱梁的混凝土肋式转向装置的承载机理、受力特点、破坏形态、极限承载力等力学特性。采用非线性有限元方法对结构从加载开始直至破坏的受力全过程进行了模拟分析,并用实验对有限元分析的结果进行了验证,二者吻合良好。研究结果表明,转向装置对混凝土翼缘板的局部影响集中在转向装置与混凝土翼板连接的部分及附近区域内。转向装置破坏时,受拉区混凝土受拉开裂、环向钢筋受拉屈服,而受压区混凝土受压劈裂破坏。转向装置受压区混凝土的受力表现出明显的偏心受压构件的受力特点。研究结果可供工程设计人员在设计波纹钢腹板体外预应力箱梁转向装置时参考。     

混凝土肋式转向装置力学性能

针对波纹钢腹板体外预应力箱梁结构的力学和构造特点,采用有限元分析与实验研究相结合的方法,研究用于波纹钢腹板体外预应力箱梁的混凝土肋式转向装置的承载机理、受力特点、破坏形态、极限承载力等力学特性．采用非线性有限元方法对结构从加载开始直至破坏的受力全过程进行了模拟分析,并用实验对有限元分析的结果进行验证,二者吻合良好．结果...     

预应力混凝土简支T形梁桥主梁的优化设计

对公路常用的简支T梁选取截面高度,翼缘板宽度、高度,跨中和支点预应力筋距底边的距离及预应力筋截面面积作为设计变量,以T梁造价作为目标函数,并以现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》为依据, 提出了预应力混凝土T梁的优化设计方法。编制的优化计算程序可以满足设计者对任意桥长(中、小跨径)、桥宽和设计荷载等级的预应力混凝土简支T梁进行优化设计。最后对程序计算结果加以分析并提出实际施工的修正值。     

预应力内置圆钢管桁架混凝土组合梁的受力性能

通过4根预应力内置圆钢管桁架混凝土组合简支梁的试验,得到了试验梁的荷载-跨中挠度曲线、正截面承载力、裂缝分布与展开特征。结果表明:可基于平截面假定计算该类组合梁正截面的承载力,该类组合梁的平均裂缝间距取决于下弦钢管外径及下弦二钢管截面面积之和与截面有效受拉混凝土面积的比值。提出了与试验结果吻合良好的裂缝宽度和刚度计算公式。     

火灾后配筋混凝土梁受力性能试验与分析

为研究火灾后配筋混凝土结构的受力性能,对3根有粘结预应力混凝土简支梁和2根钢筋混凝土简支梁进行了抗火试验和火灾后的常温静力试验,基于试验结果,提出了火灾后配筋混凝土梁正截面承载力计算公式、裂缝宽度计算公式和刚度计算公式.从5根试验梁中取出20根普通钢筋和9根预应力钢丝进行单向拉伸力学试验,获得了火灾后HPB235级钢筋、HRB335级钢筋、1670级低松弛高强钢丝的力学性能.