冲击受损RC梁残余力学性能试验

为给冲击受损后钢筋混凝土（RC）梁的修复加固和结构安全评估提供参考,开展了3根RC梁落锤冲击受损后的静载试验及1根静载梁的对比试验,通过变化冲击能量使RC梁遭受不同程度的冲击损伤,对冲击受损后RC梁的残余力学性能进行研究。比较分析了不同冲击能量下受损梁的裂缝发展形态以及冲击力、支座反力、跨中挠度和纵筋应变变化规律;重点研究了不同受损程度梁的残余承载力、残余抗弯刚度和残余变形能力。在综合分析相关文献试验数据并对冲击能量进行标准化的基础上,拟合出冲击受损后RC梁残余承载力与残余抗弯刚度的计算公式。结果表明:随着冲击能量增大,冲击损伤梁挠跨比也增大,残余承载力和刚度总体呈下降趋势;相比未损伤梁,冲击损伤梁弹性抗弯刚度和极限抗弯承载力先增大后减小,但加载后期延性明显降低。     

循环载荷下纤维薄板增强RC梁的疲劳性能研究

通过建立循环载荷下碳纤维薄板(CFL)增强RC梁的累积损伤模型,并与增强梁的疲劳试验结果进行对比,研究增强构件的疲劳性能和损伤、破坏过程。试验发现CFL增强RC梁的疲劳损伤演化历程包括混凝土开裂、CFL与混凝土剥离、钢筋屈服等过程,具有明显的疲劳损伤成核、稳定扩展、失稳扩展三阶段发展规律,根据增强梁的载荷、挠度历程可以得到抗弯刚度演化历程。研究结果表明用CFL增强RC梁的剩余抗弯刚度来度量其疲劳损伤变量具有明确的物理意义,在此基础上建立的疲劳损伤演化方程能够准确模拟CFL增强RC梁的疲劳损伤破坏过程,进一步结合抗弯刚度可预测其剩余疲劳寿命。     

环梁连接的RC梁-钢管混凝土柱框架试验研究

介绍了一个采用钢筋混凝土 (RC)环梁连接的 2层 2跨RC梁 -钢管混凝土 (STCC)柱框架的拟动力试验和静力试验。为了研究环梁在地震作用下的破坏形态 ,大部分节点设计成“弱环梁、强框架梁” ,即环梁屈服先于框架梁 ;少量节点设计成“强环梁、弱框架梁” ,即框架梁屈服先于环梁。试验表明 :小震时 ,框架的刚度降低很少 ;中震时 ,刚度降低约 3 0 % ;大震时 ,层间位移角小于 1 10 0 ;即使弱环梁已经破坏、层间位移角达 1 3 4,框架的承载力仍未下降 ;能够实现“强柱弱梁”和实现塑性铰形成于框架梁端的“强连接、弱构件”的抗震设计概念。RC环梁与STCC柱之间局部范围的缝隙不影响框架的整体抗震性能 ;环梁与柱之间几乎无相对竖向滑移。采用RC环梁连接的RC梁 -STCC柱框架具有良好的抗震性能。     

钢筋混凝土梁的变幅滞回性能及其损伤评价

基于22根具有不同配筋率和配箍率的钢筋混凝土梁试件的变幅加载试验,研究钢筋混凝土梁的变幅滞回性能、承载力和加载刚度的衰变规律及其损伤评估方法,提出变幅滞回荷载作用下钢筋混凝土梁的损伤量化指标,分析了峰值位移、累积滞回耗能和加载历程对RC梁损伤的影响。研究表明：对于变幅滞回荷载作用下钢筋混凝土梁,耗能能力衰减指数、承载力衰减指数和加载刚度衰减指数的发展不完全同步,但三者都与历史峰值位移、累积滞回耗能有关;耗能能力衰减指数与承载力衰减指数呈波动型非单调增长,而加载刚度衰减指数呈单调增长趋势,因此加载刚度衰减指数更适合用来作为变幅滞回钢筋混凝土梁的损伤评价指标;当RC梁的延性系数较小时（k_,max< 3）,其损伤与延性系数保持正相关关系,累积滞回耗能数量和峰值位移出现时点对这一关系影响甚微,而配箍率的增加能够明显降低RC梁的损伤。因此,控制延性系数并提高配箍率是控制RC梁地震损伤的一个稳定而有效的途径。     

粘钢加固RC梁承载性能的理论和试验研究

通过33根RC梁的试验,对不同粘钢位置、不同板件宽厚比和粘钢量加固的RC梁进行了全过程的理论与试验研究。基于对粘钢加固RC梁在荷载作用下的变形过程和破坏形式的观察,讨论了钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量对RC梁的短期刚度、挠度、开裂荷载、极限荷载和破坏形式等承载性能的影响。通过理论计算结果与试验结果的比较分析,得到了粘钢与RC梁之间的协调工作系数主要随截面相对受压区高度变化的结论,提出了粘钢加固RC梁协调工作系数、抗弯承载能力和挠度的计算公式,给出了工程设计建议和确定合适钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量的技术措施,为工程实际中粘钢加固RC梁的设计和承载能力的确定提供了依据。     

粘钢加固RC梁的正截面承载力

对粘钢加固RC梁在荷载作用下的变形过程和破坏形式进行了理论和试验研究,讨论了粘钢位置和粘钢量对RC梁的短期刚度、挠度、开裂荷载、极限荷载和破坏形式等承载性能的影响,通过理论计算结果与试验结果的比较分析,得出了粘钢加固RC梁承载力折减系数主要随截面相对高度变化的结论,提出了粘钢加固RC梁承载力折减系数、抗弯承载力和挠度的计算公式,给出了工程设计建议和确定合适钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量的技术措施,为粘钢加固RC梁的设计和承载力确定提供了参考依据。     

铝合金板加固RC梁的抗弯试验

铝合金板以其优良的力学性能成为了RC梁的理想加固材料,特别适合侵蚀及寒冷环境的加固工程.为了探究铝合金板加固RC梁的抗弯性能,设计了4根RC基准梁和10根铝合金板加固RC梁,并考虑铝合金板和RC梁的3种连接方式:结构胶、结构胶十螺栓连接和结构胶+U形箍连接,对其进行抗弯试验研究.试验表明:所有试验梁都发生了延性破坏,破...     

碳纤维薄板加固RC梁疲劳寿命数值分析

碳纤维薄板(Carbon Fiber Laminate,简称CFL)加固RC梁的疲劳寿命是CFL加固RC梁的关键问题之一.以CFL加固RC梁为对象,利用ANSYS程序建立CFL加固RC梁有限元非线性模型,对加固梁的疲劳寿命进行了数值分析,计算出加固梁的疲劳寿命.将ANSYS计算值与试验值进行对比,计算得出的加固梁的疲劳...     

钢筋混凝土梁的横向振动及损伤检测研究

对钢筋混凝土梁的横向振动进行了计算分析,得到了简支梁的频率方程。利用截面换算原则得到双筋截面的惯性矩计算公式,进而计算梁的频率及振型。设计了12根钢筋混凝土简支梁,进行了逐级加荷—卸荷试验,每次卸荷后,对梁的动力特性进行测试。对不同破坏程度的RC梁进行模态分析,得到频率变化量和外荷载之间的关系曲线。根据模态分析得到振型曲线上的尖点判定出梁的损伤位置。     

基于能量方法的RC框架结构连续倒塌抗力需求分析I：梁机制

结构抗连续倒塌设计方法的关键是确定因偶然作用导致局部构件失效后剩余结构的连续倒塌抗力需求。现有规范对连续倒塌抗力需求计算采用经验系数法,因缺乏理论基础,难以合理考虑结构连续倒塌过程中的非线性和动力效应的影响,其可靠性不足。基于能量方法,建立了RC框架结构连续倒塌抗力需求分析的理论框架,推导出RC框架结构梁机制下抗连续倒塌子结构及其构件的非线性动力抗力需求与线性静力抗力需求之间的关系,通过该关系对线性静力抗力需求的修正,能够综合考虑RC框架结构在梁机制下连续倒塌过程中的非线性和动力效应的影响。通过数值算例分析了现有规范中经验系数法的问题,验证了本文方法的正确性。     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受弯受剪承载力计算分析

基于现行混凝土结构加固设计规范关于粘贴纤维增强复合材料加固法的计算理论,分别对玄武岩纤维布和碳纤维布加固钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力进行计算分析,以探讨玄武岩纤维布对钢筋混凝土梁的加固效果。计算结果表明,设计人员可以方便地按现行加固设计规范对玄武岩纤维受弯、受剪加固进行计算。     

圆形截面钢筋混凝土梁承载力的研究

对圆形截面钢筋混凝土梁承载力进行了探讨与研究。在对试验数据分析的基础上 ,建立了圆形截面梁斜截面抗剪承载力计算公式。根据梁正截面的工作机理 ,导出了圆形截面梁正截面受弯承载力计算公式的适用条件 ,并将αsb与r的关系制成图表 ,以便工程应用。     

在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯承载力估算

提出了用钢筋作用系数反映粘结破坏对在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯承载力的影响以及在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯承载力的估算方法。有不同程度耐久性损伤的 3根已经使用 33年的钢筋混凝土桥面板梁的加载破坏试验 ,验证了钢筋作用系数取值和估算方法的合理性 ;有关文献的试验结果也验证了估算方法的可靠性。     

玻璃钢板材加固混凝土梁的试验研究

通过对玻璃钢板材的本构关系的研究,获得了玻璃钢板材的基本力学性能。在此基础上对粘贴有玻璃钢板材的钢筋混凝土Ｔ形梁进行静力试验,得出了玻璃钢板材对提高梁受力性能的贡献,并与钢筋混凝土梁及粘钢加固梁做一对比。应用程序进行计算表明,计算值与试验值符合较好。本文为玻璃钢板材加固提供了设计依据。     

碳纤维布加固破损木梁的试验研究

提出一种模拟木梁受损的方法,并在8根梁的试验基础上,对用碳纤维布(CFRP)加固后破损木梁的破坏特征以及对梁的极限承载力、刚度、延性等的影响进行了研究与分析。研究结论对碳纤维工程加固的应用具有一定的参考价值。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯剥离承载力计算

碳纤维布加固混凝土结构技术的研究近年来发展很快。在已有试验结果分析的基础上 ,本文对碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯剥离的破坏形态进行了研究 ,通过粘结区域各种应力的解析 ,提出了剥离破坏的数学判据 ,以此建立了相应的剥离承载力计算方法 ,该方法中考虑了粘结正应力和剪应力的综合作用。经与试验结果的比较 ,证明本文方法计算碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯剥离承载力具有较高的精度 ,从而完善了碳纤维布加固混凝土梁的设计理论。     

粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土预裂梁试验研究

结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,对粘贴碳纤维布加固混凝土预裂梁在正常使用荷载水平下的钢筋应变及挠度变化规律,进行了详细的室内试验。通过比较每根试验梁加固前后的挠度及钢筋应变的变化规律,研究了持荷水平、预裂程度及配筋率对加固效果的影响程度,避免了不同试件因材料力学性能差异而导致的试验误差,模拟了实际公路桥梁加固前后的荷载试验过程,增加了室内试验数据与野外检测结果的可比性。室内试验结果表明,粘贴碳纤维布可大大提高预裂梁的刚度,有效降低钢筋应力水平,与桥梁现场静载试验结果是一致的。该研究为碳纤维布加固技术在桥梁加固维修中的应用提供了可靠的依据,具有较强的实用性。     

嵌入式预应力碳纤维棱柱体加固混凝土梁的试验研究

利用自主研制的预应力碳纤维棱柱体(CFRP-PCPs复合筋)对钢筋混凝土梁进行嵌入式加固,并根据我国现行规范推导出挠度计算的修正公式,挠度计算值与试验值吻合良好。试验表明,嵌入式CFRP-PCPs加固混凝土梁相较于嵌入式预应力碳纤维CFRP筋加固混凝土梁,不但有效改善了加固结构的受力性能和变形能力,而且解决了张拉锚固装置施工复杂,造价高等问题。     

粘结型钢加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

建筑结构改造加固工程中需大幅度提高梁的抗弯承载力 ,普通粘钢板加固方法应用受到限制 ,而采用粘结型钢加固来扩大结构受力截面则可满足这一要求。本文对这种方法进行了试验研究分析 ,结果表明这种加固方法可有效大幅度提高钢筋混凝土梁的抗弯强度与刚度 ,并能控制梁的裂缝产生与扩展。为以后此类加固方法的应用提供试验依据和理论依据     

FRP增强钢筋混凝土受弯梁中纤维板长度优化研究

采用有限元分析和试验研究的方法 ,探讨纤维薄板长度对FRP增强钢筋混凝土梁抗弯强度的影响 ,试图找到在满足增强梁抗弯强度前提下的最佳纤维板粘贴长度 ,为该类构件的优化设计奠定理论基础。有限元分析结果表明 ,纤维板粘贴长度不同 ,增强钢筋混凝土梁的应力分布、能量分布及极限承载力等均有较大变化。通过探讨钢筋和纤维板在承载过程中的能量变化 ,推算出纤维板最佳粘贴长度的下限为L/S =0 6 9;通过对试验梁刚度的探讨 ,又求得纤维板最佳粘贴长度的上限为L/S =0 83。上述分析结果在相同条件下进行的 5组 15根增强梁的三点弯曲试验中得到了初步验证。