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.     

预应力型钢混凝土梁火灾下抗弯承载力计算

基于对常温下预应力型钢混凝土梁承载性能研究的基础,利用等效截面法建立了预应力型钢混凝土梁在火灾高温作用下的正截面抗弯承载力简化计算方法,并针对试验梁进行了计算分析,得到了基于标准升温情况下的正截面抗弯承载能力与升温时间的全过程关系曲线。由全过程关系曲线显示,随着标准升温时间的增加,预应力型钢混凝土梁的正截面抗弯承载能力逐渐退化。将试验梁抗弯承载力的试验值与理论计算值进行了对比分析,理论计算值比试验值偏小,相对误差为6.9%。     

火灾下预应力混凝土箱梁抗弯承载力衰变研究

采用温度-力耦合的火灾全程数值模拟方法,设定了火灾场景,基于强度损失的虚拟层截面等效计算,分析了预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力随火温时间的变化规律,给出了预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力与火灾高温之间的时程变化关系。结果表明,随火温时间的持续,预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力呈二次抛物线下降;由跨中至端部的正截面抗弯承载力衰减幅度逐渐增大;箱内受火时的正截面抗弯承载力损失值大于箱外受火时的正截面抗弯承载力损失值;拟合提出了不同火灾场景下预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力的时程衰变计算公式,公式简洁,可为桥梁抗火设计及灾后评价提供依据。     

标准火灾后钢管混凝土抗弯力学性能研究

利用数值方法进行了火灾后钢管混凝土纯弯构件荷载-变形关系曲线全过程分析,计算结果与试验结果基本吻合.基于理论分析和试验结果,探讨了火灾后钢管混凝土抗弯承载力和抗弯刚度实用计算方法.     

火灾下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形非线性分析

采用ANSYS程序计算得到梁板截面的温度场,然后用FORTRAN语言编写程序对高温下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形进行了非线性分析。在非线性分析过程中,采用纤维元模型,考虑了力与温度的相互耦合的影响,得到梁板沿长度方向各个截面的弯矩-曲率关系,采用共轭梁法计算了火灾下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形。将程序计算结果与有关文献的试验数据进行比较,吻合程度较好。同时,分别对大跨度有粘结预应力混凝土简支梁和板在ISO标准升温情况下的变形进行了非线性分析。经过计算可知,大跨度有粘结预应力混凝土简支梁在正常设计荷载水平下具有较高的耐火极限。     

火灾下预应力混凝土梁板非线性分析

常温下预应力混凝土结构中的预应力筋处于高应力状态.若因高温作用使预应力筋的预应力水平发生锐减,将给预应力混凝土工程带来灾难性的后果.因此,本文就应用ANSYS软件对火灾下预应力混凝土梁板非线性分析进行了尝试.在提出了常温下预应力混凝土受弯构件在有效荷载作用下的安全系数的概念,并推导出其数学表达式之后,通过大量的计算分析,得出了板中预应力筋抗火混凝土保护层厚度建议取值和梁中预应力筋梁侧抗火混凝土保护层厚度建议取值,为进行预应力混凝土结构抗火设计提供了参考依据.     

火灾后混凝土楼盖剩余承载力试验及理论研究

为了研究混凝土楼盖火灾后承载性能和破坏模式,对三块灾后楼盖和两块常温楼盖开展力学性能试验,获得了混凝土楼盖裂缝、破坏模式、变形、混凝土和钢筋应变等发展规律。基于塑性铰线理论,考虑梁刚度和变形对楼盖极限承载力的影响,建立了灾后楼盖剩余承载力和破坏模式计算方法,并与试验结果进行对比。结果表明：灾后和常温楼盖不同承载机制致使两者破坏模式略有不同,分别表现为板先破坏模式和梁先破坏模式,除了弯曲破坏,灾后楼盖中板格易发生冲切破坏;相比配筋方式,配筋率对楼盖极限承载力有更为重要影响,随着板格配筋率提高,极限承载力增加,但发生脆性破坏可能性增加;传统简支板和固支板屈服线理论,倾向于低估或高估楼盖承载力,本文方法所得楼盖极限承载力计算结果较为合理。     

无粘结预应力混凝土板火灾试验构件设计

首先对试验构件的截面参数、无粘结预应力筋的型号及混凝土标号进行了设计，然后分别用荷载平衡法和规范中的公式对试验简支板构件和连续板构件中的无粘结预应力筋数量进行了估算，接着对构件中的非预应力筋的用量也进行了估算，最后对设计的构件进行部分项目的验算，并对两种方法进行了比较，指出了引起两者差别的原因．     

冷拔钢丝预应力混凝土圆孔板的斜截面承载力

冷拔钢丝预应力圆孔板是广泛使用的结构构件.但关于它的斜截面承载能力目前研究尚少,在规范中也尚无具体规定.本文在试验研究的基础上指出圆孔板斜截面破坏有两种类型,配置箍筋不能提高其受剪承载力,并给出了简单实用的斜截面承载力计算公式。     

隧道火灾高温后混凝土的力学性能研究

隧道火灾的高温作用对混凝土的性能有很大影响.基于ISO834标准,对不同高温(100 ℃~700 ℃)后的20个混凝土立方体试件进行了抗压强度试验,拟合了高温作用后混凝土抗压强度与温度及静置时间之间的耦合关系公式,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试验后的混凝土试件的内部组织进行了微观分析,获得了混凝土抗压强度随温度升高而逐渐下降的等试验结论.其试验结果可为分析和研究混凝土在不同温度、不同冷却方式、不同静置时间作用下的材性变化情况提供一些依据.     

配筋率对中强螺旋肋钢丝预应力空心板延性的影响

运用受弯构件全过程数值分析计算程序,在预应力混凝土空心板截面尺寸及荷栽形式相同,混凝土强度、跨高比、张拉控制应力、钢筋强度等参数不变的情况下,改变螺旋肋钢丝的配筋率,对中强螺旋肋钢丝预应力混凝土空心板进行受力全过程的数值分析,即采用计算机模拟试验的方法,探讨了配筋率对中强螺旋肋钢丝预应力混凝土空心板延性的影响。试验证明,随着配筋率ρ的增大,破坏时的挠跨比fu/l0呈下降趋势,fu／l0与ρ大致呈线性关系;标准荷载下挠跨比fk/l0呈下降趋势,fk/l0与ρ大致呈线性关系;开裂弯矩与设计弯矩的比值Mcr/Md增大,Mcr/Md与ρ大致呈线性关系。     

高温后钢筋混凝土梁的试验及有限元分析

为了研究升温时间、配筋率、冷却方式对高温后混凝土梁的力学性能的影响,对高温后16根混凝土梁进行了试验研究.研究结果表明:升温时间、配筋率对高温后梁的剩余承载力影响较大.基于混凝土和钢筋高温后基本的物理力学特性和理论计算模型,运用有限元的方法对高温后足尺钢筋混凝土梁的力学性能进行了数值分析,并与试验结果进行了比较,吻合良好.     

预应力H型钢混凝土简支梁正截面受力性能试验

为了考察预应力内置H型钢混凝土简支组合梁的承载力,裂缝分布与开展及变形发展情况,进行了5根预应力内置H型钢混凝土简支组合梁的设计、制作和试验,根据考察内容获得了相关试验数据,通过分析试验数据,提出了该种组合梁的正截面受弯承载力计算公式、裂缝宽度及刚度计算公式.     

预应力扁梁-密肋楼盖体系的受力分析

预应力扁梁-密肋楼盖体系是一种适合于中等跨度以上柱网的楼盖体系,该体系空间作用较强,受力复杂,因此出于结构安全性和适用性要求的考虑,研究该楼盖体系中建立的预应力效应就显得十分必要.针对某实际工程中无粘结预应力扁梁-密肋楼盖体系的预应力张拉过程,现场量测了楼板和预应力混凝土梁的变形和应变,运用有限元程序进行了模拟分析,分析模型考虑了预应力的瞬时损失以及模板支撑的作用,并与现场实测数据进行了比较,讨论了该结构体系中预应力效应的建立情况,指出梁中预应力效应的建立较大程度地受到楼板平面内刚度的影响.在有限元三维实体模型分析的基础上,对楼板平面内刚度的影响进行了进一步的探讨,提出了该体系中梁的预应力效应的简化计算方法.     

超长先张预应力混凝土空心板的研究与应用

结合“超长先张高强钢绞线预应力混凝土空心板设计与施工成套技术”课题的研究,介绍了普通工艺成型超长预应力混凝土空心板的研究及应用情况,论述了挤压成型超长预应力混凝土空心板的成型工艺及原理、原材料的要求,生产线的特点,产品主要优点及推广应用情况,明确了需进一步研究解决的课题。     

两跨预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析

为研究预应力混凝土连续梁的抗火性能,进行了9根两跨有粘结预应力混凝土连续梁抗火试验.通过布置于试验梁内的热电偶,获得了试验梁截面的温度场分布.布置于试验梁上的位移传感器测试结果表明,火灾下连续梁变形增长速度在受火过程中增长速度大体上是一致的.各试验梁边支座反力实测结果表明,受火10 min以内,试验梁边支座反力快速减小,受火10~40 min,边支座反力变化平缓,受火40 min以后,边支座反力又快速恢复.试验梁在受火过程中试验梁背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程.基于试验结果,拟合出了考虑各关键参数影响的火灾下两跨连续梁边支座反力与梁跨中变形的计算公式.     

跨高比对螺旋肋钢丝预应力空心板延性的影响

运用受弯构件全过程数值分析计算程序,在预应力混凝土空心板截面尺寸及荷载形式相同的情况下,对预应力混凝土空心板进行受力全过程的数值分析,即采用计算机模拟试验的方法,探讨了跨高比对中强螺旋肋钢丝预应力混凝土空心板延性影响的总体规律。     

预应力混凝土叠合板与薄板抗弯承载力相关关系分析

通过理论分析与试验,提出了预应力混凝土薄板与叠合板抗弯极限承载力相关关系模式与计算方法,与试验结果符合良好．本文建议的相关关系模式为混凝土叠合板与薄板结构性能检验提供了新的检验方法与计算手段,可供有关规范及通用标准图集编制和有关生产、施工、检验部门应用．