实腹式型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究实腹式型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了6根不同参数实腹式型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的纯扭试验。试验结果表明:实腹式型钢混凝土受扭构件与钢筋混凝土受扭构件的开裂机会相等,可以忽略型钢对开裂扭矩的影响;但型钢对极限扭矩有大幅提高作用,并有效改善了构件的延性;减小箍筋间距和增大配钢率可以提高型钢混凝土构件的受扭承载力。通过分析提出了型钢混凝土纯扭构件开裂扭矩和极限扭矩的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

不同束形配筋的预应力混凝土受扭梁的实验研究

根据预应力筋等效荷载的基本原理,提出一种折线螺旋束型的预应力混凝土受扭梁。对配有折线螺旋形预应力筋的混凝土受扭梁与通常配有纵向预应力筋的混凝土受扭梁进行了加载试验。结果表明,折线螺旋形预应力筋有效地推迟了预应力混凝土构件扭转裂缝的出现,提高了构件的开裂扭矩和极限扭矩,并保持一定的延性。     

H型型钢混凝土压扭构件极限扭矩的计算初探

以叠加原理为基础,对H型型钢混凝土受扭构件极限扭矩的计算公式进行了推导,探讨了H型型钢混凝土受扭构件在压扭作用下极限扭矩的计算,并对不同轴压比作用下构件的受力性能进行了分析,经公式计算值与试验值的比较,得出构件极限扭矩计算值与试验值基本吻合,验证了公式的正确性.     

型钢混凝土构件复合受扭性能试验及强度计算

为研究双轴对称型钢混凝土构件的复合受扭性能,以配钢形式、箍筋间距、混凝土强度、轴压比、扭弯比为变化参数,完成了10个型钢混凝土试件的单调加载试验。研究了压弯剪扭复合受力下构件的破坏形态、扭率-扭矩曲线,并以叠加原理为基础,探讨双轴对称型钢混凝土构件在扭矩作用下的开裂扭矩和极限扭矩计算。结果表明,试件均经历了开裂荷载前的弹性阶段、弹塑性阶段和峰值扭矩后的破坏阶段;10个试件最终呈扭型破坏;闭合角钢桁架混凝土构件受扭承载力明显优于实腹式十字形型钢混凝土构件;轴压比从0.1增加到0.2,试件受扭承载力平均增长11.5%;扭弯比从0.5增加到1.0,试件受扭承载力平均减小2.3%。根据改进的内力分配法和叠加原理提出的计算公式,其计算值与试验值吻合较好。     

新型外包钢-混凝土组合梁受扭的非线性有限元分析

基于5根新型外包钢-T形截面混凝土组合梁受纯扭作用的试验成果,采用ANYSY参数化程序设计语言(APDL)编制了命令流,对纯扭作用下组合梁的受扭性能进行了非线性有限元分析(FEM).FEM分析考虑了钢筋和混凝土间的相互作用,以及外包钢和混凝土间的相互作用,较好地模拟了新型外包钢一混凝土T形截面组合梁以及T形截面钢筋混凝土梁受扭构件的受力、破坏全过程.模拟得到构件的扭矩-扭率关系曲线以及构件的极限扭矩与试验结果吻合较好,验证了所建模型分析组合梁受扭全过程分析方法的可行性,以及所编制的APDL命令流程序对组合梁受扭计算的有效性,为组合梁受扭设计提供了实用的计算软件.     

预应力砼受扭构件的开裂扭矩计算

探讨预应力度对受扭构件开裂扭矩的影响,提出了计算钢筋砼及预应力砼构件开裂扭矩的实用公式.通过对作者所做10根预应力T形截面构件的试验结果及国内外其他学者的32根试件的试验数据的分析表明,本文提出的计算公式具有较高的精度.     

型钢混凝土柱复合受扭性能的非线性有限元分析

基于4个比例为1:2的H型钢混凝土柱在单调荷载下的复合受扭试验,运用ABAQUS建立相应的有限元分析模型。通过对比开裂扭矩、极限扭矩和扭矩-扭率曲线,验证了有限元分析在型钢混凝土复合受扭性能研究方面的有效性,分析了轴压比、扭弯比和混凝土强度对型钢混凝土柱复合受扭性能的影响。研究结果表明,提高轴压比可提高型钢混凝土柱的极限扭矩,但对其后期延性不利;扭弯比的减小使弯曲损伤加大,对于构件极限抗扭不利;提高混凝土强度可提高构件的极限扭矩,但后期延性变差。     

纯扭作用下考虑黏结滑移的H型钢骨混凝土承载力分析

我国规范《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082—97)与《型钢混凝土组合结构技术规范》(JGJ 38—2001)中,对型钢混凝土在纯扭作用下的受力性能分析均未定义钢骨与混凝土间的黏结滑移.前者只是单纯的将型钢与混凝土进行简单叠加;后者则在平截面假定的基础上进行计算,不考虑型钢与混凝土之间的滑移.但是,经国内外大量试验结果表明,钢骨与混凝土之间的黏结滑移不能被忽略.在考虑黏结滑移的基础上采用ABAQUS有限元分析软件,对H型钢骨混凝土纯扭构件的受扭性能进行了分析研究,以传统强度叠加原理为基础,考虑黏结滑移的作用对H型型钢混凝土构件在纯扭作用下极限扭矩的计算提出了建议公式,并将建议公式计算值与有限元模拟值进行比较,得出的构件极限扭矩计算值与有限元模拟值基本吻合,验证了建议公式的正确性.     

配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱梁受扭性能分析

本文在配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱形截面纯扭构件试验研究的基础上,应用空间软化桁架理论,结合钢纤维高强混凝土本构关系及其软化系数方程,编制了软化桁架模型分析程序对试验构件进行了全过程分析。分析时考虑了钢纤维高强混凝土的抗拉强度作用,不仅能较准确地得到极限扭矩,而且可以获得开裂扭矩,能较好地模拟试验构件的受力-变形全过程。其结论也得到其它相关钢纤维高强混凝土纯扭构件试验结果的证实。在此基础上应用软化桁架模型分析程序对配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱形截面纯扭构件进行了参数分析,提出了相应的开裂扭矩和极限扭矩计算公式,为其工程应用提供依据。     

型钢混凝土受扭构件的非线性有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,对型钢混凝土构件在纯扭矩作用下的整个受力过程进行了数值模拟。结果表明,有限元计算得到的极限荷载比试验值稍高,但总体上与试验值符合较好,说明利用ANSYS软件对型钢混凝土受扭构件进行数值模拟是可行的。     

箱形型钢混凝土纯扭构件的非线性有限元分析

基于6根箱形型钢混凝土构件纯扭试验结果,利用非线性有限元软件ABAQUS建立模型,对其受力全过程进行数值模拟,考虑型钢和混凝土之间的相互作用。对混凝土、钢筋和型钢的应力随荷载变化的规律进行分析。有限元计算结果表明:ABAQUS对纯扭构件混凝土裂缝发展情况能较好地模拟;由于箱形型钢的抗扭刚度较大,混凝土开裂时型钢截面内剪力流形成的扭矩不能忽略;模拟得到构件的开裂扭矩、极限扭矩以及扭矩-扭率关系曲线与试验结果吻合较好,验证了所建模型分析型钢混凝土梁受扭全过程分析方法的可行性。     

型钢混凝土纯扭构件极限扭矩的计算初探

探讨了钢筋混凝土受扭构件和型钢混凝土受扭构件在纯扭作用下极限扭矩的计算,并将它们的受扭情况进行了对比,通过计算值与试验值的比较,计算值与试验值基本吻合。     

粘贴预应力玻璃钢板加固混凝土梁试验研究

本文对预应力玻璃钢板加固混凝土梁构件的性能作了初步的研究,并提出了应用预应力玻璃钢板加固梁构件的施工工艺.在此基础上,作者进行了4根试件的试验.通过试验结果对比了预应力玻璃钢板加固的受弯构件与非预应力玻璃钢板加固的受弯构件的开裂荷载、极限荷载、抗弯刚度等工作性能,分析了预应力对构件弯曲性能的影响.试验结果与分析表明预应力玻璃钢板极大的提高了梁构件的工作性能.另外,本文提出了预应力玻璃钢板加固的受弯构件的极限承载力计算公式,实验数据和理论分析计算吻合较好.     

SRC弯扭构件的非线性有限元分析

以6根实腹式型钢混凝土梁弯扭试验研究为基础,利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟分析。数值模拟得到的扭矩-扭率曲线以及极限扭矩与试验结果吻合良好,验证了所建模型分析型钢混凝土梁弯扭全过程数值模拟方法的可行性,进而探讨了不同因素对构件极限扭矩的影响规律。结果表明,试件极限扭矩随着弯扭比的增大而减小,随着配箍率、配钢率的增大而提高。     

矩形截面钢筋砼拉扭构件的开裂扭矩和极限扭矩分析

本文依据８根拉扭构件和３根作为对比的纯扭构件的试验结果，分析了轴拉力对拉扭构件开裂扭矩、裂缝倾角和极限据矩的影响规律。按最大主应力理论导出了开裂扭矩的计算公式；按变角空间桁架模型推导了极限扭矩的计算公式。公式概念明确，计算简便，与试验结果吻合良好。     

开口截面钢-混凝土组合梁受扭的试验分析

为研究钢-混凝土组合梁在不同加载方式下的受扭性能,完成了6根钢-混凝土组合梁的弯扭试验和纯扭试验,其中2根梁的扭矩直接作用于工字钢梁上,其余4根梁则由钢梁和混凝土翼缘板作为整体共同受扭。试验结果表明,当扭矩直接作用于钢梁上时,混凝土翼缘板通过栓钉对钢梁的扭转提供约束,从而使钢梁的抗扭承载力比纯钢梁的提高2倍以上。在试验参数相同时,混凝土翼缘板和钢梁作为整体复合受扭时组合梁的开裂扭矩及极限抗扭承载力比扭矩直接作用于钢梁时的分别提高86%和39%。分析了两种不同加载方式下钢-混凝土组合梁受扭和受弯承载力的变化。建立了扭矩直接作用于钢梁上时极限扭矩的计算模型及计算公式。对整体受扭时组合梁的弯矩相关性进行了分析,并建立了相关曲线公式。计算结果与实测值吻合较好。     

无粘结部分预应力筋极限应力增量评析

介绍了无粘结预应力筋极限应力增量的研究现状,收集了国内外141根无粘结部分预应力混凝土梁(板)试验数据,分析了JGJ/T 92-93,JGJ 92-2004《无粘结预应力混凝土结构技术规程》极限应力增量的优缺点,在对试验数据计算分析的基础上,提出Δσp=120 MPa的观点,同时验证了JGJ 92-2004计算模式的合理性。最后得出配置高强非预应力钢筋的无粘结预应力受弯构件预应力增量极限值可以使用JGJ 92-2004极限应力增量公式计算。     

圆锥形中空夹层钢管混凝土压扭构件力学性能分析

为了研究圆锥形中空夹层钢管混凝土在压扭复合受力下的力学性能,通过有限元软件ABAQUS建立了圆中空夹层钢管混凝土压扭构件的数值模拟模型,并与已有的试验结果进行对比,验证了模型的正确性。用同样建模方法对圆锥形中空夹层钢管混凝土压扭构件进行了数值分析,分析了该类构件在压扭复合作用下的扭矩-转角全过程关系曲线、各部件的承载力分配等,讨论了轴压比、空心率、锥度、混凝土强度及钢管强度对构件受力性能的影响规律。结果表明:构件的扭矩-转角全过程曲线可以分为弹性、弹塑性、塑性强化三个阶段;加载过程中轴压比、混凝土强度、内钢管强度和空心率的变化对其极限扭矩的影响较小,锥度和外钢管强度的变化对该类构件抗扭承载力影响较大。本文所建议的抗扭承载力计算方法与数值模拟结果吻合良好。     

预制混凝土桩体抗扭设计及试验

为了解决预制混凝土螺旋桩的抗扭问题,对预制混凝土桩体的抗扭性能进行了加强设计及试验研究.采用提高混凝土强度等级、配置螺旋箍筋、施加一定预应力等措施来提高预制混凝土桩体的特征扭矩;对试件的破坏特征、开裂扭矩、极限扭矩及扭矩-扭率关系等抗扭性能进行了研究.结果表明:按估算公式计算的预制桩体开裂扭矩与试验结果基本吻合,但存在一定误差;应选用预应力混凝土结构作为预制混凝土螺旋桩的桩型,而不选用增加配置螺旋箍筋的普通钢筋混凝土结构.     

新型外包钢-混凝土组合梁扭矩计算

在对5根新型外包钢-混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭试验的基础上,研究了这种新型组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态、工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了新型外包钢-混凝土组合梁的扭矩-扭率、荷载-应变、弯矩-挠度、荷载-裂缝之间的相互关系.通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好.为评估结构的安全稳定性提供了依据,丰富了组合梁受扭性能的研究方法和内容.