钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖的试验研究

本文通过对一块采用冷轧带肋钢筋配筋岳浇钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖的试验，对该楼盖的裂缝、挠度及其极限承载力进行了研究，并将其实测值与理论计算值进行比较，对该种楼盖的计算分析方法提出了一些建议。     

冷轧带肋钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖与双向平板的对比性试验研究

本文对冷轧带肋钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖的结构形式、受力性能及计算方法进行阐述，并且通过与一块平面尺寸相同、活荷载相同的实心双向板设计对比，论述了推广冷轧带肋钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖的意义。     

钢筋混凝土箱型墩延性抗震性能研究

为了研究钢筋混凝土箱型墩延性抗震性能,以14个箱型墩的双向拟静力试验和双向荷载作用的箱型截面弯矩曲率分析为基础,讨论了双向荷载作用的箱型墩等效塑性铰长度计算公式和极限位移计算方法。结果表明：高宽比越大的钢筋混凝土箱型墩塑性破坏区范围越大,极限曲率显著降低。计算屈服位移和极限位移与实测值接近,极限位移的计算方法可用于箱型墩的延性抗震性能分析。     

轻钢龙骨框格密肋复合墙体抗震性能试验研究

轻钢龙骨框格密肋复合墙是在普通RC 密肋复合墙的基础上,以轻钢龙骨代替肋梁肋柱中钢筋龙骨而形成的一种改进型密肋复合墙,为使密肋结构在大开间、中高层建筑结构中的应用成为可能,对轻钢龙骨框格密肋复合墙体抗震性能开展试验与理论研究十分必要。设计进行了1/2 比例轻钢龙骨密肋复合墙体与标准RC 复合墙体的低周反复荷载试验,对比研究改进前后密肋复合墙在破坏形态、承载力、刚度、延性等主要抗震性能方面的差异。试验结果表明,轻钢龙骨复合墙与普通RC复合墙均呈整体剪切型破坏,遵循砌块-框格-外框的破坏顺序;在用钢量增加17%的条件下,前者屈服荷载较后者提高了54.3%,极限荷载提高了53.1%,刚度及耗能性能亦明显优于后者;延性方面两者表现基本一致。该文研究工作为轻钢龙骨框格密肋复合墙在密肋结构中的应用提供了试验数据与基础。     

密肋复合墙结构体系抗震性能的试验研究

密肋复合墙结构独特的构造使结构在地震作用下表现出填块→框格→外框的破坏模式,实现对地震能量的分级释放,形成结构抗震的三道防线。为了探讨密肋复合墙体中各道抗震防线对抗震性能的影响,进行了2组复合墙体的试验研究。观察了墙体的主要破坏形态和破坏过程,分析了墙体的承载力、滞回特征、延性、刚度、耗能能力等抗震性能。研究表明：肋格约束下的填充砌块极限承载力明显提高,屈服位移减小,延性降低。加外框的墙体比不加外框的墙板承载力明显提高。屈服荷载之前主要为砌块开裂耗能,屈服荷载后主要为裂缝的开裂闭合及相互摩擦耗能,标准墙板中的砌块及墙板内裂缝分别受到肋格和外框的约束,摩擦耗能较为充分。在密肋结构中,可以通过调整每道防线的设计参数来改变三道抗震防线的发生顺序及耗能性能,实现三道抗震防线的量化设计。     

混凝土双向受弯构件的抗剪强度

本文在１２根的腹筋钢筋混凝土简支梁受集中荷载作用下的试验研究的基础上，应用极限平衡原理推导了钢筋混凝土双向受弯拉件抗剪强度的计算式，计算结果与试验实测结果符合良好。     

基于钢筋应变差的混凝土双向板极限状态分析方法

为了合理确定混凝土双向板荷载-变形关系及极限状态,该文进行了一足尺混凝土双向板承载力试验研究,观察试验板裂缝开展及破坏模式,对荷载-变形关系、钢筋应变和板角约束力进行了测量。在此基础上,基于塑性铰线理论,考虑受拉薄膜效应,提出钢筋应变差概念、钢筋和混凝土应变破坏准则,结合板块内力平衡方程和弯矩平衡方程,建立混凝土双向板荷载-变形关系和极限荷载计算方法。同时,结合板壳有限元理论,编程计算混凝土板荷载-变形关系,分析薄膜效应机理及钢筋应变,并用于验证该文理论方法的合理性。最后,将该文理论方法计算结果与国内外试验结果以及其他理论结果进行对比。结果表明:与试验结果和其他理论计算结果相比,该文理论方法原理简单,计算容易,精度满足要求,可用于确定混凝土双向板的极限状态。     

碳纤维布加固已承受荷载的钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究及抗弯承载力计算

进行了6根碳纤维布加固已承受荷载的钢筋混凝土梁和2根对比混凝土梁的抗弯性能试验研究,分析了碳纤维布加固已承受荷载的钢筋混凝土梁的破坏机理,研究了荷载历史对加固梁极限荷载的影响。试验结果表明,粘贴碳纤维布可以有效地提高加固梁的抗弯承载能力。无论荷载历史如何,只要梁承受的初始荷载相同,梁破坏时的极限荷载基本相同。梁端锚固对加固梁的极限荷载影响不明显。根据不同的破坏模式,提出了碳纤维布加固已承受荷载的钢筋混凝土梁的承载力计算方法,给出了工程实用计算公式。     

装配箱混凝土空心楼盖结构受力性能试验研究

装配箱混凝土空心楼盖是一种新型的楼盖形式,是由小型预制构件(混凝土叠合箱)与现浇混凝土肋梁结合成具有连续箱型截面的整体结构.该文通过对装配箱混凝土空心楼板试件的试验,分析了该结构的受力性能,得到了楼盖在荷载作用下的破坏机理.通过分析得到预制箱体与现浇混凝土肋梁能够共同工作,在进行楼盖设计计算时,可简化为T型截面进行抗弯...     

既有钢筋混凝土拱肋承载力测试与分析

对于服役多年的钢筋混凝土桥梁,混凝土开裂、钢筋锈蚀等存在着复杂性和随机性,对其性能影响很大。基于实桥两根服役28年的钢筋混凝土拱肋极限承载能力试验研究,详细阐述了拱肋的荷载位移、荷载应变关系、残余承载力以及失效形势,分析了影响承载力的相关因素,给出了服役多年混凝土的本构关系,分别建立了考虑与未考虑老化与损伤的拱肋极限承载能力的有限元计算模型,并对比分析了理论计算值和实验结果。各项研究表明初始裂缝、钢筋锈蚀和拱轴线的线形对结构的承载能力和失效形势有较大影响。     

Shear resistance of reinforced concrete waffle flat slabs around the solid panel

This work presents a study on the behaviour of reinforced concrete waffle flat slabs with solid panels around internal columns and without moment transfer. Testes on 6 square waffle flat slab models were carried out, with 2400 mm in side length, 185 mm in height, 70 mm in top slab thickness, 115 mm in ribs height, 50 mm in ribs width, and 270 mm in ribs spacing, from center to center. The variables were the size of the solid panels (either 590 × 590 mm or 1130 × 1130 mm), ribs web steel ratio, type and layout. Except for one model that failed in flexure by crushing the ribs at the solid panel, all other models failed in shear by diagonal tension of the ribs. Test results were analyzed and compared with one another and with the estimations of existing expressions from codes and from other works available in the literature for punching shear of the solid panels around the column and ribs shear next to the solid panels. Finally, proposals for the design procedures for the slab region within the lines of zero moments and around the columns are given, regarding the definition of the solid panel size as a function of the ribs resistances towards shear and flexure.     

火灾下邻边简支邻边固支双向板极限承载力的能量计算法

对2个足尺邻边简支邻边固支钢筋混凝土双向板试件进行了抗火试验,介绍了试验炉及试件设计、试验方案及观测内容和方法,描述了试验现象、裂缝及邻边简支邻边固支钢筋混凝土双向板的破坏特征,研究了受火过程中沿板厚度的温度场分布规律及板的竖向和水平变形,分析了受火过程中固支边的内力重分布;试验结果表明,未受火面裂缝最终形成半椭圆形破坏模式。在试验基础上,给出了火灾作用下邻边简支邻边固支钢筋混凝土双向板极限承载力的新能量法计算模型,该模型假定火灾作用下板的张拉薄膜效应在塑性铰线形成后出现,且张拉薄膜效应为塑性铰线上屈服钢筋伸长所做塑性功提供。该模型计算结果与试验结果吻合很好,而基于塑性铰线理论的传统能量法计算值偏保守。     

水泥混凝土路面板早龄期翘曲行为数值分析研究

以1/4面板结构模型程序为基础,考虑基层与面板的摩擦界面作用,开展了足尺路面板结构的三维早龄期翘曲有限元数值模拟研究,并与现场实验进行校验。对比显示,相比1/4面板模型,考虑基层摩擦接触界面的全面板模型程序板角位移计算值减小,日变化量级、趋势与试验监测结果更为接近,面板-基层界面参数对计算迭代收敛性影响较大。不同的工况组合下,由于早龄期的历程效应路面板会产生很多复杂的行为特征,计算仿真显示面板早龄期存在板角-1/4板中-板中的翘曲变形迁移运动,不同条件的边界约束导致演化形成不对称面板翘曲。在夏季28 d的记忆-松弛-记忆多次叠加历程作用下,路面板一般将产生正的固化温度差性状。由于混凝土早龄期行为的复杂性,早龄期数值模拟技术仍需研究模型优化、材料早龄期参数特性以及施工工艺的影响。     

RC two-way slabs strengthened with CFRP strips: experimental study and a limit analysis approach

This paper deals with strengthening of reinforced concrete (RC) two-way slabs with carbon fibre reinforced plastic (CFRP) strips bonded to the tensile face. The first part deals with an experimental study. The fibre reinforced plastics (FRP) strengthened slab test presents a failure mode with debonding of the external FRP strips from the slab. The second part deals with a limit analysis modelling. The strengthened slab is designed as a three-layered plate. A simplified laminated plate model is used to describe the behaviour of three-layered plate supported in four sides, which is subjected to a load in the centre. The upper bound theorem of limit analysis is used to approximate the ultimate load capacity and identify the different collapse mechanisms. Experimental results are compared with theoretical predictions.     

Tests of continuous concrete slabs reinforced with carbon fibre reinforced polymer bars

Although several research studies have been conducted on simply supported concrete elements reinforced with fibre reinforced polymer (FRP) bars, there is little reported work on the behaviour of continuous elements. This paper reports the testing of four continuously supported concrete slabs reinforced with carbon fibre reinforced polymer (CFRP) bars. Different arrangements of CFRP reinforcement at mid-span and over the middle support were considered. Two simply supported concrete slabs reinforced with under and over CFRP reinforcement and a continuous concrete slab reinforced with steel bars were also tested for comparison purposes. All continuous CFRP reinforced concrete slabs exhibited a combined shear–flexure failure mode. It was also shown that increasing the bottom mid-span CFRP reinforcement of continuous slabs is more effective than the top over middle support CFRP reinforcement in improving the load capacity and reducing mid-span deflections. The ACI 440.1R–06 formulas overestimated the experimental moment at failure but better predicted the load capacity of continuous CFRP reinforced concrete slabs tested. The ACI 440.1R–06, ISIS–M03–07 and CSA S806-06 design code equations reasonably predicted the deflections of the CFRP continuously supported slabs having under reinforcement at the bottom layer but underestimated deflections of continuous slabs with over-reinforcement at the bottom layer.     

水泥混凝土路面角隅应力分析

鉴于我国刚性、半刚性基层上水泥混凝土路面角隅断裂多发的状况,采用弹性地基上不等平面尺寸双层结构模型分析其产生的原因。面层角隅在单个矩形荷载作用下,讨论了半空间地基和文克勒(Winkler)地基路面结构应力、弯沉的异同,给出了按应力和弯沉等效时地基参数之间的换算关系;分析了基层超宽对面层和基层自身应力的影响,得到了基层超宽系数的近似回归式;探讨了面层角隅受荷和温度梯度共同作用下面层应力采用叠加方法和耦合方法计算的差异;初步给出了板底脱空(层间接触刚度弱化)、邻板接缝传荷对路面结构应力、弯沉影响的规律。     

混凝土弯冲板的破坏机构与极限强度

根据试验结果,建立了考虑弯曲变形的新的斜锥面冲切破坏机构,基于塑性极限分析理论,采用双剪应力强度准则,推导得到钢筋混凝土板斜锥面抗冲切荷载表达式,并提出冲切板的极限承载力由斜锥面实际抗冲切力和板抗弯能力二个部分组成。对国内外101个冲切试件的计算结果表明,理论值与实测值吻合良好。     

单向面内约束混凝土双向板火灾试验及承载力分析

为研究混凝土板在面内约束作用下的火灾行为,对1块面内约束混凝土双向板进行了恒载-升温条件下的火灾试验,获得了试验板沿板厚的温度场分布、钢筋温度、板挠度和平面外变形以及板角约束力等规律。基于EC2和ASCE两本构模型,采用五种理论对四块不同面内约束作用下试验板的极限承载力进行对比分析。结果表明:单向面内约束作用时,试验板板顶出现沿约束力方向的平行裂缝;与挠度相比,板在垂直约束力方向的平面内膨胀变形较大且不可忽略;面内约束作用和破坏准则对火灾下混凝土双向板极限承载力有重要影响。     

考虑徐变效应的施工期钢筋混凝土结构荷载传递规律

施工期钢筋混凝土结构是由材料性能不断变化的混凝土构件以及临时支撑组成的时变结构。在楼板的养护过程中,各层楼板承担的荷载会发生重新分配现象,但理论上对其产生的原因一直没有合理的解释。在结构特征参数方法和徐变理论的基础上分析了考虑混凝土徐变效应的的荷载传递规律,探讨了徐变造成荷载重分配的机理并证明了徐变是产生施工期混凝土结构荷载重分配现象的原因之一。同时讨论了在常用施工方案下,徐变效应对结构最大荷载的影响程度以及结构最大荷载的分布范围。通过比较发现徐变能够降低结构的最大荷载,有利于施工期结构安全。施工期混凝土结构的安全性验算可以参照本文的结果考虑徐变的有利影响。     

模板支撑薄弱层对现浇钢筋混凝土建筑结构施工荷载分布的影响

对现浇钢筋混凝土建筑结构施工期间,模板支撑系统架设中可能存在的薄弱层对施工荷载分布的影响,提出了简化分析方法,并用工程实测结果进行了验证,表明模型计算结果的正确性。分析表明,模板支撑薄弱层将导致模板支撑薄弱层的上部楼板承担的施工荷载增大,而模板支撑薄弱层下部楼板承担的施工荷载减小;实测表明,模板支撑薄弱层上的楼板承担的施工荷载同比增大约4.3%,薄弱层下的楼板承担的施工荷载减小约3.9%。施工期间应避免模板支撑薄弱层的出现,以防模板支撑薄弱层可能带来的风险。