高温后预制装配式叠合梁受弯性能试验研究

为研究荷载比、受火时间、叠合参数对预制装配式混凝土叠合梁高温后残余受弯性能的影响，共设计了14根T形截面叠合梁，其中12根梁分别进行受火试验及受火后静载试验，剩余2根梁进行常温静载试验；采用有限元软件ABAQUS中的三维弹簧单元模拟了预制-现浇混凝土叠合面的相互作用，提出了叠合梁受火后受弯承载力计算方法。研究结果表明：随受火时间增加，叠合梁残余承载力逐渐降低；相同受火时间下，荷载比越大，叠合参数越小，截面所历经的最高温度越大。荷载比与叠合参数均对叠合梁残余承载力有一定影响，受火时间为120 min时，同一叠合参数下，荷载比为0的梁的残余承载力较荷载比为0.44的提高了19%;相同荷载比下，叠合参数为0.6的梁残余承载力较叠合参数为0.4的提高了24%。考虑到高温后普通混凝土梁残余承载力计算式不再适用于叠合梁，通过引入折减系数，提出了适用于火灾后叠合梁残余承载力简化公式，其计算值与试验值误差4%～12%,精确度较高。     

ECC/钢筋混凝土叠合梁正截面受弯承载力试验与理论研究

为了探究ECC/高强钢筋混凝土叠合梁的正截面受弯特征,以及ECC层厚度对叠合梁整体受弯性能的影响,做了两组共5根梁试件的正截面受弯试验。发现与高强钢筋混凝土梁相比,叠合梁的承载力更高,相同荷载下的挠度值和最大裂缝宽度较小。在受弯全过程中其截面应变仍符合平截面假定,钢筋与ECC也可以实现协调变形,说明受拉区使用ECC可以使得高强钢筋的应力得到充分发挥。但ECC层厚度过大可能会使叠合梁发生脆性破坏。进一步地,在此研究的基础上,对已有ECC的本构模型进行简化,忽略其应力强化贡献,并运用叠加原理,提出一种用于计算ECC/钢筋混凝土叠合梁正截面受弯承载力的方法,将计算结果与试验结果及诸多文献结果进行比较,发现吻合度较高。     

HRB500钢筋轻骨料混凝土叠合梁受弯性能试验研究

对3根不同配筋率下采用HRB500组合封闭箍筋和纵筋的钢筋轻骨料混凝土叠合梁和3根对比试件进行了受弯性能试验,对叠合梁的正截面受弯承载力、抗裂性、挠度以及裂缝开展情况进行了分析。结果表明:采用HRB500组合封闭箍筋和纵筋的钢筋轻骨料混凝土叠合梁的破坏形态、受弯性能与整浇对比梁相近,梁正截面的平截面假定仍然适用,正截面受弯承载力、开裂荷载及挠度仍可按照现行规程JGJ 12—2006中的计算公式计算。     

预应力预制叠合梁受弯性能试验研究

传统预应力混凝土叠合梁大多采用矩形截面,存在自重大、运输及吊装困难等问题,提出了U形与倒T形两种预应力预制叠合梁.进行了3根U形预应力预制叠合梁、3根倒T形预应力预制叠合梁与1根整浇梁的对比试验,研究其破坏机理、受弯承载力、短期刚度、变形特征及裂缝分布等,并将试验结果与规范计算结果进行了对比.研究结果表明:从开始加载到...     

预应力再生混凝土叠合梁受弯性能试验研究

为研究无黏结预应力再生混凝土叠合梁构件的受弯性能,以再生混凝土在叠合梁中的位置、叠合层高度、构件的配筋率为参数,对1根预应力普通混凝土整浇梁、1根预应力再生混凝土整浇梁和6根预应力再生混凝土叠合梁构件进行弯曲加载试验,分析了试验梁构件的受力过程和破坏形态,探讨了各参数对试验梁构件极限承载力的影响.基于试验数据,对承载力...     

再生混凝土叠合梁受弯力学性能试验研究

设计了3根再生混凝土叠合梁,受拉钢筋配筋率分别为0.5%、1.0%、1.5%,预制部分采用普通混凝土,叠合部分采用100%再生粗骨料取代率的再生混凝土。另外设计了1根整浇梁,全部采用再生粗骨料取代率的再生混凝土。通过受弯性能试验,得到挠度和裂缝发展规律以及破坏特征。运用Ansys软件对叠合梁进行了非线性有限元分析。试验结果和数值分析表明,再生混凝土叠合梁的受弯力学性能和普通混凝土梁受弯性能接近,其受弯承载力可采用普通混凝土梁的计算方法进行计算。采用再生混凝土的弹性模量,利用现有规范GB 50010—2002短期刚度计算公式得到的挠度,需乘以0.8的修正系数后才适用于再生混凝土叠合梁。     

型钢混凝土叠合梁底部预制构件静力性能试验研究

为了充分发挥预制装配式型钢混凝土梁预制部分的力学性能,对6根矩形截面型钢混凝土叠合梁底部预制构件进行了静力试验,分析其破坏过程、荷载-挠度曲线、型钢和混凝土的应变,研究混凝土强度、剪跨比和型钢类型对底部预制构件延性和承载力的影响。试验结果表明:剪跨比对试件梁破坏形态和承载力影响较大;混凝土强度对试件梁的延性和承载力影响较小;配置蜂窝钢的试件承载力显著提高,但延性较差;对两根受弯破坏试件进行截面受弯承载力分析,其计算结果与试验结果吻合较好。     

配置组合封闭箍筋RC叠合梁受弯性能试验研究

钢筋混凝土叠合梁是装配式混凝土结构中的主要水平构件。叠合梁的预制部分在构件厂制作,采用传统封闭箍筋会造成叠合梁上部纵向钢筋安装困难。为简化叠合梁的施工,本文提出了由开口箍筋和其上面附加的封顶箍筋共同组成的新型组合封闭箍筋,并以箍筋形式和纵筋配筋率为参数,进行了4个采用新型封闭箍筋叠合梁试件的受弯性能试验研究。结果表明,配置组合封闭箍筋叠合梁的裂缝发展、破坏模式、刚度、承载力以及延性等方面与配置传统封闭箍筋的叠合梁基本一致,根据研究结果提出了设计建议。     

再生混凝土T形截面叠合梁受弯性能试验研究

通过对5根相同断面,相同配筋率,翼缘采用再生粗骨料取代率依次为0%、30%、50%、70%及100%的再生混凝土,腹板采用普通混凝土制备的T形截面叠合梁的弯曲试验,研究了各梁的受弯性能、变形特征及极限破坏形态等。结果表明:再生混凝土T形截面叠合梁的受弯性能和极限破坏形态与普通混凝土T形截面叠合梁类似;梁正截面的平截面假定依然适用;现行GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》依然适用于再生混凝土T形截面叠合梁极限承载力的计算。     

后浇自密实混凝土拼接叠合梁抗弯性能试验研究

设计制作了5根后浇自密实混凝土拼接叠合梁,预制部分用C30普通混凝土,后浇部分用C30自密实混凝土;同时设计了1根用C30普通混凝土浇筑的整浇梁作为对照梁。通过抗弯性能试验,得到了试验梁的跨中挠度、裂缝发展规律和破坏特征。结果表明：拼接叠合梁的受弯破坏形态与对照梁类似,均为适筋破坏;增大拼接叠合面的粗糙度可以提高拼接叠合梁的抗弯承载力,但抗弯承载力与粗糙度不成正相关关系,这与预制部分混凝土中的粗骨料粒径和级配有关;采用箍筋加密和拼接叠合面插筋的方式均可以保证拼接叠合梁的抗弯承载力。     

浅析钢-混凝土预制板组合梁的组合效应

同时对2根不同预留孔形的完全剪力连接与1根部分剪力连接的钢-混凝土预制板组合梁进行了试验研究,探讨了这类梁组合效应。试验结果表明:3根组合梁均具有良好的组合效应。     

钢-混凝土组合梁混凝土翼板有效宽度对梁挠度的影响

对组合梁混凝土翼板的有效宽度与挠度计算间的相关问题进行了讨论。这项研究是通过对不同梁的有效宽度与挠度的计算结果比较分析来进行的,研究对象为简支组合梁。研究表明,对于所有的试件来说,混凝土翼板的有效宽度对组合梁的挠度计算有着显著影响。     

纤维组合夹芯梁的平放、侧放抗弯性能

对由玻纤增强聚合物蒙皮及改进酚醛核所组成的新型纤维组合夹芯梁进行抗弯性能研究。采用4点弯曲静力试验确定组合夹芯梁在平放和侧放时的强度和破坏机制。研究结果显示:组合夹芯梁在侧放位置时的破坏荷载比平放位置时高。在弯曲荷载下,侧放的组合夹芯梁的破坏是由于蒙皮的连续破坏造成的,而平放的组合夹芯梁的破坏是由于核的剪切破坏或蒙皮和核之间剥离使蒙皮受压而产生的脆性破坏。分析预测及数值模拟结果与试验吻合较好。     

Behavior of steel-concrete composite cantilever box beams under negative moment

Four steel-concrete composite cantilever beam specimens were tested to investigate their mechanical behavior under negative moment induced by concentrated loads at the ends of the beams. The failure modes, serviceability and ultimate bearing capacities of the composite beams with full shear connection were studied. The crack initiation and propagation were investigated with consideration of two types of shear connectors. Three kinds of longitudinal reinforcement ratios were also examined. The experimental results indicate that an increase in the reinforcement ratio is beneficial to the bearing capacity of the composite beams to some extent and that the shear stud connector is superior to the steel block connector with regards to the serviceability of the beams. Two numerical models, which were based on a concrete material model and an elasto-plastic material model, were employed to simulate the behavior of steel-concrete composite beams. The numerical calculation results show that the combination of the two models can be used to predict the longitudinal cracking load and ultimate bearing capacity of composite cantilever beams. Based on the experimental and numerical results, it was found that the ultimate bearing capacity of a steel-concrete composite beam under negative moment can be significantly affected by longitudinal cracks in the concrete slabs. An equation to predict the longitudinal cracking load of a composite cantilever beam under negative moment by concentrated load was proposed and found to have good accuracy.     

集中荷载作用下钢-混凝土预制板组合梁的受弯性能与组合效应

根据3根集中荷载作用下钢-混凝土预制板组合简支梁的试验结果,从组合梁的荷载-滑移、荷载-组合梁跨中全截面应变及荷载-挠度等方面对钢-混凝土预制板组合梁进行了试验分析,同时结合现有普通组合梁的设计理论,推导出这种新型组合结构的设计公式.     

嵌埋CFRP筋组合石梁受弯性能试验研究

提出了花岗岩石梁嵌入CFRP筋组合石梁技术,并进行了3根嵌入CFRP筋组合石梁和1根普通石梁的受弯性能试验研究.主要试验参数为嵌埋CFRP筋的直径和数量.试验分析了组合石梁的破坏形态、受弯承载力、变形性能、应变分布和CFRP筋的粘结滑移性能.试验结果表明:普通花岗岩石梁达到开裂弯矩时即发生脆性断裂,而通过在梁底受拉区嵌...     

Strength and post‐yield behavior of T‐section steel encased by structural concrete

In this study, the seismic performance of unsymmetrical steel–concrete composite precast beams with T‐shaped steel section were numerically explored and validated by their earlier experimental investigation. This design is based on the proposed calibrated finite element model in which key damage parameters for the evaluation of the nonlinear, post‐yield behavior of the precast composite steel beams were identified. The proposed nonlinear finite‐element‐based numerical model uses various parameters, including the dilatation angle and concrete‐damaged plasticity, to simulate the nonlinear behavior of unsymmetrical composite precast beams with T‐section steel. Greater seismic capacity with greater ductility, contributing to a maximized structural capacity within the composite precast beams was introduced by the effective use of the 2 materials, steel and concrete, and shown by the nonlinear hysteretic investigation of unsymmetrical steel–concrete composite precast beams that was validated experimentally. The post‐yield structural capacity found via the numerical analysis agrees with experimental results when the concrete‐damaged plasticity of the plastic‐damaged seismic model for concrete and the von Mises criteria of the steel section were introduced into the finite element model. Practical design parameters and recommendations were eventually suggested by examining the influence of precast composite beams with unsymmetrical steel sections on the concrete degradations and damage evolution.     

钢-混凝土预制板组合梁的试验研究

为研究钢-混凝土预制板组合梁在静载作用下的组合效应,完成了3根钢-混凝土预制板组合梁在跨中集中荷载作用下的试验,结合试验结果与现有的组合梁理论,对钢-混凝土预制板组合梁的抗弯受力性能及其组合效应进行了分析,为该方向的进一步研究提供实用参考价值。     

新型钢-混凝土组合梁抗剪性能试验

提出了一种新型钢-混凝土组合梁,即取消传统钢-混凝土组合梁钢部件的上翼缘,在腹板上开洞,并在混凝土翼板中布置蛇形钢筋;对3根不同剪跨比的新型钢-混凝土组合梁的抗剪性能进行了试验研究,并与1根普通栓钉组合梁进行了对比;分析了剪跨比对新型钢-混凝土组合梁的破坏形态、变形能力及抗剪承载力的影响,并对新型组合梁的破坏机理和受力特点进行了详细阐述。结果表明：新型钢-混凝土组合梁相对于栓钉组合梁具有较高的抗剪承载力和变形能力。     

钢-混凝土组合梁的简化非线性模拟

建立有效的宏观模拟方法,研究钢-混凝土组合梁的非线性性能,考虑了材料非线性和混凝土板与钢梁之间的表面滑移。通过组合梁宏观模拟和试验的对比,分析了这种方法的有效性。对单调正、反弯曲下的4根足尺组合梁进行了试验研究。结果表明:通过宏观模型能获得组合梁的非线性荷载-位移性能的重要特征。宏观模拟方法对简化形式和准确度做了权衡,是进行有限元分析的可行方法。采用数值宏观模型,进行负弯矩下钢-混凝土组合梁的参数研究,包含:混凝土板的受压强度、型钢翼缘和腹板的屈服强度、剪切连接程度。最后,对加载过程中的滑移和其对组合梁性能的影响进行了分析。