配置无粘结预应力筋的板柱节点抗冲切性能试验

通过理论分析和试验研究，阐述了配置无粘结预应力筋的混凝土板的破坏形态和特征，并讨论了预应力钢筋的不同布置方式对节点冲切承载力和变形的影响．结果表明合理配置预应力钢筋的板既能提高冲切承载力，又能改善板柱节点的延性；预应力钢筋的配置位置和有效预应力的大小，对节点的承载能力和变形能力的影响较大，可有效提高承载能力．笔者提出了配置预应力筋的板柱节点构件抗冲切强度公式计算结果与试验结果符合良好．     

预应力FRP加固混凝土梁的变形性能研究

结合试验结果对预应力FRP加固混凝土梁的变形性能进行了理论研究。推导了考虑预应力损失的截面屈服曲率、极限曲率和相应的屈服弯矩、极限弯矩表达式：计算了试件在不同预应力度、不同FRP补强率、不同纵筋含钢率情况下的截面曲率延性系数μφ,并进行了相关因素分析;简化M-φ曲线为两折线模型。分析结果表明：预应力度、预应力FRP补强率、纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性都有影响,其中纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性影响较显著。推导的理论计算公式和试验结果吻合较好。     

配置高强钢筋的无粘结部分预应力梁受弯试验研究及有限元模拟分析

通过对3根无黏结部分预应力混凝土梁进行受弯性能试验,对比分析混凝土强度等级对配置600 MPa钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、抗弯承载力的影响。采用ANSYS软件对试验梁进行有限元模拟,分析结果和试验结果较为吻合。用ANSYS有限元软件分析研究非预应力筋配筋率,非预应力钢筋强度等级及预应力度对梁挠度、极限应力增量及抗弯承载力的影响。研究结果表明:增大非预应力筋钢筋强度可以提高梁的极限承载能力和极限应力增量;提高非预应力筋的配筋率或者增大预应力度可以提高梁的极限承载能力但不会提高粱的极限应力增量。     

高温后预应力钢筋和非预应力钢筋的力学性能

为考察高温后预应力钢筋及非预应力钢筋的力学性能,砸碎38个火灾后预应力混凝土梁板试件,取出预应力钢筋及非预应力钢筋,制作成481个预应力钢筋试件和489个非预应力钢筋试件,并对这些试件进行高温后的力学性能试验。基于试验结果,探索了高温后预应力钢筋和非预应力钢筋的相关强度、弹性模量、断后伸长率等的变化规律,给出了高温后预应力钢筋及非预应力钢筋的应力-应变曲线方程,可用于预应力混凝土结构抗火性能研究。试验结果表明,在经历相同的温度作用后,经历高温下应力历程的预应力钢筋较未经历高温下应力历程的预应力钢筋的强度略低,而非预应力钢筋的强度受高温下应力历程的影响不大。     

新型拼接预应力空心板弯曲性能试验研究

提出一种板底正交方向均配置高强预应力钢筋,板侧通过凹槽相连的新型预制预应力空心板.对一块空心长板和支撑失效后两块后浇拼接板足尺试件的裂缝发展情况、混凝土应变、破坏形态、承载能力及弯曲刚度等进行了试验研究.并根据ACI 318和我国结构设计规范等,对试件的极限受弯承载力、刚度、挠度等进行了理论计算,并与试验结果做了对比分析.结果表明:该新型后浇板具备较高的承载力、延性及可靠的连接性能.空心长板的计算与试验结果吻合较好,后浇板屈服前刚度理论计算偏大,屈服后与试验结果吻合较好.建议对于后浇板屈服前短期刚度折减系数偏于安全均取为0.5.按混凝土结构设计规范中板的受弯挠度限值,所有试件安全储备均较高.     

圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能有限元分析

采用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能分析得出的荷载-位移曲线、受剪承载力等与试验结果吻合较好,并深入探究节点受力过程中混凝土梁的裂缝发展机理,节点核心区内钢筋、环板、牛腿、抗剪环的应力分布情况,得出预应力在节点受力过程中对试件受剪性能的影响。在此基础上对试件进行了不同预应力的参数分析。结果表明:预应力提高了节点的开裂荷载,屈服荷载也有少许提高,节点的受剪承载力也得到了提高。     

斜向连续布筋横向预应力路面的温缩问题

目的 为解决传统水泥混凝土路面中因热胀冷缩导致的各种横缝问题.方法 应用Abaqus有限元软件建立不同配筋形式的无缝路面板,模拟在温降作用下路面板的受力及变形情况,并进行对比分析.结果 斜向布筋横向预应力水泥混凝土路面可以利用斜向钢筋的变形转换能力,通过横向施加预应力即可以使水泥路面沿纵向也产生预应力,进而有效抵消沿行车方向产生的温缩应力.当对斜向配筋路面板施加适当的横向预应力后,即使路面板受50℃的温降作用,板中都不会出现温缩应力.结论 斜向连续布筋横向预应力技术可为无横缝水泥混凝土路面的可行性研究提供相应理论支撑.     

预应力混凝土梁桥过火后的材料性能

火场最高温度、持续时间、扩散条件以及高温下混凝爆裂等因素增加了利用温度获得材料性能的难度。针对火灾后评估预应力混凝土梁桥时需快速、准确、真实地获得其材料性能的需求,对在役高速公路预应力混凝土桥梁过火后拆除的32块空心板进行表观分类和材料试验,通过实测过火后材料性能,获得常用检测指标与材料性能的关系,并利用极限承载能力试验及有限元模拟验证其适用性。结果表明：混凝土高温爆裂剥落,致使空心板截面损失,并进一步降低该区域混凝土及预应力钢绞线强度,是导致该截面抗弯承载能力降低的主要原因;当过火后混凝土剥落深度超过2/3钢绞线净保护层时,混凝土抗压强度、预应力钢筋线拉伸强度折减系数达0.7,将严重影响结构极限承载能力;火灾作用将改变空心板极限破坏形态,由延性转为脆性破坏;利用常规检测指标与材料性能的折减关系,并结合有限元模拟分析过火后预应力空心板梁的极限承载能力,满足工程精度。     

基于破坏荷载试验的预应力混凝土空心板单板受力分析

已使用10 a的旧桥预应力混凝土空心板的破坏荷载试验研究,分别基于荷载横向分布和单板受力模式进行相应活荷载效应计算及抗力-荷载效应分析,以确定旧桥预应力混凝土空心板的安全性和可靠性．分析结果表明,“单板受力”状态削弱了桥梁结构的整体作用,降低了桥梁的整体承载能力和上部结构的安全性,给行车安全造成了隐患．该结论为在役预应力混凝土空心板桥的加固改造提供了试验及计算依据．     

无横隔板预应力混凝土箱梁桥整桥试验研究

纸店沙河大桥为无横隔板预应力混凝土箱梁,只通过桥面构造改善横向连接,为验证其受力性能能否满足整体刚度,实现荷载的横向传递,将跨径35 m先张法预应力混凝土轻型、薄壁、闭口箱型断面运用到简支梁桥上,通过各种工况的整桥试验分析,结果表明,通过桥面铺装双层钢筋网与主梁伸出梁顶的交叉钢筋梅花形点焊成钢筋骨架及箱梁翼板间加强钢筋与二道焊接钢板来实现横向联系是可行的.     

将台花园钢结构网壳焊接节点承载性能试验

将台花园网壳屋面系统采用了全焊接的钢结构节点,节点的六肢在空间交汇,几何形状不规则,为了检验节点的承载性能和安全储备,需要开展专门的加载试验研究.通过在矩形反力架上固定节点试件的三肢,对其余三肢进行轴向加载,控制轴向荷载的偏心实现设计荷载中的主弯矩施加,一共针对四个节点进行了试验研究.试验结果表明,节点可以安全承受设计荷载作用,且具有较大的安全储备.利用ANSYS建立考虑材料与几何非线性特性的有限元模型,对试验加载过程进行全过程模拟.有限元分析结果与试验数据吻合良好,验证了有限元模型的可靠性.加载试验研究可以较好地检验该类空间相贯节点的承载性能,所采用的研究方法能够为同类节点的设计与应用提供参考.     

型钢混凝土梁式转换节点抗震性能研究

通过对连续型钢混凝土梁式转换层结构模型的两种加载方式下的拟静力试验,对比分析了型钢混凝土转换节点与柱不带轴压力型钢混凝土框架节点的抗震特性,得到了不同于普通框架节点的转换节点的破坏机制、耗能能力、强度退化等.分析得出节点型钢腹板的剪应力方程,利用试验数据可求得腹板上测点的应力值.为了与试验结果相互验证,建立有限元模型,进一步对比分析证明了转换节点在地震力下的受力特性符合节点斜压杆机理.     

扇型圆管钢屋盖桁架节点性能研究

对东莞塘厦体育馆工程钢屋盖桁架扇型节点的焊接技术采取超现行行业规范标准,进行了3个足尺扇型节点的静力性能试验和有限元分析.讨论了试验的加载装置、实测结果和有限元计算结果,给出节点应力分布及钢屋盖桁架节点极限破坏荷载.研究表明,该钢屋盖桁架节点在设计荷载、2倍设计荷载作用下,具有足够的强度和刚度;有限元计算分析与试验实测结果具有相似性,说明有限计算能够较准确地了解钢节点受力状况.最后对提高该钢屋盖桁架扇型节点的焊接质量提出建议.     

预应力度对扁梁框架内节点抗震性能影响研究

通过3个不同预应力度的预应力混凝土扁梁框架内节点试件的低周反复荷载加载试验,初步研究了节点的破坏形态、滞回曲线、延性、耗能能力等抗震性能。结果表明,对框架节点影响的本质原因是通过施加预应力在框架结构上,预应力度增大,框架节点的水平承载力随之增大。     

钢管混凝土梁柱节点动力性能试验研究

以往的节点试验很少在核心区发生破坏,针对这一现状设计了两组钢管混凝土柱节点试件,一组考察当梁端发生破坏时节点的动力性能,另一组考察在消弱核心区情况下节点核心区发生破坏时节点的动力性能。试验结果证明钢管混凝土染柱节点具有较高的抗剪承载力和良好的抗震能力。     

简支转连续桥梁体外预应力拼装接头技术

为了改进简支转连续体系桥梁的后连续工艺,采用体外预应力技术将简支梁和预制接头进行拼装,形成后连续体系桥梁.通过室内试验与有限元数值分析,对体外索预制拼装接头的构造及相应力学性能进行探讨.数值分析时采用接触单元模拟接缝间的相互作用,并考虑了材料非线性和接触非线性.室内试验与数值计算结果表明,对于使用体外索预制拼装接头的简支转连续梁桥,荷载-挠度曲线呈现出三折线刚度特征,增大预应力可抑制接缝开裂,并且双剪力键的受力较牛腿的受力均匀.可按照弹性理论计算结构挠度,设计时宜适当增加体外预应力量值且优先采用双剪力键接头形式.     

人跑的动力再分析

从力学的角度上看,推动人体质心移动的直接动力一定是外力,外力包括各具特点的切向摩擦力和法向弹力。跑动是由引发外力的人体内力在起作用;在引发跑动外力的各种人体内力中,与髋关节相关的肌肉群的影响最大,是最主要的动力群。要提高跑的成绩,应重视髋关节的柔韧性和灵活性锻炼,强化与髋关节相关的肌群的力量。     

应变强化奥氏体不锈钢焊接接头冲击试验研究

为了研究9%应变强化工艺对焊接接头冲击性能的影响,给应变强化奥氏体不锈钢焊接接头冲击试验指标的制定提供依据,以奥氏体不锈钢S30408为研究材料,对9%应变强化前、后焊接接头焊缝区和热影响区的标准尺寸和5mm厚小尺寸夏比V型缺口试样进行-196℃低温冲击试验.研究结果表明:9%应变强化对冲击功与侧向膨胀量在统计学上无影响;试样的冲击功与侧向膨胀量均保持线性关系,且线性关系在应变强化前、后在统计学上无明显差异;除焊缝区标准试样外,其余试样在冲击功满足指标要求时,对应的侧向膨胀量也能满足指标要求;应变强化前、后小尺寸试样冲击功与标准尺寸试样冲击功比值在焊缝区内均大于0.5,在热影响区内均等于0.5.     

粉煤灰混凝土大板建筑结点抗剪强度试验研究

为了探明粉煤灰混凝土大板建筑结点工作的可靠性,进行了四块有竖向接缝的墙板斜截面强度试验及七块墙板竖缝结点抗剪强度试验。本文介绍试验方法及试验研究结果,这些结果可供工程设计参考应用。     

考虑铆钉位置不确定性的异种轻质金属铆接接头疲劳寿命优化

针对铆钉位置坐标对铆接接头疲劳寿命的影响问题,采用单行替换法来实现了铆接接头的寿命优化。首先,对铝合金自冲铆接接头进行单调拉伸和疲劳试验研究,通过试验数据拟合获得S-N曲线。然后,建立自冲铆接结构的有限元模型,通过Abaqus进行循环载荷作用下的铆接接头力学分析,研究了铆接点位置对铆接接头力学性能的影响。最后,将铆接点的坐标作为设计变量,铆接结构疲劳寿命为优化目标,基于单行替换法进行全局寻优,获得了铆接接头最大疲劳寿命时的位置坐标,为技术人员开展铆接接头设计提供了参考依据。