预应力混凝土构件碳化及表层抗渗性能试验研究

针对小样本碳化试验研究预应力混凝土耐久性出现的研究方法较为单一、可靠性较差等问题,采用大批次、小尺寸构件,利用碳化试验和表面渗透性试验,研究不同应力状态和构件抗压强度对预应力混凝土构件耐久性的影响。研究结果表明:应力状态和构件抗压强度对预应力混凝土结构碳化深度有显著影响,同等条件下,应力越大,混凝土构件碳化深度越小;应力状态对混凝土表层渗透性无明显影响,而构件抗压强度却对其有明显影响,构件抗压强度越高,抗渗性能越好。     

商品混凝土干燥收缩应力的分析及计算

量测了68个配筋混凝土构件和素混凝土构件自拆模起到180d龄期内的收缩应变值,利用推导出的混凝土构件收缩应力计算方法得出了混凝土构件在不同龄期的收缩应力。分析了龄期、混凝土抗压强度和混凝土构件配筋率对构件收缩应力的影响,回归给出了配筋混凝土构件收缩应力的多系数计算公式,为工程应用中混凝土收缩裂缝的控制提供了计算依据。     

自应力钢管混凝土极限承载力研究

针对钢管混凝土的缺陷,出现了自应力钢管混凝土,自应力对在钢管混凝土中有重大作用,将对其极限承载力产生很大影响。通过分析自应力钢管混凝土破坏机理,在普通钢管混凝土受压构件极限承载力计算公式的基础上,推导自应力钢管混凝土受压构件极限承载力计算公式,并分析自应力值大小对极限承载力的影响。     

钢管初应力对钢管混凝土构件轴压刚度和抗弯刚度的影响

钢管混凝土轴压刚度和抗弯刚度是对钢管混凝土结构进行抗震分析的重要指标。利用数值方法计算了考虑钢管初应力影响时的钢管混凝土轴压构件和纯弯构件荷载 -变形关系曲线 ,分析了初应力系数、截面含钢率、钢材和混凝土的强度等因素的影响规律。最后推导了考虑钢管初应力影响时钢管混凝土构件弹性抗弯刚度简化计算公式     

从物理角度分析构件刚度

从物理角度出发,分析构件基本变形时材料的应力状态、横截面的运动情况,通过构件变形的计算公式与牛顿第二定律的比较,可得出物体运动的惯性与构件截面参数相当,构件刚度与构件变形的惯性相当的结论,从而可以解释许多工程力学问题。     

混凝土在压-拉、拉-拉应力状态下的特性分析及强度计算

对混凝土在压－拉，拉－拉这两种应力状态下的特性作了分析，同时，为使钢筋混凝土结构非线性分析简化，对混凝土在压－拉、拉－拉应力状态下的强度准则进行新的探索，提出了更加简单且精度较好的实用计算公式，公式计算结果和诸多实验结果吻合较好。     

火灾下钢管混凝土构件温度内力分析与实用计算

本文根据任意应力—温度途径下混凝土受压本构关系,给出了火灾下钢管混凝土构件温度内力的分析方法通过大量计算,得到了火灾下两端嵌固钢管混凝土构件温度内力的简化计算公式。     

钢筋混凝土轴心受拉构件开裂机理分析

根据钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系，建立了钢筋混凝土轴心受拉构件力学分析的微分方程组，求得了在集中荷载和温度荷载作用下构件应力、位移的计算公式，分析了开裂过程与内部应力及变形间的关系，解释了混凝土构件的开裂机理。     

《混凝土结构设计规范》修订简介(七)——混凝土结构的承载能力极限状态计算

阐述了《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)修订中承载能力极限状态计算的相关问题,主要包括受压构件二阶效应(P-δ)的规定;受剪承载力、受冲切承载力计算公式的调整;补充了复合受力构件承载力及应力设计的相关规定。     

混凝土应力状态对碳化深度的影响

为考虑混凝土应力状态对碳化深度的影响,在混凝土碳化深度模型中增加了应力影响系数。利用已有文献的试验数据,进一步研究了应力影响系数随混凝土应力比变化的规律,并分别建立了应力影响系数随混凝土拉、压应力比变化的计算式。将建立的应力影响系数计算式与既有的3组典型计算式进行了对比,结果表明,建立的应力影响系数计算式较合理,具有较高的预测精度。对规范中的应力影响系数计算式进行了评价,结果表明,在混凝土拉应力状态下,应力影响系数取值偏于不安全;相反,在混凝土压应力状态下,取值偏于保守,因此可将文中所提计算式作为规范中应力影响系数的修正式。     

方形和圆形钢管混凝土性能的连续和设计的统一

采用空间有限元方法 ,导出了方形钢管混凝土轴心受压时的截面应力分布和纵向平均应力与应变的全过程曲线 ,与实验曲线吻合很好。得到组合设计指标和承载力设计公式 ,与圆钢管混凝土的设计方法得到了统一     

钢管混凝土复合短柱轴压性能试验研究

钢管混凝土复合柱由钢管混凝土柱肢和钢筋混凝土联接板组成。以柱肢钢管壁厚和联接板厚度为试验参数,对7个复合短柱试件进行轴压性能试验研究,同时进行了与复合柱试件组成相对应的4个钢管混凝土柱构件和3个钢筋混凝土板构件的轴压试验。研究复合短柱在轴压荷载作用下的破坏模式和荷载 位移曲线,对比分析试件与对应构件的荷载 应变曲线,研究柱肢钢管壁厚和联接板厚度对复合短柱轴压承载力的影响。试验结果表明：轴压复合短柱受力全过程分为弹性阶段、弹塑性阶段和塑性发展阶段;轴压复合短柱的破坏特征为钢筋混凝土联接板混凝土压碎,此时钢管混凝土柱肢的受力状态与对应的钢管混凝土构件的受力状态不同,钢管混凝土柱肢并没有充分发挥其自身的承载能力;在复合短柱的轴压承载力计算中应引入柱肢承载力折减系数,该系数与柱肢套箍系数相关;通过对现有的钢管混凝土轴压短柱的试验数据进行回归分析,拟合得到柱肢承载力折减系数的经验计算公式;按照建议方法计算得到的复合短柱的轴压承载力与试验结果吻合良好。     

异形截面多腔钢管混凝土柱轴压承载力计算方法研究

异形截面多腔钢管混凝土柱截面形状不规则,受力复杂,其承载力不能按常规钢管混凝土柱计算方法计算。基于已有的6个两类截面的异形截面多腔钢管混凝土巨型柱轴压承载力试验结果,在分析评价国内外规范或规程承载力计算方法基础上,对异形截面多腔钢管混凝土柱轴压承载力计算方法进行研究。结果表明：相关规范或规程中按非圆形截面钢管混凝土柱计算公式所得轴压承载力大多低于试验值,偏于安全;基于Mander约束混凝土模型,将混凝土划分为有效和非有效约束区,提出了考虑折减约束效应的承载力计算式,计算所得承载力值略高于实测值,但相对差值在5%以内。     

钢管混凝土中钢管的纵向容许应力

针对钢管混凝土短柱轴心受压过程中钢管与核心混凝土在极限承载阶段时的多向应力状态,引入钢管纵向容许应力折减系数与混凝土抗压强度提高系数,对钢管混凝土的应力状态、轴压承载力计算进行理论分析,给出各系数的计算方法,并将计算值与试验值进行对比。结果表明:该方法计算值与试验值较为吻合;钢管纵向容许应力折减系数的引入有助于加深对钢与混凝土二者之间相互作用的认识,在工程常用范围内可为钢管混凝土结构节点设计提供参考。     

国内外规程关于圆钢管高强混凝土短柱轴压承载力计算公式的对比

短柱轴压承载力是钢管混凝土最重要的力学指标之一,但目前对钢管高强混凝土力学性能的研究不够深入,强度指标不统一,各种计算方法差异较大,给工程应用带来困难。通过分析和对比11种国内外规程中计算钢管高强混凝土轴压承载力公式的差异,根据计算理论将其分为三类:套箍混凝土理论、统一理论、叠加计算理论。结合3个大尺寸轴压短柱试验研究结果,指出基于统一理论和叠加计算理论的结果较试验值低9%~31%,偏于保守;而《高强混凝土结构技术规程》(CECS 104∶99)的计算值与试验结果最为吻合且偏于安全,适用于工程实际;4种国外规程对钢管作用于混凝土的环箍效应考虑较少甚至不考虑,不能充分利用钢管混凝土的承载能力,在进行计算或设计时值得注意。     

空、实心钢管混凝土构件抗扭抗剪性能的研究Ⅱ:强度的理论研究

目前,钢管混凝土结构被大量应用和推广,但其剪切及扭转性能的研究都是从有限元分析或者试验出发,得出了回归公式或者经验公式,缺少纯理论上的指导。对钢管混凝土的抗扭承载力进行了理论研究,得到了抗扭承载力的理论计算公式;然后根据钢管混凝土"统一理论"的思想,得到了抗剪极限强度以及抗剪承载力的理论计算公式;最后与若干试验数据以及已有的研究成果进行了对比,证明了理论计算公式的可行性。     

Experimental research on CFST member with different sections under combined compression and bending

以轴压比为变化参数,进行了4根圆形和4根哑铃形钢管混凝土柱的压弯试验,对两种截面钢管混凝土柱在压弯荷载作用下的变形模式、荷载-变形曲线和压弯相关曲线进行了对比分析。结果表明：两种截面钢管混凝土构件随着轴压比的增大,构件的延性呈降低的趋势,由于哑铃形截面面内刚度较大,相同轴压比下哑铃形钢管混凝土抵抗弯矩和变形的能力要强于圆形钢管混凝土。通过对圆钢管混凝土和哑铃形钢管混凝土压弯曲线的分析,发现直接采用圆钢管混凝土的压弯相关曲线方程计算哑铃形钢管混凝土,结果偏于保守,还需进一步的有限元分析才能提出适用于哑铃形钢管混凝土的压弯相关曲线。     

钢管混凝土组合桁梁受弯承载力简化计算方法研究

钢管混凝土组合桁梁由钢管混凝土桁架和混凝土板组成,其在承受正弯矩时可充分发挥混凝土板与桁架的组合作用。为对这种结构的受弯受力性能进行研究,提出了基于铰接桁架的分析方法,以不带竖腹杆的warren型钢管混凝土组合桁梁为例,推导了在节点单点荷载以及两点对称荷载作用下简支组合桁梁各个构件的效率系数。通过不同构件之间的效率系数进行对比,得到了组合桁梁的破坏模式判定以及受弯承载力简化计算方法。同时通过引入腹杆抗力折减系数,将节点承载力对组合桁梁受弯承载力的影响也考虑在内。将公式计算结果与既有文献中的钢管混凝土组合桁梁、桁架试件试验结果进行了对比,破坏模式和受弯承载力均吻合良好,所选全部33榀试件的计算值与实测值的相对误差为1.27%,标准差为0.128。结果表明,该简化计算方法建立了节点与组合桁梁承载力之间的相互联系,能够快速、准确地对破坏模式及受弯承载力进行估算,可极大地简化设计流程。设计中应根据组合桁梁各构件的效率系数对其截面尺寸进行优化,确保不同破坏模式下的受弯承载力较为接近,同时避免由于节点或腹杆过早失效导致组合桁梁发生剪切破坏。     

不同加载角度下T形带肋和多室钢管混凝土构件受弯性能研究

为研究不同加载角度下T形带肋和多室钢管混凝土构件的纯弯性能,以加载角度(0°、63°、90°、117°和180°)为试验参数,进行了 11个T形钢管混凝土构件(包括5个带肋、5个多室和1个无肋)的纯弯试验,获得了破坏形态、弯矩-挠度曲线、应变、受弯承载力和抗弯刚度.建立了不同加载角度下T形构件有限元模型,考虑了残余应力...     

钢管初应力对钢管混凝土压弯构件承载力的影响研究

钢管初应力对钢管混凝土力学性能影响一直是众所关注的问题之一。首先进行了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件力学性能影响的试验研究 ,然后对考虑钢管初应力影响时 ,圆形和方形钢管混凝土压弯构件的荷载 变形关系曲线进行了理论分析 ,计算结果得到试验结果的验证。在此基础上 ,分析了初应力系数、构件长细比、截面含钢率 ,荷载偏心率、钢材和混凝土的强度等因素的影响规律 ,最终提出考虑初应力影响时 ,圆形和方形钢管混凝土压弯构件承载力的实用验算方法