钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算与分析

根据试验结果,通过对钢骨普通混凝土梁和钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪性能的研究分析,认为二者的受剪性能、破坏形态及主要影响因素相同。由于轻骨料混凝土强度与钢材的粘结性能较差,尺寸效应对混凝土斜截面抗剪承载力Vc影响较大,需在钢骨普通混凝土梁斜截面抗剪承载力计算叠加法公式中的混凝土项引入一个与截面尺寸有关的修正系数αh,从而得到钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算公式。该公式与试验结果吻合良好。     

高强轻骨料混凝土梁抗剪承载力的试验分析与计算

通过集中荷载作用下的8根高强轻骨料混凝土简支梁的抗剪试验研究,分析了高强轻骨料混凝土梁的抗剪破坏形态和抗剪性能。结合国外大量砂轻混凝土简支梁抗剪试验结果的分析,提出了砂轻混凝土无腹筋梁斜向开裂荷载和抗剪极限荷载的计算公式,与试验结果符合较好。在此基础上,建议了砂轻混凝土无腹筋梁和有腹筋梁的简化抗剪计算公式。     

钢骨轻骨料混凝土压弯构件正截面承载力计算

在九根钢骨轻骨料砼压弯构件破坏试验的基础上，依据目前计算钢骨混凝土柱的几种理论，对钢骨轻骨料混凝土压弯构件正截面承载力进行计算，并将各计算结果及试验结果进行比较分析，讨论了这种柱的正截面强度计算方法。     

无腹筋轻骨料混凝土梁抗剪承载力的计算

为研究无腹筋轻骨料混凝土梁的抗剪承载力,完成了集中荷载下的16根无腹筋混凝土简支梁的受剪承载力试验,得到无腹筋轻骨料混凝土梁抗剪破坏形态和抗剪承载力。根据试验结果与收集的试验数据,对多个抗剪计算模型进行模型误差分析。结果表明:Zararis的预测结果最差,美国规范ACI 318-11和加拿大规范CSA A23.3-04偏于保守,Muttoni和我国轻骨料规范的预测值偏于不安全,Zsutty拟合度最高,但预测值过于不安全。为提高轻骨料混凝土无腹筋梁抗剪计算的准确性和安全性,对试验数据进行非线性拟合,得到无腹筋轻骨料建议计算公式,该公式的计算结果与试验结果吻合较好。     

钢骨混凝土桥墩撞击抗剪强度计算模型

为了研究钢骨混凝土桥墩的抗撞击性能,进行5根钢骨混凝土桥墩和1根钢筋混凝土桥墩水平撞击试验。试验结果表明:内置钢骨的加入对混凝土桥墩斜裂缝具有较好的抑制作用;钢骨混凝土桥墩相比钢筋混凝土桥墩具有较高的抗撞击强度。基于修正压力场理论,考虑应变率效应,分析受压区混凝土以及横向钢骨对撞击抗剪强度的影响,提出钢骨混凝土桥墩撞击抗剪强度计算模型,该模型通过斜压应力角θ和平均纵向应变εx考虑不同因素对撞击抗剪强度的影响。将不同计算模型与试验结果进行对比分析,本文模型计算结果与试验结果误差为13.10%,与试验结果较符合,可为钢骨混凝土桥墩的抗撞击设计提供参考。     

钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的理论计算方法

以软化桁架理论为基础,取桁架-拱模型,建立钢骨轻骨料混凝土梁抗剪承载力理论计算公式.通过试验验证表明,理论计算与实验结果基本相符.     

陶粒轻骨料混凝土性能研究及其工程应用

高强轻骨料混凝土具有轻质高强、耐久耐火性能高、隔热保温性能好、抗冻抗渗性能优等特点,是一种具有良好应用前景的绿色建筑材料。但也存在弹性模量低、脆性突出等不足,易发生剪切破坏。近年来,强度等级为LC40~LC60的高强轻骨料混凝土制备技术逐步成熟,但与其相关的抗剪问题研究偏少。现有规范主要以20世纪70~80年代低强度轻骨料混凝土构件试验为依据,是否适用于高强轻骨料混凝土有待商榷,且未给出深受弯构件抗剪的相关规定,框架整体模型受力性能试验研究也处于空白。因此,开展高强轻骨料混凝土构件受剪性能研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以高强轻骨料混凝土力学性能分析为基础,系统地对梁、柱、深受弯构件、框架节点的抗剪及平面框架的受力性能进行了试验研究及理论分析。主要分析了影响陶粒混凝土强度主要因素,及研制高强陶粒混凝土中的关键问题,并展望了高强轻骨料混凝土的发展前景。     

钢丝网钢骨混凝土桥墩的抗剪性能

为研究内置钢丝网对钢骨混凝土桥墩抗剪性能的影响,对三种类型的钢骨混凝土桥墩模型分别进行了材性试验和抗剪性能试验。由试验得出结论:内置钢丝网不仅可以提高混凝土桥墩抗剪极限承载能力、结构延性,而且延缓了桥墩试件的撕裂破坏,同时侧向刚度和残余强度均有很大程度的提高。在常用抗剪承载力计算方法的基础上,综合考虑箍筋应变不均与系数、钢骨横截面面积、抗剪承载力的提高等影响因素,对钢丝网钢骨混凝土桥墩的抗剪承载力的计算公式进行了修正,同时对三种钢骨混凝土桥墩的抗剪承载力进行了计算分析与试验研究,理论分析与试验研究结果较为一致,吻合度高。     

轻骨料混凝土深梁抗剪性能研究

通过搜集到的53根无腹筋轻骨料混凝土抗剪试验数据,结合对混凝土深梁的理解,分析了混凝土强度、剪跨比、纵筋配筋率和截面高度对集中荷载作用下的轻骨料混凝土深梁的抗剪性能的影响,并根据我国现行规范的要求,对试件进行了抗剪承载力的分析,分析结果表明:我国规范预测结果的准确度和离散程度均不够理想,关于无腹筋轻骨料混凝土深梁抗剪承载力的研究还有待进一步的完善。     

钢筋轻骨料混凝土表面渗透性对其耐久性的影响研究

本文通过对钢骨轻骨料混凝土(SRLC)渗透性、碳化、钢筋锈蚀和冻融试验及分析，论述了表面渗透性对钢骨轻骨料混凝土耐久性的影响。同时也讨论了改善钢骨轻骨料混凝土表面性能的技术措施．对钢骨轻骨料混凝土施工具有指导意义。     

外包钢-混凝土组合简支梁试验研究

外包钢-混凝土组合梁是在由冷弯薄壁型钢与厚钢板焊接成的U型钢梁内浇注混凝土构件,并用必要的构造措施使型钢和混凝土共同工作。为研究这种新型组合梁的受力性能,完成了10根外包钢-混凝土组合简支梁受弯试验。试验结果证明这种组合梁具有较优越的力学性能,但在受力过程中存在两个受力薄弱面,薄弱面的破坏会导致新型组合梁发生纵向水平剪切破坏和纵向滑移破坏,需在设计中避免。     

部分外包混凝土简支组合梁受弯性能试验研究

为了研究部分外包混凝土组合梁在正弯矩作用下的受力性能,考察钢梁腹部钢筋混凝土对组合梁承载力及刚度的影响,对4根简支梁试件进行了试验研究,其中包括1根普通钢-混凝土组合梁试件和3根钢梁腹板与腹部混凝土界面采用不同连接方式的部分外包组合梁试件。试验结果表明：钢梁腹板与腹部混凝土界面采用不同连接方式对部分外包组合梁的受弯承载力和刚度没有显著的影响;与普通钢－混凝土组合梁相比,由于钢梁腹部钢筋混凝土的贡献,部分外包组合梁的受弯承载力和抵抗变形的能力均有较大的提高;承载力极限状态时部分外包组合梁中钢梁与腹部混凝土之间的相对滑移值较小,其滑移效应对组合梁截面受弯承载力的影响可以忽略不计。在试验研究的基础上,推导了部分外包组合梁塑性受弯承载力的计算公式,计算结果表明,简化塑性理论可以较准确地预测该类组合梁的受弯承载力。     

中外规范型钢混凝土梁承载力计算比较

总结国内外型钢混凝土的相关资料,查阅了各种规范中型钢混凝土梁的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算公式,进行比较分析。结合型钢混凝土梁试验数据,对我国型钢混凝土组合结构技术规程和钢骨混凝土结构设计规程中的承载力计算方法和结果进行了比较分析,讨论了两部规程的选用原则及其适用范围。     

新型外包钢-砼组合梁滑移性能的试验

在新型外包铜-砼组合梁中,交界面相对滑移是影响构件受力性能的一个重要因素。为研究其交界面相对滑移性能,通过3根足尺新型外包钢-砼组合粱的试验研究,得到组合梁不同截面的荷载-滑移关系曲线。根据试验结果分析了新型外包钢-砼组合梁交界面相对滑移发展过程和分布规律。从理论上建立了新型外包铜-砼组合梁交界面相对滑移微分方程,得到了组合梁交界面相对滑移量的计算公式,并通过试验数据对其进行验证,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

配筋钢纤维混凝土梁受剪承载力设计方法研究

通过试验统计分析 ,提出了采用混凝土抗拉强度指标钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式 ,建立了与之相衔接的钢筋钢纤维混凝土和预应力钢纤维混凝土梁受剪承载力计算公式。从数理统计理论上验证了梁斜截面上钢纤维混凝土受剪承载力与钢纤维混凝土抗拉强度之间的一致性。研究成果可作为《纤维混凝土结构技术规程》修订和增补相应设计条款的科研基础     

Zur plastischen Bemessung hochfester kammerbetonierter Verbundträger

Plastic design method for high‐strength partially concrete encased composite beams. Partially concrete encased composite beams offer numerous advantages compared to conventional composite beams consisting of a steel beam and a concrete slab. In many cases these advantages are not used because of missing practicable design models. In the current paper the load bearing behaviour and the rotation capacity of partially concrete encased composite beams made of high strength steel and concrete is investigated using experimental tests and parametric studies. At first the influence of high strength concrete encasement and high strength structural steel on the cross section capacity is described. Taking into account the stress‐strain distribution of high strength concrete and steel a new plastic design method for partially concrete encased composite beams was affiliated. The experimental and theoretical results are documented in the research report [1] and the dissertation [2].     

钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下抗剪性能的试验研究

通过3根钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下的试验,研究了其变形发展及破坏过程,得到了组合梁的跨中剪力-挠度曲线、交界面滑移曲线和沿截面高度分布的应变变化曲线,分析了剪切连接程度、截面尺寸、剪跨比、材料强度、钢筋配置等因素对组合梁承载力和延性的影响。对钢梁进行了塑性分析,得出在负弯矩作用下钢-混凝土组合梁抗剪承载力的提高不是由于钢梁腹板的硬化效应所致,而是由于混凝土翼板的贡献,并提出了考虑混凝土翼板影响的组合梁在负弯矩作用下抗剪承载力计算公式。将计算结果与实测结果进行了比较,二者吻合良好。     

型钢轻骨料混凝土梁剪切性能的试验研究

为研究型钢轻骨料混凝土梁的剪切性能,进行了15根型钢轻骨料混凝土梁和2根型钢普通混凝土梁的抗剪性能试验。试验表明,在型钢混凝土梁中配置一定的箍筋可避免剪切粘结破坏的发生;本次试验的17根试验梁中有7根发生斜压破坏,10根发生剪压破坏。与文献[1]的试验共同表明,剪跨比对试验梁的破坏形态具有决定性的影响;当剪跨比λ≤1.5时发生斜压破坏;剪跨比1.5<λ≤3.0时发生剪压破坏;剪跨比λ>3.0时发生弯曲破坏;同时型钢的存在使得受剪破坏时的脆性性能得到较大改善。     

部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁的抗剪性能试验研究

针对提高负弯矩作用下连续梁的结构特性提出了一种新型的部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁。对这种混凝土外包组合工字梁在对抗荷载下的抗剪性能进行试验分析研究。试验结果显示与普通的工字梁相比,混凝土外包组合工字梁的剪切屈曲因受外包混凝土的限制而有了更好的抗剪强度。由于组合截面的抗剪刚度是基于波形钢腹板和破裂前外包混凝土平均厚度的总和,且其抗剪强度决定了由钢腹板和外包混凝土共享的抗剪强度比。此外,根据试验中的破坏模式和应变分布,提出部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁的预估抗剪强度。试验结果验证了之前分析得出的弹性阶段的抗剪刚度和抗剪比。且之前计算得出的钢腹板与组合梁的抗剪强度也与试验结果一致。通过对比可知文中提到的分析方法可以应用到部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁结构的抗剪刚度预估和抗剪强度设计中去。     

Shear behavior of partially encased composite I-girder with corrugated steel web: Experimental study

A new type of partially encased composite I-girder with corrugated steel web has been proposed to improve the structural performance of continuous girders under hogging moment. The shear behavior of such partially encased composite I-girders under anti-symmetric loading has been experimentally and analytically investigated. Experimental results show that the partially encased composite girders has superior shear strength compared to steel I-girders, since shear bucking of steel web is restricted by concrete encasement. The shear stiffness of the composite section is based on the total summation of corrugated web and concrete encasement with average thickness before cracking, and the ratio of shear resistance shared by the steel web and the concrete encasement depends on their shear stiffness. In addition, predicted shear strength of the partially encased composite girder with corrugated web is proposed according to the experimental failure mode and strain distribution. The analytical shear stiffness and shear resistance ratio at the elastic stage are verified by experimental results. And the calculated shear strength for steel and composite girders agree well with the experimental results. The comparison shows that the proposed analytical methods can be applied in predicting elastic shear stiffness and design shear strength for such partially encased composite girders with corrugated web.