双钢筋混凝土梁裂缝计算的试验研究

双钢筋是一种经济、安全可靠的结构形式,在钢筋混凝土结构中值得大力推广,可为国家节约大量钢材,是企业创造更好经济效益的理想途径。本文对热轧带肋Ⅲ级钢筋焊制的双钢筋构件作了较全面的分析研究,重点研究了双钢筋受弯构件的裂缝及变形计算,对双钢筋构件的裂缝特征作了较完整的理论分析。通过实验观察和理论分析,并针对热轧带肋Ⅲ级钢筋制成的双钢筋混凝土构件,提出了裂缝计算的建议公式。     

配冷轧扭钢筋混凝土楼板裂缝分析

根据钢筋混凝土受弯构件裂缝的粘结滑移理论和无滑移理论,分析了冷轧钢筋等强度代换光圆钢筋的原则下,配冷轧扭钢筋混凝土受弯构件将成为裂缝敏感型构件的机理,认为冷轧扭钢筋应力及保护层厚度是决定裂缝宽度的最敏感因素。结合工程实例,对预防配冷轧扭钢筋混凝土受弯构件裂缝过宽提出了建议。     

高强钢筋受弯构件裂缝宽度计算参数分析与试验研究

通过600MPa级热轧带肋高强钢筋混凝土受弯构件试验,对GB 50010—2010中关于混凝土受弯构件裂缝宽度计算的相关参数提出修正建议。经分析,建议短期裂缝宽度的扩大系数τ_s取为1.58,反映裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度影响的系数α_c取为0.73,在计算受弯构件裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数时,参数ω_1取为1。根据试验结果提出了裂缝宽度的修正建议,修正后的裂缝宽度计算公式不仅具有95%保证率,且与实测值的吻合度优于中、美、欧规范中的裂缝宽度计算公式。     

微弯弧形钢筋混凝土构件裂缝计算方法研究

水工大体积混凝土结构施工中常设宽槽以缓解温度应力,为改进跨宽槽钢筋的工作状态,提出了一种微弯弧形跨宽槽钢筋形式,能够减小直钢筋过缝的应力损失并提高施工效率。在弧形钢筋混凝土板受弯试验的基础之上,研究了弧形钢筋混凝土构件的裂缝计算方法。从单根微弯弧形钢筋混凝土构件受拉分析入手,扩展到多根微弯弧形钢筋混凝土构件受弯分析,最终得到裂缝间距及裂缝宽度的计算方法。     

冷轧带肋钢筋混凝土受弯构件的变形和裂缝研究分析

冷轧带肋钢筋用在现浇混凝土受弯构件中，不仅可以节约钢材，而且可以提高构件的抗裂度，但其变形和裂缝宽度，采用现行规范的公式验算是明显不符的。笔者通过对现浇冷轧带肋钢筋混凝土受弯构件的试验研究，提出了一条计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ的修正公式，使其在钢筋混凝土受弯构件中应用的变形和裂缝宽度验算较符合试验结果     

同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承载力设计计算

文章对同时配有钢筋和FRP筋混凝土受弯构件的正截面承载力设计计算方法进行了分析研究;参照钢筋混凝土受弯构件基本理论,按照适筋破坏,部分超筋破坏和超筋破坏三种破坏方式对其进行了承载力分析,提出该种受弯构件的设计计算公式和计算步骤。     

高强不锈钢钢筋混凝土梁短期受弯裂缝宽度和刚度计算方法研究

部分国产500 MPa不锈钢热轧带肋钢筋具有高延性、低弹性模量的特点,为研究配置此类不锈钢钢筋混凝土梁的短期裂缝与刚度特征,进行了6根配置不锈钢钢筋和2根配置普通钢筋的混凝土梁受弯性能试验,并分析不同混凝土强度和纵筋配筋率对短期裂缝和刚度的影响。试验结果表明：其他条件相同下,不锈钢钢筋梁与普通钢筋梁的裂缝形态基本相同,但不锈钢钢筋梁侧纵筋中心位置和梁底处的裂缝宽度均大于普通钢筋梁的;钢筋屈服前,不锈钢钢筋梁纯弯段的弯矩-平均曲率曲线呈双折线,但其开裂后刚度较普通试件的偏低,二者刚度之比平均为0.63;增加纵筋配筋率可减小裂缝宽度并提高受弯刚度。进一步收集相关文献中9根配置同类型国产不锈钢钢筋梁的试验数据,并对GB 50010—2010中短期裂缝与刚度计算公式的适用性进行评估。分析结果表明,按GB 50010—2010中的短期裂缝宽度公式计算得到的梁侧面纵筋位置处的平均裂缝宽度与最大裂缝宽度较试验值偏大,计算值与试验值之比平均分别为1.348和1.588;短期受弯刚度计算值较试验值偏小,二者之比平均为0.890,有必要对相关公式进行修正。建议将不锈钢钢筋梁的裂缝宽度控制位置调整至受拉边缘,且将裂缝宽度限值取为0.4 mm。通过统计分析,提出短期受弯裂缝宽度和刚度计算公式的修正建议。建议公式计算值与试验值吻合较好。     

配置高强不锈钢钢筋混凝土梁受弯承载力试验研究

对6根配置500MPa级不锈钢钢筋的混凝土简支梁和2根配置500MPa级普通热轧带肋钢筋的混凝土简支梁进行了两点集中加载的受弯承载力试验研究,分析了混凝土强度、纵筋配筋率等对不锈钢钢筋混凝土梁的影响。研究结果表明,试件均为适筋受弯破坏,其荷载-位移曲线呈三折线;配筋率相同时,不锈钢钢筋混凝土梁承载力不低于普通钢筋混凝土梁;按《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)规定计算的试件受弯承载力与其试验值之比平均为0.68,具有较高的安全储备。     

高强钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的研究

结合14根配置500MPa钢筋的混凝土梁、12块配置CRB550冷轧带肋钢筋混凝土板的受弯性能试验,对钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法进行系统的研究。研究结果表明:现行国家混凝土结构设计规范GB 50010—2002裂缝宽度计算值明显大于试验值,不适用于配置高强钢筋的混凝土受弯构件。通过对国内外主要规范公式比较分析研究,并在对裂缝宽度计算方法长达20余年研究工作的基础上,独创性地提出具有概念清晰、计算精度高、简单实用等特点的裂缝宽度计算的新方法。     

无腹筋钢筋混凝土受弯构件基于修正压力场理论的受剪计算

为解释无腹筋钢筋混凝土受弯构件的受剪破坏机理,并反映尺寸效应对无腹筋受弯构件受剪强度的影响,在修正压力场理论基础上,对钢筋混凝土构件受剪破坏做了进一步研究,提出沿受弯构件斜裂缝表面平均剪应力的计算公式,并考虑混凝土构件的尺寸效应提出抗剪强度简化计算公式。与国内外无腹筋梁的512个试验结果比较表明,采用提出的斜裂缝表面平均剪应力公式按修正压力场理论计算的受剪承载力及按文中简化公式计算的受剪承载力与试验结果比值的变异性很小,可用于无腹筋钢筋混凝土梁的受剪分析和设计。     

Longitudinal cracking of concrete slabs in composite beams with ribbed metal deck

The results of three-dimensional finite element investigation to study the longitudinal cracking phenomena in the slab of composite steel-concrete beams with ribbed metal deck are presented. The effect of eight parameters on the development of longitudinal cracking is investigated. These parameters are: type of loading, compressive strength of the concrete slab, yield stress of the steel beam, beam span to slab width ratio, steel beam size, existence of the ribbed metal deck, height of the ribbed metal deck, and percentage of transverse reinforcement in the slab. Design curves correlating the moment at which the longitudinal cracking initiates to span to width ratio, percentage of transverse reinforcement, , and degree of shear connection are also presented in this paper.     

配筋率对全珊瑚海水钢筋混凝土梁受弯性能的影响

通过对全珊瑚海水钢筋混凝土梁(CARCB)和普通钢筋混凝土梁(OARCB)进行受弯性能试验，研究了混凝土种类和配筋率对CARCB的变形性能、承载能力的影响。结果表明：随着配筋率的提高，CARCB的开裂弯矩和极限弯矩均逐渐增大，裂缝宽度扩展逐渐减慢，能有效抑制裂缝的发展。同时，可以通过提高配筋率，增大开裂弯矩与极限弯矩的比值，从而延后CARCB的开裂时间。CARCB的裂缝宽度均随着荷载的增长而增大，在加载初期，裂缝宽度增长缓慢，接近极限荷载时，裂缝宽度迅速增大，最终导致梁破坏。此外，综合考虑钢筋锈蚀引起钢筋截面损失和钢筋屈服强度降低的影响，提出了CARCB的极限弯矩、纵向受拉钢筋应力、平均裂缝间距和平均裂缝宽度的计算模型。     

Experimental investigation on inelastic behavior of composite box girder under negative moment

The mechanical behavior of negative bending moment zone in composite girder is very complex. The nonlinear characteristics due to the cracking of concrete slab need careful studies. In this experimental research, two specimens of steel-concrete composite box girder with inclined webs under hogging moment were cautiously conducted and tested. The relative slips between the steel and concrete, load-displacement relationship, the strain distribution of the steel girder, the reinforcements and the concrete slab, and the cracking behavior of the concrete slab were measured during the tests. The relatively small slips on the surfaces between the concrete slab and the top flange of the steel girder showed the full shear connection composite behavior of the girders. The initial cracking load was compared with the calculation results from linear analysis and nonlinear analysis based maximum strain. The strain of the steel web measured at different positions along the vertical direction showed the establishment of plane section assumption and the variation of neutral axis in the loading process. Moreover, shear lag effect was found in the strain distribution of the bottom flanges. The strain of concrete slab and the crack spacing showed the effect of the longitudinal reinforcement ratio on the cracking behavior of the concrete. The maximum crack width was observed in the loading process and compared with the calculation results according the design codes. The influence of reinforcement ratio on the strain of reinforcement and on the load capacity in serviceability limit state was studied in the context and it was found that the reinforcement ratio play an important role on the crack control of composite girder under hogging moment.     

新型叠合板拼缝构造静载试验

采用蛇形钢筋研究叠合板拼缝的受力性能,并且与钢筋网片进行对比分析,综合评价蛇形钢筋的抗裂性能并判断是否能取代传统的钢筋网片;进行了叠合板带两点静力加载试验研究,通过此次试验形成了新型叠合板带拼缝抗裂系列试验;通过对比荷载 挠度曲线,分析了构件刚度变化过程和挠度发展过程,记录了裂缝出现和开展过程;分析了蛇形钢筋的受弯变形图,得出了蛇形钢筋在受弯变形后对混凝土产生的挤压力,并给出了构造措施的设计建议。结果表明:在配筋率降低的条件下,PK S叠合板带整体刚度较强,荷载 挠度曲线屈服段较长,延性没有发生退化;裂缝发展缓慢,蛇形钢筋对裂缝开展有明显抑制作用,裂缝和对比组叠合板相差不多,甚至裂缝数量多于对比组叠合板,蛇形钢筋的抗裂效果优于钢筋网片;折角范围取为40°～60°,经过加工时最好在60°左右,可得出姿态良好的蛇形钢筋。     

基于钢筋分离模式优化的RC深梁静力试验研究

钢筋应力渐进结构优化以钢筋单元应力为灵敏度,针对钢筋分布演化出接近钢筋满应力目标的最优拓扑,为钢筋混凝土(RC)深梁的工程配筋设计提供新方法.按照该方法完成RC简支深梁的优化配筋设计,并开展静力试验.试验过程中发现,随着荷载的增大,深梁表面弯曲裂缝充分开展,剪切裂缝得到有效控制,在达到峰值荷载后存在明显的持荷且变形大幅...     

钢-压型钢板混凝土组合梁裂缝的试验研究

为研究钢 混凝土组合梁在负弯矩作用下混凝土翼缘裂缝的发生和发展情况 ,对 8根钢 压型钢板混凝土组合梁进行了试验研究。结果表明 ,影响组合梁裂缝的因素比较复杂 ,需要采取有效的措施加以控制。同时 ,结合试验和理论分析 ,进一步完善了钢 混凝土组合梁混凝土翼缘最小配筋率、开裂弯矩和最大裂缝宽度的计算方法 ,计算结果与实测值吻合良好     

某钢厂焊接钢吊车梁上部区域开裂问题分析

针对某钢厂焊接钢吊车梁腹板与上翼缘之间连接焊缝处存在的纵向水平裂缝,通过对吊车梁材质、承载力和偏心验算以及现场应力测试等相关工作的研究,分析焊接钢吊车梁上部区域的开裂问题,得出吊车梁承受较大附加偏心弯矩、吊车梁腹板厚度偏薄加上材质不满足设计要求和吊车运行频繁是最终导致吊车梁开裂的原因,并针对现行设计规范存在的缺陷和焊接钢吊车梁裂缝防治措施等方面提出相关建议。     

钢筋混凝土剪力墙轴拉试验和轴拉刚度理论分析

文章完成截面纵筋率为17%、25%的钢筋混凝土剪力墙轴拉试验。试验结果表明：剪力墙轴拉刚度在混凝土开裂前由钢筋和混凝土共同提供,并随轴拉力的增加逐渐下降;在混凝土开裂时轴拉刚度迅速下降;在开裂后混凝土退出工作,轴拉刚度逐渐趋于截面纵筋刚度。基于试验结果,完成剪力墙的轴拉受力特性和刚度变化特征的理论分析,提出能够描述钢筋混凝土剪力墙轴拉刚度变化特征的二阶段计算方法：在混凝土开裂前及开裂时根据混凝土本构模型获得的受拉弹性模量进行计算,在开裂后则引入纵向受拉钢筋应变不均匀系数进行计算。由此得到的理论值与试验结果更为吻合,更能反映剪力墙在轴拉阶段的受力和刚度变化特征。     

细晶高强钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

细晶高强钢筋是我国冶金行业研究开发的新型热轧带肋钢筋,其抗拉屈服强度标准值达500MPa以上。通过9根纵筋及箍筋均采用细晶高强钢筋的混凝土梁的受剪试验,分析其受力特点、破坏形态以及影响受剪承载力的主要因素。结果表明,细晶高强钢筋混凝土梁的受剪性能与普通低合金热轧带肋钢筋混凝土梁基本相同,其受剪承载力仍可按现行GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》规定的公式计算,取箍筋抗拉强度设计值fyv=360 MPa,有足够的安全储备,为细晶高强钢筋的工程应用提供了依据。