新型预应力空心楼盖抗剪性能试验研究

提出一种新型的预应力空心楼盖,即在新型预应力空心板的两正交方向配置预应力受拉钢筋,在预应力空心板两侧设置凹槽和伸出预应力受拉钢筋与边梁连接,板端浇缝处伸出U形筋与预应力受拉钢筋连接,且在板端孔内设置堵头,与后浇缝混凝土形成一体。采取单向低周反复加载进行推出试验,主要研究带拼缝新型预应力空心楼盖的抗剪性能。试验结果表明:新型预应力空心楼盖的U形筋试件整体连接较好,具有较好的延性及较高的抗剪承载能力。对于凹槽试件,通过对凹槽尺寸的合理设计及适当的钢筋配置,能够保证试件达到破坏时具有较大的抗剪承载能力的目的。因此该新型预应力空心楼盖的抗剪承载力能够得到保证,其可在工程中加以应用。     

楼板参数对RC框架结构抗侧屈服机制影响非线性仿真分析

采用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析法对按现行规范设计的抗震等级三级的两跨六层RC空间框架模型进行仿真分析,结果表明,随水平荷载增大框架梁端负弯矩和正弯矩区域的梁板由"全开间T形截面"整体抗弯分别向"三梁"("T形翼梁"+两"梁间板带")抗弯模式和"T形翼梁抗弯"+两"梁间板膜抗拉"模式转变;楼板参数对RC框架结构抗侧刚度和抗侧承载力影响明显,板顶钢筋对RC框架结构抗侧屈服机制影响最大,板底钢筋其次、楼板厚度次之。     

大跨度缩口型压型钢板-混凝土组合板纵向抗剪承载能力试验研究

对10个大跨度缩口型组合板试件进行纵向抗剪性能试验,研究了端部锚固条件、组合板截面高度、压型钢板厚度及板底附加受拉钢筋等因素对组合板试件的受力性能及破坏形态的影响。研究表明:大跨度缩口型无端部锚固组合板在外荷载作用下多发生延性纵向剪切破坏,而端部锚固组合板则发生弯曲破坏或延性纵向剪切破坏;增加组合楼板的厚度、提高压型钢板厚度及板底布置附加受拉钢筋等措施均能提高组合楼板的承载能力,有效改善压型钢板与混凝土界面的相互作用。     

可扩展组合式长线台生产模式下双T板的设计和生产工艺

为实现不同厚度、高度、宽度预应力钢筋混凝土双T板的低成本生产,介绍了可扩展组合式长线台生产预应力钢筋混凝土双T板的设计方法和生产工艺,包括截面设计、钢筋布置、起拱控制、钢筋放张方式,以期扩大预应力双T板在大跨度工业建筑、公用建筑等中的应用。     

非卸载条件下增大截面法受拉区加固梁的抗弯设计法

本文以应变平截面假定为基础，分析了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固时初配钢筋应变发展，增补钢筋应变发展以及截面极限抗弯承载能力受初弯矩比的影响，同时研究了初始钢筋，增补钢筋配量对截面极限抗弯承载能力发展的影响；建立了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固的设计准则，并提出了国固设计计算方法。     

钢箱梁的优化设计研究

从截面优化设计、结构拓扑优化两方面对钢箱梁的优化设计进行了研究,对钢箱梁的设计提出了截面优化选型建议和变厚度设计的方法,达到了充分利用材料的效果,解决了大跨度人行天桥钢箱梁结构工程设计中截面优化选型和纵向尺寸优化的问题。     

钢筋混凝土单向梁板子结构抗连续倒塌试验研究

梁和板组成的楼盖系统是框架结构的主要抗连续倒塌构件。为了分析各类结构参数对钢筋混凝土楼盖系统抗连续倒塌性能的影响,该文首先根据《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010设计制作了8个钢筋混凝土单向梁板子结构缩尺试件,这些试件具有不同的截面尺寸和配筋率。然后通过竖向加载试验研究这些试件在中柱破坏后的材料变形/损伤和抗连续倒塌承载力。试验结果表明：带楼板的子结构试件的承载能力明显高于相同截面的梁试件的承载能力;试件在梁机制阶段的承载能力主要由截面尺寸和钢筋面积所决定,而悬链线机制阶段的承载能力主要由截面中连续钢筋面积所决定;楼板的宽度、厚度和板内配筋以及梁高对梁机制下的承载力有较大的提高,其中板宽在大于一定值后影响变得不显著;只有楼板宽度和楼板配筋率对悬链线机制下的承载力有显著影响;梁内抗震配筋对缩尺试件在两个阶段的抗连续倒塌承载力影响都不大。     

变厚度板柱结构设计

介绍了将柱间板带加厚的变厚度板柱结构设计 ,给出不同柱网尺寸比Lx/Ly 及不同柱上与跨中板带刚度比i的分配系数曲线 ,改善了板柱结构的受力性能 ,提高了结构的抗侧刚度与冲切强度 ,减轻了结构自重 ,在工程实践中取得了较好的效果     

受弯构件砼强度等级的优选

一、从槽形板说起 图一为一预制槽形板横截面,换算为等效T形截面如图二所示;计算跨度L_0=3.84m,两纵助内各配φ12受拉钢筋一根,砼保护层厚度C=15mm,采用C20、C25、C30三种强度等级砼制成的板,能承受的弯矩值如表1所示: 不同强度等级砼槽板斜截面的受剪承载     

钢筋混凝土梁有效高度随机性分析与预控

屋建筑工程中 ,肋梁楼盖 ,框架结构中主次梁纵横交错现象十分普遍 ,采用现浇形式施工时 ,设计、施工和现场监理人员如何处理主次梁交接处钢筋的布置直接影响到结构构件的截面承载能力。布置合理可保证结构的可靠性 ;处理不当则会给质量带来隐患 ,甚至可能导致发生事故。本文就此问题进行分析。１梁截面有效高度随机性分析现行《混凝土结构设计规范》（ＧＢＪ１０-８９）规定 :“采用了以概率论为基础的极限状态设计方法”。结构构件的抗力通常是根据某些基本假设和计算公式计算而得 ,由于基本假设的近似性和计算公式的不精确性 ,必然造成实际结构构件的抗力与按给定公式计算的抗力之间的差异 ,这种差异带来的结构抗力随机性在概率极限状态设计法中已给予了充分的考虑 ,所谓梁截面有效高度系指受拉钢筋的重心至混凝土受压边的垂直距离 ,即ｈ０＝ｈ-ａｓ,它与受拉钢筋的直径及排放有关。当钢筋直径与排数一定时 ,梁截面的有效高度应为定值 ,然而由于设计、施工过程不当 ,在实际工程中尤其是主次梁交接处存在一定的随机性。１．１设计人员对主次梁分别按独立梁设计造成ｈ０的随机性目前一般在对梁截面进行承载能力极限状态进行时 ,往往将主次梁分成单根构件分别进行设计...     

压弯扭复合荷载作用下钢管约束钢筋混凝土柱的承载力及弯扭相关关系研究

以4个钢管约束钢筋混凝土柱(STRC)在弯扭和压弯扭复合荷载作用下的试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了钢管约束钢筋混凝土柱的有限元模型,分别模拟试件在弯扭以及压弯扭复合荷载作用下的破坏模式和承载能力,与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。通过有限元模型参数化分析,研究钢管强度、钢管厚度、截面尺寸、混凝土强度、纵筋直径与屈服强度、箍筋直径与屈服强度以及轴力等因素对复合荷载作用下承载力的影响。研究结果表明,钢管厚度、截面尺寸、纵筋的直径与屈服强度以及轴压力是影响复合荷载作用下承载力的主要因素。当圆形截面STRC柱的轴压力达到0.3N_u(N_u为柱轴压承载力)或方形截面STRC柱的轴压力达到0.5N_u时,柱的承载力达到最大。在不同因素的影响下,相同荷载作用下钢管约束钢筋混凝土柱的受弯承载力和受扭承载力之间的相关关系基本一致。     

冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖受弯承载力影响因素分析

采用ANSYS非线性有限元分析方法,分析了压型钢板与钢梁连接螺钉间距、钢材屈服强度、混凝土强度、C型钢梁板厚、钢筋混凝土翼板厚度、压型钢板型号、钢梁间距、楼盖宽度、钢梁跨高比及腹板高厚比等因素对冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖受弯承载力和延性的影响。研究表明：压型钢板与钢梁连接螺钉间距、钢材强度、钢梁板厚、压型钢板型号、钢梁间距、楼盖宽度、钢梁跨高比和腹板高厚比等因素对组合楼盖受弯承载力影响较显著,而混凝土强度则影响较小;钢筋混凝土翼板厚度在50~100 mm范围内时,组合楼盖受弯承载力随混凝土翼板厚度增加呈线性增长,当翼板厚度大于100 mm后,其受弯承载力将不再提高;混凝土强度、钢梁间距及楼盖宽度不影响组合楼盖的延性。组合楼盖可简化为T形截面组合梁模型计算。     

BFRP筋钢纤维部分增强再生混凝土梁抗弯性能研究

设计了7根BFRP筋钢纤维再生混凝土梁,研究了钢纤维体积掺量(vsf)和钢纤维混凝土层厚度(hsf)对试验梁抗弯性能的影响,分析了各试验梁受弯破坏模式、承载力变化、裂缝发展及挠度变形。试验结果表明:钢纤维体积掺量和钢纤维混凝土层厚度均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁受弯承载力具有一定的影响。随着钢纤维体积掺量的提高,BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载均有一定程度的增加,但并非线性增长。同时,发现在混凝土受拉区掺入钢纤维可有效降低BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的挠度,抑制裂缝的发展;且随着钢纤维再生混凝土层厚度的增加,试验梁的极限承载力逐渐增加,当刚纤维掺量为1%,截面高度为全截面高度的0.6倍时,梁受弯承载力为全截面钢纤维再生混凝土梁的91.5%。     

火灾下带肋薄壁方钢管混凝土柱承载力分析

对带肋薄壁方钢管混凝土柱在火灾下的承载力进行了分析,考察了各重要参数对构件承载力影响系数的影响。结果表明:在火灾作用下,带肋薄壁方钢管混凝土柱的承载力损失较为严重,在一定参数范围内,截面尺寸、构件长细比和防火保护层厚度对火灾下构件承载力影响系数的影响较大,荷载偏心率、截面含钢率的影响次之,钢管屈服强度、加劲肋屈服强度、混凝土抗压强度的影响较小,加劲肋宽厚比在荷载比≤0.3且宽厚比≤25的情况下有一定影响。在构件外表面采用防火保护能有效提高耐火极限,而且厚涂型钢结构防火涂料的效果明显优于水泥砂浆保护层。     

Composite beam composed of steel and precast concrete (Modularized Hybrid System,MHS). Part I: experimental investigation

An experimental investigation of composite beams composed of wide flange steel and precast concrete is presented. The bottom flange of the steel section is encased in precast concrete. Utilizing the merits of both steel and concrete material, the size of the steel beams can be reduced without sacrificing performance. The bottom flange of the steel beam is reinforced with concrete at a manufacturing plant, eliminating the use of temporary pour forms. The composite beams were tested to investigate how the size of the wide flange steel and how the top and bottom reinforcements influence the behaviour of the beams. Flexural load carrying capacity, load displacement relationships and failure modes were examined. The test specimens were T‐shaped composite beams with slabs, each measuring 10‐m long. The flexural moment strength of all of the composite beams—at both the yield limit state and the maximum load limit state—was measured and compared with the analytical flexural capacity. The stiffness degradation, ductility and dissipating energy capabilities of the composite beams were investigated based on the hysteresis curves. The composite beams tested in this study successfully reduced both the floor height of the building and the size of the steel beams needed to meet code requirements. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种分析型钢混凝土T形柱双向压弯受力性能数值模拟方法：试验验证与极限承载力分析

为研究型钢混凝土T形柱双向压弯受力性能,提出一种基于OpenSees零长单元并考虑加载角度影响的高效数值模拟方法,采用该数值算法对已有文献有关弯曲型破坏的型钢混凝土T形柱进行全过程受力分析,以此验证该数值模拟技术的合理性。在此基础上,深入分析轴压比、加载角度、混凝土强度、型钢配钢率与强度、肢高肢厚比等变化参数对型钢混凝土T形柱极限受弯承载力的影响,并推导型钢混凝土T形柱双向受弯承载力计算公式。结果表明：在界限轴压比范围内,提高轴压比、混凝土强度、型钢配钢率、型钢强度和肢高肢厚比均能提高型钢混凝土T形柱极限受弯承载力;但当轴压比大于界限轴压比时,提高轴压比和混凝土强度反而降低其极限受弯承载力;型钢混凝土T形柱的薄弱加载方向为90°（即沿翼缘方向）;加载角度和混凝土强度对型钢混凝土T形柱的界限轴压比影响显著,当加载角度为45°时,其界限轴压比最高;提高混凝土强度会降低其界限轴压比;轴压比在0～0.4、0.4～0.9、0.9～1.4之间,型钢混凝土T形柱双向受弯承载力关系曲线分别为矩形、椭圆形和菱形。     

压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力研究

压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力受楼板叠合面的纵向抗剪能力控制。本文通过3组组合楼板的荷载试验,研究了单跨简支组合楼板和两跨连续组合楼板的极限抗剪和抗弯性能。试验结果表明:组合楼板的极限承载能力受叠合面的纵向抗剪能力控制;与简支组合楼板相比,连续组合楼板承载能力有明显提高,跨中挠度显著减小,端部支座剪力出现滑移时与简支板端部剪力值相近,显示了连续组合板的端部滑移与剪力的关系与简支板的情况相似。但与简支组合板不同的是,连续组合板端部出现滑移后,其极限承载能力明显高于相同跨度简支板极限承载力。根据试验结果,得到了组合楼板叠合面纵向抗剪能力的计算公式。在组合楼板的承载力设计中,应对支座端部的竖向剪力进行叠合面的纵向抗剪能力验算,文中提出了连续组合楼板的承载力计算方法。     

负弯矩区Π型组合梁的连接强度与刚度

研究了加肋腹板连续组合梁的横向连接刚度和强度。采用横向腹板劲肋 ,加强了组合梁刚性上翼缘 (混凝土板 )对工字梁下翼缘的横向约束 ,能有效提高组合梁的侧向失稳荷载 ,但在钢梁上翼缘与钢筋混凝土板连接区域会产生较大的横向集中力。该集中力会导致混凝土板与下部钢梁上翼缘连接区的强度破坏 ,在设计中必须予以考虑     

十字加劲钢板剪力墙的抗剪极限承载力

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》规定了钢板墙剪切弹性屈曲不先于剪切屈服,其明显的不足是没有利用板的屈曲后强度,同时弹性屈曲也不能作为结构在弹塑性阶段的设计指标。本文应用板的大挠度弹塑性有限元方法对十字加劲方形钢板剪力墙的屈曲后性能和极限承载力进行了系统的研究,并在大量数值分析的基础上,提出了以板的平均剪切应变相应的剪应力作为钢板剪力墙承载能力的极限状态,以达到利用薄板屈曲后强度的目的,进而提出了钢板剪力墙承载力的设计简化计算公式及钢板墙侧柱刚度阈值的计算公式,供设计参考。数值计算结果表明,影响钢板墙抗剪性能主要有三个参数:板高厚比、肋板刚度比和边柱刚度。     

混凝土连续板火灾后力学性能试验及理论分析

为研究受火跨位置和数量对混凝土连续灾后板力学行为影响,对一块常温连续板和五块混凝土灾后连续板开展力学性能试验,分析灾后板裂缝、变形、混凝土和钢筋应变以及灾后破坏模式等规律。基于塑性铰线理论,提出混凝土双向板破坏模式和椭圆方程,推导板块内力平衡方程,建立灾后板剩余承载力计算方法,并与其他方法计算结果进行对比分析。结果表明,相比常温板屈服线延性破坏模式,灾后板易出现脆性破坏,即加载点或内支座处冲切破坏,特别是爆裂严重工况。相比混凝土或钢筋应变破坏准则,变形破坏准则l/50更适用于确定灾后板剩余极限承载力。此外,本文方法可用于确定灾后板剩余极限承载力,计算结果偏于保守。对于灾后板,应分别采用弯曲理论和冲切理论进行剩余承载力分析,两者最小值可作为剩余极限承载力。