混杂PVA-ECC配合比优化设计及力学性能试验研究

为了降低工程用水泥基复合材料(ECC, Engineered Cementitious Composites)制造成本,使ECC能够在实际工程中大规模应用,将中国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC。基于ECC的材料设计理论,兼顾抗压强度和受拉能力,对掺有硅粉的混杂PVA-ECC中的纤维体积含量进行了优化设计。通过四点弯曲试验和轴心抗压试验,研究了混杂PVA-ECC在不同龄期下的弯曲性能和抗压性能。试验结果表明,混杂PVA-ECC试件均表现出明显的应变硬化和多缝开裂的特征,此外,其抗压强度后期增长明显。基于UM法,提出一种改进的反分析方法,可利用四点弯曲试验结果推导ECC的极限拉伸应变,并与试验结果进行了比较,结果表明,通过建议的反分析方法得到的预测值与试验值吻合较好。     

超长预应力混凝土结构后浇带设计新方法

探讨超长预应力混凝土结构预应力后浇带常用设计方法,指出其不足之处.对允许出现限值裂缝的超长预应力混凝土结构提出非预应力后浇带设计方法,并通过理论分析和算例验证了此法的可行性.     

张弦梁结构若干参数对可靠度的影响分析

研究了张弦梁结构的承载可靠性能,采用响应面方法重构出结构的极限状态方程,用一次二阶矩算法计算可靠指标。分析了荷载比例、矢跨比、垂跨比和抗力类变量的变异系数对结构可靠性能的影响。得出了矢跨比基于承载可靠性能的最优值。为张弦梁结构的设计提供了有益的建议。     

后张预应力预制混凝土框架节点抗震性能数值模拟与理论分析

为了研究由后张预应力筋将预制梁柱拼装在一起形成的框架结构的抗震性能,在四榀梁柱中节点低周反复加载试验的基础上,采用弹塑性分析程序DRAIN-2DX进行了数值模拟分析,并根据截面的受力平衡条件,给出了试件力-位移关系曲线上的几个关键点——开裂点、线性极限点、屈服点和承载力极限点对应的梁端弯矩值的简化计算公式。研究结果表明：通过合理建模和选择模型参数,采用DRAIN-2DX程序可以较为准确地模拟出试件整个试验过程中的楼层剪力-层间位移角关系滞回曲线和骨架曲线,曲线上的几个关键点也与试验结果吻合较好,但计算曲线的初始刚度偏大;简化计算公式具有一定的精度,便于工程设计应用。     

自复位预制框架边节点组件受力性能试验研究

基于可恢复功能结构的理念, 提出新型自复位预应力预制节点(PTED节点), 该节点通过预应力筋和高强摩擦螺栓将预制梁、柱和耗能角钢拼接在一起形成节点, 预应力筋、梁、柱和耗能角钢可看作节点的组件。为了研究节点组件对节点受力性能的影响, 进行了系列的低周往复加载试验, 首先对PTED边节点进行试验, 研究PTED节点整体的抗震性能, 然后用新角钢更换受损的角钢, 重新对其进行低周往复加载, 探讨更换受损角钢后节点的抗震能力, 然后分别试验研究了预应力筋和角钢对节点的受力性能的贡献。试验结果表明PTED节点是PT节点与ED节点的组合, 节点在具有较好的自复位能力的同时, 还具有较好的耗能能力。节点层间位移角加载到4%时, 梁、柱及预应力筋基本保持弹性, 可重复使用;节点损伤主要集中在角钢上, 更换受损角钢后, 节点的抗震能力基本等同于未受损的节点。     

张弦梁结构若干参数对承载性能的影响分析

张弦梁结构已在我国大型工程中有所应用,但对该种结构的理论研究并不完善。通过分析在全跨荷载或半跨荷载作用下,初始缺陷、矢跨比、垂跨比和预应力水平对结构承载性能的影响,得出拱矢跨比基于承载性能的最优值。对张弦梁结构的设计具有有益的参考。     

杂交空间结构的预应力全过程分析方法

杂交空间结构系由不同类型的单一结构形式组合而成的空间结构体系,预应力全过程分析是其关键和难点。结合几类典型的杂交空间结构工程实践,详细讨论了不同结构形式中采用的预应力模拟和全过程分析方法,提出了初始形变迭代分析法、初始形变顺序分析法、升温降温法、模拟千斤顶法、影响矩阵迭代法等预应力分析方法,完善了杂交空间结构的预应力分析理论,并通过对实际工程的分析验证了这些方法的准确性。     

预应力混凝土框架次弯矩简化计算方法探讨

对于单跨预应力混凝土框架梁和多跨预应力混凝土框架的内跨梁,通过位移法证明了用一定矢高的单波抛物线代替实际预应力筋进行次弯矩的计算,方法简单,结果准确。对于多跨预应力混凝土框架的边跨梁,由于预应力筋布置形式与内跨不同,采用与单跨梁相同的简化方法进行计算,结果可能会有较大误差,建议按实际预应力筋形状计算。     

超长框架梁板结构温度和收缩裂缝研究

大面积混凝土梁板结构在大型公共建筑中有着广阔的应用。主要特点是整浇楼面结构的长度与宽度超过规范限定值,分析温度变化及混凝土的收缩徐变对结构的影响是解决这个问题的关键。结合工程实例,提出了与实测数据比较吻合的收缩徐变公式。有限元模型用板单元模拟梁的梁板单元简化模型分析温度应力与实际情况最为接近。对于实际工程具有指导意义。     

大跨弦支穹顶结构的振动模态与地震响应分析

针对常州市体育中心体育馆屋盖采用的大跨椭球型弦支穹顶结构,利用大型有限元软件ANSYS建立了三维空间有限元模型。基于子空间迭代法求解了结构的振动模态,采用考虑结构静力初始状态的非线性动力分析方法,分析了结构的地震响应。研究结果表明:大跨椭球形弦支穹顶结构的自振频率比较密集,一阶振型为结构沿短轴方向的反对称振动;结构在地震激励下的位移、应力和索力变化均较小;有杆件初始弯曲时结构的最大响应增加,最大误差不超过5%;从整体上看,大跨椭球形弦支穹顶结构具有较高的整体刚度和良好的抗震性能。