端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯承载力试验

为改善普通钢筋混凝土梁自重大、易开裂、承载力低等缺点,在混凝土中常加入钢纤维,端钩型钢纤维,作为常见的一种高性能钢纤维得到广泛关注,中外学者针对端钩型钢纤维混凝土的基本力学性能开展了较多研究,而对端钩型钢纤维混凝土受弯构件的正截面受力性能有待深入研究。为研究端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯性能,制作4根端钩型钢纤维混凝土梁及1根普通混凝土梁,对其进行受弯性能试验,根据试验得到的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线,分析端钩型钢纤维体积掺量对试件受弯承载力及破坏形态的影响。结果表明:端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程类似,均经历了弹性、开裂、带裂缝工作、破坏4个阶段;端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程均基本符合“平截面假定”;端钩型钢纤维限制了裂缝的产生和发展,使得纤维混凝土梁变形能力增强;与一般混凝土梁相比,端钩型钢纤维混凝土梁抗裂性及极限承载力得到提高,且构件承载力与钢纤维体积掺量基本呈现正相关;基于试验数据,对现行规范中开裂弯矩及极限承载力计算公式进行优化,开裂弯矩方面考虑对截面抵抗矩塑性影响系数进行修正,极限承载力方面引入纤维混凝土正截面承载力影响系数ζ,经修正计算值可较好吻合试验值。

钢筋混凝土简支梁仿真实物模型静力试验研究

全日制本科和高职土木类专业《混凝土设计原理》课程的实验课《钢筋混凝土简支梁静力试验》耗用相当多的混凝土材料和钢筋材料,钢筋制作有难度,而且受试验硬件条件的限制,该试验在很多全日制本科和高职院校不能广泛开展。使用钢筋混凝土简支梁仿真实物模型代替1:1的钢筋混凝土简支梁进行静力试验,可以低成本高效率地完成试验,满足课程教学的需要。

库区公路预应力混凝土简支梁高墩选型研究

以库区公路改建工程项目为背景,选取该库区公路上某座预应力混凝土简支T梁。确定其高墩结构类型后,通过Ansys有限元分析软件对水动力效应下的高墩进行抗震分析,为库区公路预应力混凝土简支T梁高墩设计提供一定的参考。

任意配筋条件下体外预应力混凝土简支梁极限分析

通过对具有任意配筋形式的体外预应力混凝土简支梁的载面变形参数沿梁长变化的分析 ,确定了截面变形及其沿梁长方向的变化规律 ,从而准确得出锚固点和转向点的位移及体外索的应力。根据各控制截面的变形特点 ,推导出控制截面的内力平衡方程及其求解方法 ,较全面地考虑了非预应力钢筋对结构工作性能的影响。通过简单的迭代计算 ,给出不同转向方式和加载形式下 ,求解具有任意非预应力钢筋的体外索简支梁极限状态的方法 。

在役混凝土简支梁有效预应力计算

为了对在役混凝土桥梁结构永存预应力和实际承载能力进行评估,用后张法测试混凝土简支梁在不同预应力值作用下的自振频率和在相同预应力值、不同竖向力值作用下的挠度,以混凝土简支梁的振动基频随预应力作用值的增大而有规律地增大为基础,回归出简支梁的有效刚度与预应力函数表达式,计算出PC简支梁的挠度计算值,并与试验测试挠度值进行了比较。结果表明,在混凝土受拉区开裂前,T型梁和实心板梁的计算结果误差均不超过10%,其中实心板梁有80%的测试数据误差在±5%以内;空心板梁的计算结果误差不超过15.71%,有73.3%的误差不超过10%;用实测简支梁基频和挠度可推算出简支梁的有效预应力,可进行预应力混凝土结构的安全评估。

腹部开孔钢筋混凝土简支梁非线性数值模拟

钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高,节约建筑成本的有效途径之一。目前国内外对腹部开孔的钢筋混凝土梁进行了一些研究,但大多局限于试验研究。运用大型结构分析软件ANSYS对六根腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁建立空间有限元模型,通过选择适当的单元、材料模型、本构关系对其进行非线性数值分析,将模拟得到的截面抗剪承载力、荷载-挠度曲线与试验结果进行比较,分析结果与试验结果吻合较好,验证了ANSYS分析钢筋混凝土开孔梁的可行性,并进一步对影响开孔梁受力性能的孔洞高度、孔侧加强筋等因素进行了参数分析,得出了一些有价值的结论。

基于静力测试数据的装配式混凝土简支梁有限元模型修正

对一实际装配式预应力混凝土简支梁桥的工作状况进行了评估,根据现场实测静力数据,对其有限元模型进行修正。计算结果表明,修正后的有限元模型较好地反映了实际结构的变形行为。应用敏感性分析研究了修正模型的效率,分析表明,选择适当的修正方式有助于得到能准确反映实际结构工作状况的有限元模型。而不适当的修正方式尽管也可能正确反映实际结构的结构响应,但不能准确反映实际结构的结构参数。

碳纤维片加固钢筋混凝土简支梁桥对比性试验研究

为深入研究粘贴碳纤维片加固钢筋混凝土桥梁的加固效果,结合山东省某桥梁大修工程,在旧引桥简支T梁下缘粘贴4层碳纤维布以提高其正截面强度,并对试验孔分别进行了加固前后的对比性荷载试验,检测结果表明,粘贴碳纤维片可明显增加破损主梁的抗弯刚度,改善梁底混凝土应变水平,有效抑制混凝土开裂。

无粘结CFRP筋部分预应力混凝土简支梁试验与分析

用CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)筋替代高强钢筋作预应力筋,用普通钢筋作非预应力筋,可避免因预应力筋锈蚀而引起的结构物承载力下降和耐久性降低。为解决CFRP筋锚固问题,在XM夹片锚具与CFRP筋间设置2个一定长度的半圆钢管,通过填充于2个半圆钢管与CFRP筋间的环氧树脂,将张拉及锚固时锚具的夹持力较均匀地分布给夹持区的CFRP筋。根据综合配筋指标的不同,设计和完成了4根以CFRP筋作无粘结预应力筋、普通Ⅱ级钢筋作非预应力筋的无粘结部分预应力混凝土简支梁试验。试验表明:试验梁的平均裂缝间距仅与非预应力筋直径、有效配筋率及混凝土保护层厚度有关,与无粘结CFRP筋的配置无关。使用阶段按应力增量类比,将无粘结CFRP筋等效为有粘结非预应力筋的换算系数,取为0.35;裂缝分布不均匀系数为1.31;给出计算结果与试验结果吻合良好的裂缝宽度及刚度计算公式;获得了这类梁中无粘结CFRP筋极限应力增量随综合配筋指标增大而线性减小的变化规律,进而基于力的平衡提出了这类梁正截面承载力计算公式。

预应力对混凝土简支梁振动频率影响的试验研究

用后张法对混凝土简支模型梁施加纵向预应力,测试它们在不同预应力值作用下的自振频率和挠度。发现预应力的作用将改变混凝土简支梁的振动频率,其中基频变化规律明显,二阶、三阶频率变化规律复杂。预应力对三种截面形式简支梁基频的影响均随预应力作用的增大而增大,但增大规律不尽相同。研究表明,实测简支梁基频的方法可推算出简支梁的永存预应力,这一思路可应用于预应力混凝土结构的安全评估。

体外预应力混凝土简支梁的ABAQUS非线性有限元分析

考虑材料非线性和几何非线性,详细介绍了如何运用大型有限元软件Abaqus对体外预应力混凝土简支梁进行有限元建模及分析,包括各单元的选取、材料的本构关系选用、网格的划分等。在试验的基础上,利用Abaqus软件对3根体外预应力简支梁从加载直至破坏的全过程进行了模拟和分析,并与试验进行比较,结果表明:Abaqus能较好地模拟出受力全过程。

橡胶粉混凝土简支梁静力荷载下性能研究

研究了废旧轮胎橡胶粉混凝土简支梁和普通混凝土梁在静力荷载作用下的裂缝的产生发展、应变以及挠度等变化,研究结果表明:橡胶颗粒的掺入使得混凝土简支梁在相同静力加载状态下比普通混凝土构件裂缝出现晚,发展缓慢,相同条件下弹性应变和挠度大于普通混凝土梁,橡胶颗粒的掺加提高了混凝土梁的韧性。

大跨度先张法折线配筋预应力混凝土简支梁预制施工技术

24 m折线配筋先张法预应力混凝土简支梁是国内首次采用的新型结构,是青藏线采用的新技术之一,其技术含量高、施工工艺新、施工难度大、在国内尚属首次生产,根据工艺特点和施工要求,施工中预应力施工工艺、耐久性混凝土施工控制值得推广和研究。

钢筋混凝土简支梁不同工况下自振频率和阻尼比试验研究

为了探索钢筋混凝土简支梁在不同工况下自振频率和模态阻尼比的变化规律，预制了长4．0m、跨度3．8m、横截面0．2m×0．3m的4片等截面钢筋混凝土简支梁，分别配有3根直径为12，16，20和25mm的钢筋，完成养护之后进行室内试验。根据不同梁的承载能力情况，加载分为5～10级，各级静载在梁顶（3／4）L处持续0．5h后卸载，进行模态试验。在梁顶（5／8）L处用12磅锤击打，在梁底均匀分布7个加速度传感器测试加速度响应，采样频率为2000Hz。用DASP2003软件分析测试数据，得到各阶自振频率及其相应的模态阻尼比。结果表明：钢筋混凝土简支梁的自振频率随着荷载的增加而减小，规律非常明显，但模态阻尼比则没有规律性的变化。

混凝土简支梁桥承载能力自动评估系统的开发

针对现有及新建桥梁需要快速准确地评估其承载能力与技术状况这一急待解决的问题 ,开发了桥梁承载能力自动评估系统 。

提速状态下预应力混凝土简支梁受迫振动试验研究

通过对不同车速、不同编组情况下塑黄铁路小唐河大桥预应力混凝土简支梁桥动力性能的检测试验，研究列车提速条件下桥梁的动力特性及其动力响应。研究结果表明：列车以70和75km·h^-1速度运行时，其横向强振频率与桥梁横向自振特性相近，发生共振现象，PCT梁抑振措施应以提高梁体横向刚度为主；车速超过60km·h^-1时，PCT梁最大横向振幅均超过安全限值；PCT梁的横、参考值的40％～50％；跨中竖向自竖向振动加速度值都不大，均在《铁路桥梁检定规范》规定的限值以内；PCT梁的跨中横向振动频率明显偏低，只有振频率较大，竖向挠跨比小于《铁路桥梁检定规范》中的跨中竖向挠跨比通常值，说明梁体具有足够的竖向刚度。车辆编组方式对PCT梁的横向振幅影响较大，C64编组方式时梁体横向振幅最大，C64K编组方式时梁体横向振幅较小。

高速铁路混凝土简支梁灾后换装恢复技术研究

分析了高速铁路混凝土简支梁换装恢复施工面临的问题,并提出了桥孔处支架现浇混凝土箱梁、梁场集中预制混凝土箱梁、桥孔平行侧低位台座和桥孔平行侧高位支架现浇混凝土箱梁4种新制混凝土箱梁的建造方案,以及重型高架台车平移换装、栈桥式平移换装和跨线龙门吊快速换装3种新制箱梁的换装技术方案。介绍了每种建造方案的优缺点,对比了不同的换装技术。对遭到损毁破坏的简支梁桥,先使用抢修钢梁保证其临时通车,再根据实际工况合理选择施工方案。通过换装作业,将新制的混凝土箱梁快速替换抢修钢梁,从而使灾后桥梁恢复原状并达到初始设计要求。

基于多指标分级加权法的钢筋混凝土简支梁桥耐久性指标研究

为了方便钢筋混凝土简支梁桥结构耐久性评定和耐久性设计,分析了影响钢筋混凝土简支梁桥耐久性的主要因素,针对主要影响因素选择合理的钢筋混凝土结构寿命评估准则,采用多指标分级加权的方法建立了单个构件的耐久性指标表达公式;结合钢筋混凝土简支梁桥的结构特点及其结构受力时的传力方式,分别以主梁、桥面板、桥墩和基础作为主要构件,针对主要构件对桥梁结构进行耐久性研究,采用层次分析法确定各主要构件耐久性指标中影响因素的权重。考虑各构件对结构体系耐久性影响的重要程度,采用重要性系数来反映各构件耐久性对整个结构耐久性的影响,结合单个构件的耐久性指标采用分级加权法提出钢筋混凝土简支梁桥结构体系的耐久性指标表达式。

均布荷载下型钢混凝土简支梁的滑移位移计算

在型钢混凝土粘结滑移的实验研究基础上,对均布荷载形式下型钢混凝土粘结滑移的分布规律进行了分析。由弹性力学理论,推导了型钢混凝土简支梁在均布荷载作用下滑移位移的函数关系式,并进行了数值计算与分析。计算表明,构件中型钢与混凝土界面的相对滑移的基本特征,与相关试验结论相一致。研究结果可以用来描述型钢混凝土界面的相对滑移规律,同时为研究型钢混凝土构件粘结滑移本构关系奠定理论基础。

一种混凝土简支梁的裂缝识别方法研究

突破以静态为主的传统评估方法，从桥梁的动态特征分析入手，应用模式识别技术对简支梁结构中的裂缝进行识别，以传递函数作为特征函数进行分析，比较有裂缝梁和无裂缝梁传递函数幅模规范化的斜率和曲率，以两者差值的最大值Ｓｄｖｍａｘ和Ｃｄｖｍａｘ及其与频率轴所围成的面积作为特征参数．建立损伤程度与特征参数的关系，诊断出混凝土Ｔ型简支梁的裂缝深度与识别函数的曲线，实验结果表明，特征参数随着裂缝的加深而变大，在桥梁故障诊断中有一定的使用价值．