粘铝合金板加固RC梁抗弯性能试验及正截面承载力

为了探讨铝合金板厚度与端部U形铝合金箍板构造对RC梁破坏机理及抗弯性能的影响,对16根铝合金板加固RC梁进行了4点弯曲静力加载试验。在试验梁底铝合金板的表面以及试验梁跨中截面的顶面、侧面粘贴应变片,在试验梁底跨中、梁顶两端支座布置百分表。为了推导铝合金板加固RC梁的正截面承载力计算式,基于试验得到的破坏机理,通过引入6个基本假定,分析了5种不同破坏模式的相对受压区高度。建立了各破坏模式下铝合金板加固RC梁的正截面承载力计算式,并将其与引入文献中的试验结果进行了对比分析。结果表明:试件破坏形态包括适筋破坏、端部铝合金板与结构胶剥离、端部铝合金板与梁剥离及中部铝合金板剥离4种情况;当端部设置U形铝合金箍板时,可有效抑制端部铝合金板发生剥离,使钢筋与铝合金板的材料性能得到充分发挥,试件承载力与延性明显提升;当铝合金板厚度分别为2~6 mm时,试件承载力随铝合金板厚度的增加而提高;端部设置U形铝合金箍板可有效防止端部铝合金板发生剥离,但试件仍可能会出现中部铝合金板剥离现象;当试件出现适筋破坏特征时,试件抗弯承载力的计算值与试验值比值均在1以下。本研究所提计算式具有明显的规律性和适用性,可为工程实际设计提供参考。

超高性能混凝土叠合剪力墙正截面承载力计算探究

超高性能混凝土具有优异的抗压强度、良好的耐久性,可用于建造预制叠合剪力墙。为了探究此类剪力墙正截面的承载力计算方法,为墙体设计提供理论依据。研究过程根据叠合剪力墙的受拉、受压力学特征,针对开裂载荷、屈服载荷、峰值载荷三种工况,建立力学平衡方程,再对方程进行求解,从而提出叠合剪力墙在三种工况下的正截面承载力理论计算模型。设置9种不同的超高性能混凝土叠合剪力墙模型,其配筋、墙体几何尺寸、轴压力存在差异,运用提出的理论模型计算剪力墙正截面的承载力。结果显示,理论计算值和实测值的偏差较小,二者的比值介于0.9~1.1之间。得出结论:建立的超高性能混凝土叠合剪力墙正截面承载力计算模型显示出较高的精度。

型钢混凝土异形柱正截面承载力的理论研究

在试验研究基础上,根据型钢混凝土(SRC)异形柱的工作机理,对SRC异形柱的正截面承载力进行有限元数值分析,把型钢和混凝土分别进行单元划分,对型钢单元采用不同的坐标系进行处理,并且只考虑混凝土除去型钢所占截面后的净面积,利用数值迭代法编写了一套SRC异形柱正截面承载力分析的计算机程序,该程序可得到SRC异形柱正截面承载力的N-M及Mx-My相关曲线,并能够计算SRC异形柱构件的极限承载力,计算结果与试验结果吻合较好.利用该程序对SRC异形柱正截面承载力的变化规律进行了分析,得到了一些重要结论.最后进行了SRC异形柱的实用设计方法探讨.

桁架式型钢混凝土异形柱正截面承载力的试验研究

根据异形柱截面特点和型钢混凝土结构的粘结力特性,设计4根内含桁架式型钢骨架的不对称T形截面型钢混凝土异形柱试件,进行轴心和偏心压力(包括双偏压)作用下的试验研究,以揭示桁架式型钢混凝土异形柱的工作机理、破坏形态和极限承载力.试验结果表明:桁架式型钢混凝土异形柱的破坏过程与普通钢筋混凝土构件相似,横截面的平均应变基本符合平截面假定,型钢和混凝土能够保持协同工作直至极限承载力破坏,试件破坏时型钢没有屈曲.初步掌握了桁架式型钢混凝土异形柱正截面承载力破坏的一般规律,得出了桁架式型钢混凝土异形柱的承载能力比普通钢筋混凝土异形柱有明显提高的结论.

钢骨混凝土异形柱正截面承载力影响因素探讨

针对混凝土强度等级、型钢配钢率、轴压比等因素对钢骨混凝土异形柱正截面承载力的影响进行了分析与研究,并提出一些有益的结论.

钢骨-钢管混凝土柱正截面承载力计算与分析

目的得到钢骨-钢管混凝土柱正截面承载力计算表达式.方法分别考虑钢骨混凝土部分和钢管混凝土部分各自承担的轴力和弯矩,将这两部分的轴力、弯矩叠加.钢管混凝土部分按照现行的钢管混凝土公式计算;钢骨混凝土部分采用简化分析,按照忽略环箍效应和考虑环箍效应两种情况计算,同时和按照叠加方法计算的钢管混凝土组合柱承载力进行比较.结果钢骨-钢管混凝土柱正截面承载力比钢管混凝土组合柱承载力提高约15%,叠加的计算方法可以适用于钢骨-钢管混凝土柱.结论钢骨-钢管混凝土柱具有更高的承载力能力和更好的延性.

套箍法加固石拱桥主拱圈的正截面承载力的理论分析

针对石拱桥拱圈加固后的正截面承载力计算问题,提出了考虑加固前截面受力状况及加固材料不同力学性能的计算方法。对加固后的拱圈进行应力应变分析,得出界限破坏的3种形式,对每种界限破坏形式利用截面的协调变形和截面材料的应力应变关系,分析了其极限状态时组合截面的相对界限受压区高度,得出加固后石拱圈最后的破坏模式主要与加固前的初应变及加固层的厚度有关。对应于3种破坏形态从理论上推导出套箍法加固石拱圈在二次受力时的正截面承载力计算公式。计算公式充分考虑了加固前的构件应力水平、加固后截面不同材料组成及构件破坏形态的影响,比现有加固规范的计算取值更趋于合理,为同类加固结构的设计和计算提供了依据。

钢筋混凝土Z形柱正截面承载力与延性

针对目前异形结构技术规程中没有明确Z形柱设计的技术规定,基于双向压弯钢筋混凝土构件截面的非线性分析和编制的相应分析程序,对钢筋混凝土Z形柱正截面极限承载力和延性进行了数值分析.研究了轴压比、荷载角、配筋率、混凝土强度、肢长厚比等因素对双向压弯钢筋混凝土Z形柱正截面极限承载力、延性的影响,给出无量纲的正截面极限承载力的曲线和曲率延性与各种影响因素的关系曲线.得出一些有益的结论:Z形柱正截面极限承载力受轴压比、荷载角、混凝土强度、纵筋配筋率、肢长厚比的影响较大,箍筋配筋对正截面极限承载力影响不明显;轴压比是Z形柱截面延性的最主要影响因素,而肢长厚比对柱延性影响不大.

增大截面加固受弯构件的正截面承载力计算方法

为了简便地进行增大截面加固桥梁受弯构件的正截面承载力计算,对比分析现行有关设计规范的规定,结合专家教授在运用这些规范时提出的修改意见,分析研究增大截面加固受弯构件的5种不同破坏形态,认为不可能出现B级适筋梁破坏形态,即旧受拉钢筋屈服而新增受拉钢筋未屈服的破坏状态。根据破坏形态研究的结论得到了增大截面加固梁的正截面承载力计算公式,该计算公式可适用于同时在构件截面受拉区及受压区增厚混凝土的通用情况,并经过工程实例进行验证对比。该计算方法简便并相对安全,已被即将颁布的《城市桥梁结构加固技术规程》采用。

SRC不等肢L形截面异形柱正截面承载力研究

在试验研究的基础上,对型钢混凝土(SRC)不等肢L形截面异形柱的正截面承载力进行有限元数值分析,利用数值迭代法编写了SRC不等肢L形截面异形柱承载力计算程序,由该程序可求得SRC不等肢L形截面异形柱正截面承载力的N-M及Mx-My相关曲线,并能得到其极限承载力,计算结果与试验结果吻合较好;通过计算可知,SRC异形柱比相同截面的钢筋混凝土(RC)异形柱正截面承载力提高很多;最后给出了SRC异形柱的实用设计计算步骤.

超高性能混凝土梁正截面承载力

对超高性能混凝土（UHPC）的单轴受压应力—应变全曲线和UHPC梁的受力性能进行试验研究及理论分析。试验结果表明：UHPC具有良好的受压变形性能,其应力峰值点应变达0.003 5,极限应变可达0.0045;UHPC梁具有良好的受拉变形能力及裂缝分布,其极限变形达梁跨径的1/30.1-1/71.8,梁体的混凝土应变基本符合平截面假定。基于UHPC的初裂抗拉强度得到的UHPC梁截面塑性影响系数为1.53,并据此建立UHPC受弯构件的开裂弯矩计算公式和极限承载能力计算公式,预测UHPC梁的破坏模式、开裂弯矩以及极限弯矩。计算结果具有较高的精度。

十字形截面钢筋砼双向压弯构件正截面承载力的研究

对８根十字形截面钢筋砼构件在轴向力及双向弯矩共同作用下的反复加载试验研究，揭示了十字形截面钢筋砼双向压弯构件的破坏形态及正截面承载力的一般规律。在此基础上，采用数值迭代方法，编制了相应的电算程序，对其受力性能做了进一步的理论分析，提出了十字形截面钢筋砼双向压弯构件正截面承载力的计算方法。

斜交空心板正截面承载力模拟计算研究

采用有限元方法对预应力混凝土斜交空心板进行非线性数值模拟计算,得到了斜交空心板正截面的受力过程、极限承载力以及破坏时混凝土、预应力钢筋的荷载-应力曲线。预应力混凝土斜交空心板的受力全过程可以划分为预加力反拱、混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土压碎破坏4个阶段。通过多种工况的计算比较发现,达到极限状态时截面的破坏形式、极限承载力随荷载形式不同有一些差别,模拟计算得出混凝土斜交空心板的最小的荷载工况,以此最小的荷载工况为计算依据,提出了混凝土斜交空心板正截面强度计算公式,可供工程设计参考使用。

蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面柱正截面承载力试验

设计了2根蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱试件,并进行双向偏心压力作用下的试验研究,以揭示蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱的工作机理、破坏形态并计算了极限承载力.试验结果表明:蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱的破坏形态与普通钢筋混凝土构件相似,计算的横截面平均应变基本符合平截面假定,腹板开洞有利于提高混凝土与钢骨的协同工作能力,钢骨腹板开洞基本不影响蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱的极限承载力.

无粘结部分预应力高强混凝土梁正截面承载力计算

通过１５根无粘结部分预应力高强混凝土梁的试验研究，探讨了配筋特征参数β０和跨高比ｌ／ｈ对预应力增量和极限承载力的影响．给出了无粘结部分预应力高强混凝土梁正截面承载力计算的两种方法，计算结果与实验结果符合较好．

不对称钢骨混凝土梁正截面承载力的试验研究

通过对 5根不对称钢骨混凝土梁 (其中 2根为实腹工字钢骨混凝土梁 ,3根为蜂窝钢骨混凝土梁 )的试验研究和对试验结果的分析 ,提出了不对称钢骨混凝土梁正截面承载力、裂缝宽度、抗弯刚度的计算方法。结果表明 ,计算值与试验值符合较好。

钢骨混凝土受弯构件正截面承载力计算的一种新方法

在对钢骨混凝土 (SRC)梁正截面承载力计算方法即简单叠加法和一般叠加法进行介绍的基础上 ,分析了这些计算方法存在的不足和缺陷 ,研究并推导出了一组更为精确和合理的SRC梁正截面承载力的计算公式 ,并将这一新的计算方法与简单叠加法和一般叠加法进行了对比分析和讨论 ,阐述了其存在的突出优点。

增大截面法加固钢筋混凝土构件的正截面承载力研究

为了研究增大截面法加固钢筋混凝土偏心受压构件的正截面承载力,采用围套加固法和双侧加固法对不同截面尺寸的偏心受压构件进行承载力试验.应用ABAQUS软件对钢筋混凝土偏压构件的加载过程进行模拟.将实测结果、有限元计算结果与加固规范计算值进行对比.结果表明:实测值、有限元计算结果与《公路桥梁加固设计规范》计算值吻合良好;《混凝土结构加固设计规范》对于加固后大偏心受压构件新增纵向钢筋强度折减系数的选取较为准确,而对于小偏心受压构件的折减系数的选取偏于不安全,建议该折减系数的合理取值为0.8.

中、美规范中受压构件的正截面承载力计算

对中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)和美国ACI 318M—05规范中钢筋混凝土受压构件的最小和最大配筋率、正截面轴心受压、偏心受压承载力及其配箍构造的规定进行了对比分析。结果表明:对于轴心受压构件,美国规范中受压承载力的折减系数小于中国规范;随着受力状态由大偏心受压向小偏心受压过渡,美国规范抗力折减系数的变化与构件的受力破坏特征有关,而中国规范的抗力折减系数基本不体现大、小偏心受压构件受力破坏特征的影响;对于高强混凝土,中国规范在确定混凝土材料强度标准值时引入了脆性系数,而美国规范通过较高的配箍率规定来保证高强混凝土构件的受力破坏特征与普通混凝土一致。

FRP约束SRHC压弯构件正截面承载力计算

综合考虑钢骨混凝土柱的受力特性,提出一种在不增加构件截面尺寸的情况下,既提高其承载能力,又增加其抗剪能力和抗震延性的一种新型柱模式——FRP(纤维增强复合材料)与SRHC(钢骨高强混凝土)组合柱.在混凝土内部埋设型钢,形成SRHC柱,在进行施工的同时或待结构主体施工至一定高度后,再用FRP布横向包裹及纵向粘贴SRHC柱,形成FRP-SRHC组合柱.考虑到FRP钢骨混凝土柱多数是处于偏心受压状态,因此,分析环向FRP布对核心混凝土的约束作用及纵向FRP布对钢骨混凝土柱正截面承载力的贡献,确定FRP约束SRHC组合柱的界限相对受压区高度,分别给出FRP约束SRHC柱大(小)偏心受压柱的承载力计算公式.