考虑黏结-滑移效应的UHPC梁钢筋应力计算方法

为建立适用于配筋超高性能混凝土(UHPC)梁的钢筋应力计算方法,对6片UHPC-T形截面梁开展四点弯曲试验,研究钢筋应力的变化规律.从钢筋-UHPC受力平衡与变形协调机理出发,应用微元体建立平衡、变形以及黏结-滑移微分方程,导出能综合反映钢筋与UHPC界面黏结-滑移影响及钢纤维抗拉贡献的钢筋应力计算公式,并通过简化应变不均匀系数与裂缝截面钢筋应力计算,提出便于工程应用的钢筋应力简化公式.研究表明:单位荷载下钢筋应力的增幅随配筋率的提高而减小,而与钢纤维体积率的变化无关;与普通混凝土梁相比,UHPC梁的钢筋应力在开裂截面处偏小,但其分布在相邻裂缝间的不均匀程度更高;钢筋应力建议公式计算值与本文、既有文献的试验值均吻合良好;钢筋应力简化公式计算值与试验值之比的均值为1.03,变异系数为0.06,表明该简化式可用于UHPC梁的钢筋应力计算.

基于MLR模型的土石坝面板钢筋应力安全监测指标拟定

水库大坝在运行过程中需要通过安全监测资料对大坝运行状态进行实时分析评估,然而不同的水库大坝,安全监测指标的拟定不同。为解决水库大坝日常运行过程中安全监测指标拟定困难的问题,以夹岩水利枢纽工程为例,通过分析历史数据,选取监测数据连续、平稳的测点,并根据测点数据建立MLR模型确定测点监测数据置信区间,将置信区间上、下限作为监测阈值,拟定安全监测指标,与三维有限元分析结果进行对比。结果表明,基于MLR模型拟定的安全监测指标能够动态反映环境量对大坝运行状态的影响。研究可为保障大坝安全运行提供借鉴。

深厚冲积层中冻结井外壁钢筋应力的实测研究

介绍龙固副井冻结井外壁钢筋应力的测试方案,分析温度及约束作用对钢筋计测值的影响和不同方向配筋的应力测值变化规律.结果表明:受水化热高温的影响,外壁钢筋首先经历压应力急剧增长阶段,而后竖向及径向钢筋压应力随着井壁降温而逐渐减小,最终处于拉应力或低水平的压应力状态,而环向钢筋则始终处于压应力状态;环向钢筋的应力主要受冻结压力控制,而竖向及径向钢筋的应力主要受温度影响;鉴于深厚冲积层冻结压力增长迅速,外壁竖向钢筋可按承担3 d内施工的井壁段自重,取15 m高度的井壁段进行设计,从而有效地减少竖向钢筋的配筋率;而环向钢筋应尽量靠近井壁内侧配置,以提高井壁的水平承载力.

基于BOTDA的钢筋应力实时监测方法

提出一种将分布式应变传感光纤技术用于钢筋混凝土中钢筋应力监测的方法,能在较短施工期内将分布式光纤传感器准确埋入混凝土内部,对钢筋的应力水平进行长期实时监测,确定混凝土结构的工作水平,更好地预测结构的耐久性.分析传感光纤应变与钢筋应变的转化关系,为提高分布式传感器的空间分辨率,提出盘绕方式的光纤黏结方法,对盘绕弯曲曲率的影响进行分析.通过简支梁的全过程受力试验,比较了传统应变片和分布式传感光纤的测量结果,并对光纤不同的黏结方式进行对比,验证了该方法的可行性和有效性.

钢筋混凝土梁开裂后钢筋应力变化规律

为研究开裂后钢筋混凝土构件内钢筋的应力变化规律,以钢筋混凝土梁为例开展研究.用ANSYS软件建立钢筋混凝土简支梁和连续梁模型,在其上施加均布载荷,通过减少单元来模拟梁内裂缝情况.分别模拟不同宽度、不同深度、不同位置的裂缝,并观察梁内钢筋最大应力的变化及最大应力位置的改变.研究结果表明:裂缝的存在仅仅影响裂缝截面处附近的钢筋应力;裂缝深度对钢筋应力影响显著,裂缝越深,裂缝处钢筋拉应力越大;裂缝出现会使梁中钢筋拉应力最大值出现的位置发生变化,由跨中向开裂处转移;裂缝位置越靠近跨中,钢筋应力最大值越大,但相对未开裂时的应力增加率不随裂缝位置变化而变化.

影响基础底板钢筋应力计算值的原因综合分析

上部结构-地基-基础(桩基)共同工作的实测结果均显示,基础底板钢筋的实测应力值与设计值(容许应力值)存在显著差异。结合工程实例,对影响基础底板钢筋应力计算值偏大的各种因素及影响程度进行了分析,指出现有计算方法的不足并提出了一些改进建议。

模拟严重锈蚀钢筋的混凝土梁试验与钢筋应力分析

锈蚀引起的粘结性能退化导致钢筋与混凝土之间的协同工作性能降低,跨中的钢筋应变较混凝土应变滞后,当构件严重锈蚀时,钢筋与混凝土间的粘结力基本丧失,可能在钢筋达到屈服应变前受压区混凝土先行压坏,形成粘结失效超筋梁。通过严重锈蚀钢筋混凝土梁的模拟试验和有限元分析,研究在完全无粘结的极限情况下影响钢筋应力水平的因素及其影响规律,并建立了无粘结状态混凝土梁受拉钢筋应力与配筋指标的关系,为严重锈蚀混凝土构件的承载力计算提供依据,同时也为研究一般锈蚀钢筋混凝土构件的性能退化机理与承载力计算方法奠定基础。

施工期钻井井壁钢筋应力实测研究

介绍了温家庄铁矿副井钻井井壁施工期间钢筋应力的实测方案,分析了钻井井壁钢筋应力的变化规律,结果表明:施工期钻井井壁钢筋以受压为主,环向钢筋压应力大于竖向钢筋,钢筋应力变化阶段与施工工序相对应。漂浮下沉阶段钢筋应力呈现"双线性"特点,实测与理论计算应力相吻合;增加配重水阶段环向钢筋压应力减小而竖向钢筋压应力增加;首次注浆阶段钢筋压应力显著减小,个别钢筋出现拉应力;后3次注浆阶段钢筋压应力先增加后部分恢复,环向钢筋应力变化大于竖向钢筋;抽排配重水阶段环向钢筋压应力显著增加,竖向钢筋应力变化不大;二次补注浆阶段钢筋压应力先增加后恢复,但恢复幅度较前述注浆有所减小。施工完成后钢筋最大应力达到屈服应力的41%。

地下连续墙中水化热对钢筋应力的影响研究

通过对钢筋应力(或应力增量)分别随时间和深度的改变的研究结果,了解了地下连续墙中混凝土水化热的变化以及混凝土硬化过程中的水化热对钢筋应力的影响。提供了通过水化热对钢筋应力影响来考察地下连续墙中水下大体积混凝土中钢筋应力的方法,为地下连续墙中的钢筋应力受随水化热的影响的分析提供了实测数据。

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度控制下的钢筋应力

在分析规范中裂缝宽度计算公式所考虑的影响因素后,通过推导钢筋混凝土受弯构件以限制钢筋应力来实现裂缝宽度控制的方程,结合裂缝宽度限值和影响因素典型取值,得到钢筋应力限值的简化计算公式。只要钢筋应力限值达到要求即可实现裂缝宽度控制,可避免对荷载作用下裂缝宽度的验算。最后比较分析了各种规范的计算结果。

水工隧洞衬砌钢筋应力混合模型的建立及监控指标拟定

衬砌是保证水工隧洞安全运行的重要组成部分,衬砌与围岩联合工作,达到共同承载、增加围岩稳定性等作用,如何建立模型对其长期运行性态进行监控是值得探讨的。以某引调水工程水工隧洞为例,采用现场实测钢筋应力资料建立了水工隧洞衬砌钢筋应力的混合模型,应力的内水压力分量由结构计算获得,温度和时效分量由统计方法获得。所建立的模型能较好地反映实测钢筋应力的变化过程,以R6和R5为代表的内外圈钢筋应力拟合值与实测值相关系数分别为0.987和0.861,并在此基础上初步拟定了衬砌的内外圈钢筋应力的监控预警值。综上,建立的混合模型可用于监控水工隧洞衬砌结构钢筋应力变化规律,为工程运行提供参考。

杭州地铁盾构近距离侧穿灌注桩桩身钢筋应力与倾斜原位监测数据分析

杭州地铁建设过程中,地铁1、4线4条隧道先后在富水地层中近距离侧穿火车东站东广场2、3层地下室工程桩。为保护工程桩安全,在盾构侧穿期间进行了大规模的桩身钢筋应力与测斜原位监测,以控制施工参数,指导盾构施工。本文就所开展的监测内容与成果进行分析总结。

混凝土水化热对钢筋应力影响的FBG监测研究

以江苏省海安船闸项目为工程背景,运用布拉格光纤光栅(FBG)应变感测技术,对船闸闸首底板钢筋结构在施工过程中的应力状态进行了监测;运用布拉格光纤光栅温度感测技术对船闸闸首底板结构的温度变化进行监测,并由此对钢筋应变监测结果进行了温度补偿,分析了闸首底板钢筋应力的变化规律。结果表明:船闸闸首底板钢筋混凝土结构中钢筋应变过程与混凝土水化热温度释放规律正相关,其应力状态主要受混凝土水化热释放引起的温度应力影响,钢筋轴向呈拉应变分布。该研究成果验证了基于FBG光栅传感技术在船闸等大型水工结构施工监测中的可行性,并对光纤传感技术的应用研发和大型船闸水工结构的设计参考及施工工艺的改进具有重要意义。

钢筋应力释放法中开槽参数对钢筋应力的影响研究

以一块10 m长的简支预应力空心板桥为例,通过有限元计算和分析,研究钢筋应力释放法中混凝土开槽的长度、宽度和深度等参数对普通钢筋应力的影响,以便更为精准地研究钢筋应力释放法的测试精度。

400MPa级钢筋混凝土轴拉构件裂缝宽度与钢筋应力关系试验研究

通过对400 MPa级钢筋混凝土轴向拉伸构件的试验,研究其裂缝宽度与钢筋应力的关系,为大体积混凝土裂缝控制提供技术支撑。试验量测了每级荷载下构件的开裂荷载、裂缝分布和间距、裂缝宽度等。结果表明:在裂缝条数稳定的情况下,平均裂缝宽度与钢筋应力大致成线性关系;将试验的裂缝宽度实测值与其相对应国标规范GB 50010—2010的平均裂缝宽度计算值相比,其均值为1.193、均方差为0.424,按95%的保证率试验的钢筋混凝土轴心受拉构件的短期裂缝宽度扩大系数为1.89。

钢衬钢筋混凝土压力背管钢筋应力简化计算

根据结构力学和材料力学原理 ,简化了钢衬钢筋混凝土压力背管结构模型 ,结合大比尺模型试验 ,提出了钢筋应力简化计算方法 ,所得结论符合一般力学概念 ,有助于今后进一步研究。

软土地区桩筏基础底板钢筋应力监测分析

通过对软土地区桩筏基础底板钢筋应力的长期监测,研究分析发现:随工程建设的推进,该基础底板钢筋应力在沿基础所在面中心相互垂直的长、短轴线方向,底板上、下部钢筋应力分别呈"M"与"W"型曲线发展。

高土石坝坝基廊道实测钢筋应力监测成果分析

黄金坪水电站坝基廊道座落在深厚覆盖层上,作为坝基防渗墙与沥青混凝土心墙之间的连接体,其受力状态十分复杂。基于实测监测数据,对黄金坪水电站坝基廊道施工期及蓄水初期钢筋应力监测成果进行了分析和总结,并对高土石坝坝基廊道配筋设计及运行期监测提出了建议。

桥梁结构钢筋应力集中、疲劳研究

造成构件疲劳破坏或极限承载能力下降的内因是材料中的初始缺陷在重复荷载作用下产生应力集中,导致材料内部缺陷发展、损伤累积而强度逐渐耗散,外因则是应力反复的循环特征和累积次数。在考虑材料疲劳对结构的影响时,需首先确定材料的疲劳强度,然后根据重复荷载特性计算材料在确定时刻的疲劳剩余强度,最后根据材料强度与构件承载力之间的关系得出结构的疲劳剩余承载力。

由裂缝宽度反算结构中的钢筋应力及加固设计

本文利用混凝土结构设计规范公式，由裂缝宽度反算钢筋应力，由此判定结构中钢筋应力是否超过屈服强度，进一步判断构件是否需要加固及加固的幅度大小，并提出了设计建议，供加固设计时参考。