Experimental Study on Flexural Behaviour of Circular Concrete-Filled FRP-PVC Tubular Members

An experimental investigation was conducted on the flexural behavior of FRP-PVC confined concrete circular tubular members.A total of six specimens were prepared and tested under flexural loading.The main parameters varied in the tests were the layer of FRP and the strengthening approach of BFRP and CFRP.The failure modes,ultimate bending capacity and stress-strain relation curves were investigated in details.Furthermore,the relation model of moment(M)-curvature(φ)was studied,and on the basis of M-φ relation model,a simplified formula was presented to compute the ultimate bending moment capacity.The results show that the external confinement of concrete specimens by FRP-PVC tubes results in enhancing the ultimate bending strength and ultimate deformation,and the ultimate bending capacity increased with the FRP layers.Simultaneously,the reinforcement effect in CFRP is better than that in BFRP.The ultimate bending moment capacity values predicted by the presented formula agree well with the experimental results,which imply that the presented formula is applicable and efficient for prediction of the ultimate bending moment capacity as well.

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。

纵向V型肋卷边C形不锈钢梁抗弯承载力试验研究

为研究在冷弯薄壁C形不锈钢梁腹板增设纵向加劲肋后对其极限抗弯承载力的影响,本文考虑腹板高度、高宽比以及加劲肋尺寸的不同,进行4组试件的对照试验研究。结果表明:对卷边C形不锈钢梁腹板进行加肋能良好地抑制腹板鼓曲,有效提高其极限抗弯承载力;加大加劲肋的尺寸会略微提高其极限抗弯承载力,但刚度略有降低;增加卷边C形不锈钢梁的腹板高度可有效提升其极限抗弯承载力和抵抗变形的能力。

压弯荷载作用下内置T肋方钢短柱的承载力与延性性能

为研究内置T肋方钢短柱在承受压弯荷载作用下的承载力与延性性能,建立了考虑初始几何缺陷和焊接残余应力的内置一字肋方钢短柱的三维弹塑性有限元分析模型,通过与既有研究结果比较,验证了有限元分析模型的准确性;采用参数化分析的方法对内置T肋方钢短柱的三维有限元模型进行分析,探究翼缘正则化宽厚比、加劲肋正则化长细比以及轴压比等参数对方钢短柱最大受弯承载力和极限应变的影响规律;基于参数化分析结果,提出了预测该类方钢短柱最大受弯承载力和极限应变的计算公式。研究结果表明,随着翼缘正则化宽厚比、加劲肋正则化长细比与轴压比的减小,内置T肋方钢短柱的最大受弯承载力与延性性能得到提升。

毛竹杆纯弯构件受力性能试验研究

为研究毛竹杆的受弯性能,先对取自10根毛竹的40组竹条标准材性件进行抗弯试验,得到其破坏模式和抗弯强度;再对直径为90、120 mm,跨距为3000、3600 mm的24根毛竹杆进行弯曲试验,研究其荷载—位移曲线、初始抗弯刚度、极限承载力、挠度、破坏模式等相关力学性能;理论推导毛竹梁破坏受压区高度及受拉区边缘应力。结果表明:毛竹梁跨距变化对挠度的影响大于直径变化对挠度的影响,毛竹梁直径越大、跨距越小,初始抗弯刚度越大;根据试验数据,按弹性理论计算出毛竹杆受弯破坏时的受压区高度在3R/2处,在小挠度条件下,毛竹梁受弯符合平截面假定,大挠度条件下,截面受压区高度上移,计算出的破坏边缘拉应力与平截面假定计算的结果不一致,建议毛竹梁受弯破坏弯矩按上边缘顺纹抗压强度达到最大进行计算。

超高层建筑预制钢筋混凝土组合梁抗弯性能研究

针对超高层建筑预制钢筋混凝土组合梁的抗弯问题,国内外已经取得了一些研究成果。为研究超高层建筑预制钢筋混凝土组合梁抗弯性能,利用C35型细石混凝土和HRB335二级钢筋制作组合梁试件,并对试件完成分组,设计对比测试实验。通过三分点方法对混合梁完成静态加载,通过千分表获取各个组别梁柱试件截面荷载作用下应变值,实现组合梁抗弯性能的测试。测试结果表明,预制的钢筋混凝土组合梁的抗弯极限承载力、抗弯变形性能、裂缝抗弯形变性能以及弯矩抗弯应变性能均优于单混凝土和单钢筋试件。

具有初荷载的钢筋混凝土梁桥粘贴碳纤维布加固试验研究

通过对五片实桥模型T型梁粘贴不同数量、不同受力阶段碳纤维片材的破坏试验,研究了碳纤维布数量和二次受力对钢筋混凝土T型梁抗弯承载能力的影响,对梁的裂缝、挠度、刚度等做了调查分析,讨论了粘贴碳纤维布对正常使用状态的影响,提出了粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土简支T型梁的抗弯承载力计算方法,针对不同破坏形态讨论了不同的计算方法并予以一定简化。与试验结果比较表明该方法准确有效。

再生混凝土梁受弯性能试验研究

对再生混凝土梁进行受弯性能试验后发现,当再生粗骨料(RCA)取代率(质量分数)为40%,70%和100%时,再生混凝土梁极限承载力较普通混凝土梁分别降低了1.5%,4.1%和10.6%;随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土梁下部根状裂缝数目增多、间距减小.研究表明:平截面假定适用于再生混凝土梁,再生混凝土梁的破坏形态及承载力-挠度曲线与普通混凝土梁相似;现行规范中开裂弯矩公式、极限承载力公式和挠度计算公式不适用于再生混凝土梁,建议将挠度计算值乘以1.3,开裂弯矩和极限承载力计算值乘以与再生粗骨料取代率相关的修正系数.

沙漠砂混凝土梁抗弯性能研究

为研究沙漠砂混凝土梁的受弯性能,通过7根沙漠砂混凝土梁与1根普通混凝土梁的对比试验,分析了沙漠砂混凝土梁的正截面承载力、试件的变形性能和破坏特征;并对采用现行混凝土规范公式计算的沙漠砂混凝土梁的开裂弯矩、抗弯承载力和挠度进行了探讨。研究结果表明:平截面假定仍然适用于沙漠砂混凝土梁,且沙漠砂混凝土梁的破坏特征以及跨中挠度曲线与普通混凝土梁构件相近;现行规范中梁的开裂弯矩公式、极限承载力公式和挠度计算公式不适用于沙漠砂混凝土梁。因此,本文通过引入与沙漠砂替代率相关的修正系数,提出了适宜于沙漠砂混凝土梁的建议公式,并通过理论分析证明了其可行性。

新白云国际机场航站楼钢管缀板柱足尺试验

介绍了应用于广州新白云国际机场航站楼连接楼的一种梭形三肢钢管缀板柱 ,对这种新型钢格构柱在轴心压力作用下的极限承载能力进行了足尺试验 .描述了大型受压柱子的加载方法 ,讨论了试验结果 .试验表明这种柱子的破坏模式为结构弯扭失稳 ,其极限承载力达到设计轴心压力的 3.38倍 。

碳纤维板加固RC梁试验

以11片碳纤维板加固梁模型为基础,分析了在改变碳纤维板黏贴方式、混凝土强度以及构件剪跨比等因素的条件下梁的应力-应变规律,研究了碳纤维板对梁抗弯承载力的影响。试验结果表明碳纤维板对不同加固方案梁的承载力影响程度各不相同:梁端部有良好锚固措施时,其极限承载力显著提高;端部没有锚固措施时,其极限承载力主要与碳纤维板锚固长度有关,锚固长度越长,试件极限承载力提高也越显著;剪跨比相对较大和配筋率相对较小的加固梁极限承载力提高幅度更加显著。

腹板带纵向裂缝的预应力混凝土空心板梁剩余承载力试验研究

为了研究后张法预应力混凝土空心板梁出现腹板纵向裂缝后的梁体受力性能,采用同批次、相同施工工艺的两根预应力混凝土空心板梁进行对比试验,其中一根没有损伤(1号梁),另一根腹板带有纵向裂缝(2号梁)。试验结果表明腹板纵向裂缝的存在改变了裂缝的发展趋势,使多条与腹板纵向裂缝相交的竖向裂缝连通;使底板横向裂缝的分布区域和塑性铰长度变短;梁体的变形更集中在加载点附近;一侧腹板带纵向裂缝对梁体的开裂荷载和极限承载力影响较小,但对顶板混凝土的受压应变大小有影响,但受压不均匀。提出由开裂荷载计算剩余预应力的方法,发现两根梁残余预应力达到77%左右;最后指出了腹板带纵向裂缝的预应力混凝土空心板梁破坏机理。

部分剪力连接钢──混凝土组合梁受弯极限承载力的计算

钢─混凝土组合梁在受弯承载力和变形许可的条件下采用部分剪力连接对于方便施工和降低造价等都是有利的。部分剪力连接对组合梁的受弯极限承载力和变形均有影响。本文通过对4根部分剪刀连接组合梁的试验研究和对国内外8根部分剪力连接组合梁受弯极限承载力的分析，建立了考虑剪力连接程度影响的组合梁受弯极限承载力计算公式。结果表明，按照本文公式得到的计算值与实测值吻合良好。

外包钢-混凝土组合梁正截面极限抗弯承载力的试验研究(英文)

基于外包钢混凝土组合梁的试验研究和塑性理论,按照钢梁和混凝土塑性中和轴相对位置的不同,分别推导了完全剪切连接和部分剪切连接的外包钢混凝土组合梁的正截面极限抗弯承载力的计算公式,并对外包钢混凝土组合梁进行了非线性有限元分析,分析中重点考虑了材料非线性和接触非线性. 8根完全剪切连接和3根部分剪切连接试件的正截面极限抗弯承载力的计算结果及有限元分析结果与试验结果吻合良好.

不考虑滑移时波形钢腹板箱梁受力性能研究

研究目的:相较于混凝土腹板箱梁和直钢腹板-混凝土组合箱梁,波形钢腹板-混凝土组合箱有许多优点,是桥梁结构发展的重要方向之一。本文意在提出波形钢腹板抗弯等效厚度的概念,从理论上对波形钢腹板的受力特性进行研究,并得到相应计算公式。研究结论:(1)推导出波形钢腹板对箱梁抗弯承载能力贡献比例的理论计算公式,得出波形钢腹板所承担剪力占截面总剪力比例的计算公式;(2)计算出波形钢腹板所提供的抗弯承载能力与全截面总承载能力的比值,该比值接近于0,从理论上证明:在计算波形钢腹板箱梁的抗弯承载能力时,可以忽略波形钢腹板的贡献;(3)波形钢腹板中的最小剪应力与最大剪应力之比接近于1,从理论上证明波形钢腹板上剪应力沿钢腹板竖向基本相等;(4)在小跨度试验梁及大跨度实桥算例中,波形钢腹板所承担的剪力占总剪力的比例均不到85%,证明混凝土顶、底板所承担的剪力不容忽视,且梁高越低,钢腹板所承担的剪力比例越小;(5)本文可以为波形钢腹板箱梁桥的建设提供一定的理论依据,对波形钢腹板桥梁的研究有一定的参考意义。

BFRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究

通过3个BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer)筋混凝土简支梁和3个普通钢筋混凝土简支梁的受弯性能试验,研究了其在不同配筋率下受弯性能的差异,得到了BFRP筋混凝土梁的裂缝分布特征、极限荷载、荷载-挠度和荷载-应变关系,分析了其极限承载力和延性,并通过对BFRP筋混凝土梁受弯承载力理论值与试验值的对比,分析了BFRP筋混凝土梁的破坏特征以及不同配筋率对其影响,并且验证了BFRP筋混凝土简支梁平截面假定的准确性.

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受力性能的研究

通过采用两点对称集中加载的方法,对4根玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根未加固梁的正截面承载力的对比试验,观测并分析了试验梁发生破坏的全过程、应变分布情况、承载力和延性,并分析了玄武岩纤维布粘贴层数、粘贴锚固方式对加固效果的影响.试验证明玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁符合加固设计规范要求.

钢箱-混凝土组合梁抗弯承载力理论与试验研究对比分析

基于当前型钢-混凝土组合结构和钢管(方)混凝土结构在用于梁类结构方面存在的问题,提出了钢箱-混凝土组合截面梁,探讨该新型组合截面梁的抗弯性能及极限承载力。介绍了4根钢箱-混凝土组合梁(简支梁)的抗弯试验研究,并与理论计算结果进行了对比分析。对比研究结果显示:钢箱-混凝土组合梁的实测应力应变分布规律与理论分析基本一致,钢箱-混凝土组合梁正应变变化满足平截面假定;梁抗弯过程中内填混凝土与钢箱室壁粘结可靠;荷载位移关系(M-f曲线)与理论分析结果接近,梁具有良好的延性;极限抗弯承载力略高于理论结果,表明提出的考虑套箍效应的理论承载力计算公式可行且偏于安全。钢箱-混凝土组合梁通过进一步的试验与理论研究,具有广泛的应用前景。

服役20年的PC空心板梁抗弯承载力分析及试验研究

为了研究服役多年的桥梁在荷载作用下的抗弯承载力及破坏模式,以某桥为背景,对该桥2片运营20年的预应力混凝土空心板梁的耐久性和材料强度进行试验。采用两点对称加载对其进行破坏试验,并用有限元软件Abaqus对整个非线性过程进行数值模拟,对此类桥梁从弹性到破坏全过程进行试验研究和分析。结果表明:运用Abaqus能够较好的模拟出试验梁的受力全过程;且与试验得到的抗弯极限承载力吻合良好。服役20年的桥梁材料性能和强度仍能符合规范要求;此类先张法PC空心板梁中预应力筋的应变随有效长度的不同而不同,相同位置处,预应力筋有效长度越长,钢筋应变越大。

预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力计算的压弯模式

提出了采用压弯模式计算预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力的方法。该方法将平均有效预应力产生的综合弯矩和综合轴力视为荷载作用效应 ,将预应力增量部分视为抗力。该方法概念明确 ,避免了次内力的计算 ,简化了设计。