基于中小跨径箱型梁桥中性轴高度的结构状态研究

中小跨径箱型梁桥的中性轴高度作为反映结构健康状态的重要参数可以作为关键监测指标。研究了基于应变的中性轴高度评价结构损伤状态的可行性。通过有限元模拟研究了当结构状态发生变化时混凝土箱型梁桥在静力状态下中性轴高度变化的规律。结果表明,结构未开裂时,混凝土箱梁的中性轴高度随着荷载的增大基本保持不变;当结构出现裂缝后,通过中性轴位置判断裂缝发展情况,定量分析结构裂缝深度与中性轴高度的关系。

荷载作用下混凝土梁截面中性轴位置变化研究

混凝土梁体在荷载作用下开裂,未裂截面的中性轴位置由于开裂截面的开裂而发生变化。文章在推导开裂截面初始时刻中性轴高度计算公式的基础上,进一步推导了未裂截面中性轴位置变化的通用计算公式,这样便可方便确定任意截面的受压区高度,对于精确计算开裂截面处的钢筋应力打下了基础,从而使得建立预应力混凝土梁考虑时变效应的长期裂缝宽度计算公式的建立成为可能。

“日”字形截面FRP拉挤型材屈曲性能的研究

文章对“日”字形截面FRP拉挤型材在弯曲荷载作用下的屈曲进行有限元分析,首先对比分析有无加劲肋对屈曲性能的影响,然后以“日”字形截面FRP拉挤型材的翼缘宽厚比、腹板高厚比和截面中心加劲肋距截面中性轴高度为主要变化参数,分析3种参数对“日”字形截面FRP拉挤型材屈曲性能的影响。研究结果表明,设置纵向加劲肋后,屈曲荷载提高36.2%。当翼缘宽厚比≤18.5时,屈曲模式从开始的局部屈曲转向整体屈曲,高厚比≤11.1时为整体屈曲。随着截面中心加劲肋距截面中性轴高度的增加,屈曲荷载先增加后减小再增加,但是与改变结构厚度相比,改变中心截面纵向加劲肋高度对屈曲性能的影响较小。

基于单元平均应变的结构多损伤静态识别

利用长标距布喇格光纤光栅(FBG)传感器,可以测量结构一定长度的平均应变。在介绍单元平均应变的基础上,采用单元平均抗弯刚度和广义单元平均中性轴高度作为识别参数,通过工字形悬臂钢梁和简支钢梁的多损伤数值模拟进行了验证,说明基于单元平均应变的结构静态损伤识别方法是可行的。

部份预应力砼梁开裂后截面中和轴高度的计算

本文导出了部份预应力砼梁开裂后中和轴位置的计算方程,并建议了计算图表法,具有计算简便和运算量少的优点。