锈蚀钢筋混凝土梁的斜截面抗剪承载能力

考虑钢筋锈蚀对受力钢筋截面面积和力学性能、钢筋与混凝土间粘结强度以及混凝土保护层厚度的影响,基于“拉、剪临界破坏”的概念和“梁-拱”共同作用的混凝土抗剪抵抗机制,建立了锈蚀无腹筋(主要指箍筋)梁的抗剪承载力公式;考虑梁中纵筋和(或)箍筋锈蚀的影响,基于箍筋与混凝土抗剪作用相互影响的机制,采用相应于有腹筋梁的无腹筋梁对抗剪强度的贡献与箍筋对抗剪强度的贡献相加的模式,建立了锈蚀有腹筋梁的抗剪强度公式.并且,对所建立的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力的理论预测进行了试验验证.

预应力混凝土梁抗剪承载能力上限值研究

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土规范》(以下简称《公路桥规》)计算出的预应力混凝土梁式桥的抗剪承载能力上限值明显偏小,且未考虑预应力对抗剪承载能力上限值的有利影响,这对大跨度梁式桥的经济指标影响很大。采用类比及理论分析方法研究后认为,可将《公路桥规》中抗剪承载能力上限值计算公式前面的系数提高至0.62,且应根据预应力度对结构的抗剪能力上限值考虑1~1.25的放大系数。

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙抗剪承载能力分析

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙是一种新型结构形式的组合剪力墙。为了研究加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的抗剪性能,采用ABAQUS有限元程序对其进行有限元模拟分析。分析了加劲板间距、跨高比、两侧钢板厚度和内填混凝土板厚度等参数对这种剪力墙抗剪性能的影响。分析结果表明:加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力高;跨度和钢板厚度是影响加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的主要因素,随着跨高比、钢板厚度的增大,承载力明显提高;最后基于承载力叠加原理提出加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力计算公式。

既有钢筋混凝土桥梁抗剪承载能力模糊评判法

影响既有钢筋混凝土桥梁抗剪承载能力的因素很多,如自身结构特性、结构损伤状况、结构的材料、荷载情况以及人为因素(如设计水平、施工质量及养护条件等)和环境因素等。鉴于这些因素往往具有模糊性和随机性,提出了应用模糊数学建立多级模糊综合评判模型研究既有桥梁抗剪承载能力。

高速公路13m中板单板极限抗剪承载能力试验评定分析

通过本工程13m 中板极限抗剪承载正常使用阶段应力位移裂缝变化规律研究,提炼该类板梁运营期监测指标阀值,分析腹板开裂为空心板应急处置时机,腹板开裂前为桥梁预防性养护时机。利用实测板体开裂荷载和极限抗剪承载能力来预测运营荷载超载范围。

倒T型截面抗剪承载能力计算公式探讨

以剪压破坏形态的受力特征为基础,推导了倒T型截面斜截面抗剪承载力计算公式。

预制装配型钢混凝土梁抗剪性能研究

基于ABAQUS软件预制装配型钢混凝土梁(PSRC)的精细化有限元模型,首先对比了高强螺栓加固与未加固试件的承载能力与破坏模式,结果表明界面粘结强度是影响PSRC梁承载能力的关键,采用高强螺栓加固破坏时型钢已屈服,材料强度得到充分利用,因此为避免发生粘结破坏,设计时需采取相应加固措施。通过研究用钢量与混凝土强度对试件承载能力的影响发现:PSRC梁中型钢贡献了大部分抗剪性能,混凝土强度对承载能力的影响不大,用钢量的增加可显著提升试件初始刚度与承载能力。将模拟结果与3种规范计算结果进行对比,结果表明钢骨规程计算结果与模拟结果吻合较好,但并未考虑混凝土基体与型钢的组合作用,仍存在一定局限性。

小箱梁抗剪及抗弯加固措施及效果分析

改扩建工程往往面临着既有桥梁的加固,以浙江某高速改扩建项目为案例,首先分析了抗弯承载能力、抗剪承载能力、局部承压承载能力不足的原因;其次结合各自承载能力基本原理,结合规范要求,分析了加固常用方法,并对每种加固方法的原理进行了介绍;最后结合项目实际特点,介绍了所采用的方法以及加固的效果。结果表明,采用合适的加固方法可以有效解决城市高速公路桥梁的结构问题,确保了其长期安全运营。这一研究为城市基础设施的可持续发展提供了有力支持。

服役预应力混凝土空心板梁抗剪承载性能

为分析服役多年的预应力混凝土空心板梁的实际抗剪承载能力及破坏模式,开展了先张法预应力混凝土空心板梁的试验研究和数值模拟.首先对某高速公路拆除的13 m空心板梁进行两点对称加载的破坏试验,然后利用有限元软件ABAQUS对加载全过程进行精细化数值模拟,分析了空心板梁的预应力损失以及后浇层、铰缝与预制梁间的黏结滑移行为对抗剪承载性能的影响.结果表明:服役近20 a的空心板梁抗剪承载力仍能满足规范的抗剪设计要求,并具有较好的延性,但安全富余量仅为6%;后浇层及铰缝对空心板梁抗剪承载力贡献达15%以上,但其与预制梁间的黏结滑移行为对抗剪承载力的影响较小;预应力损失虽会加快空心板梁的裂缝开展进程,但对抗剪极限承载力影响较小.

装配式栓钉剪力连接件抗剪承载力试验研究

为探索装配式栓钉在荷载作用下的力学性能,设计了2个大比例尺的预制装配式栓钉剪力连接件,通过推出试验研究其破坏过程、荷载滑移曲线、抗剪性能和极限承载力。研究结果表明:当栓钉被剪断时,栓钉根部剪断位置处有颈缩现象且局部混凝土剥落,栓钉周边混凝土仅出现细小裂纹,没有明显贯穿式裂纹;由于桥道板板肋处混凝土受传力钢板的约束作用使得板肋处混凝土和钢结构间摩擦力增大,进而提高了装配式栓钉剪力连接件的抗剪承载能力;在考虑滑移沿试件高度不均匀分布系数对结构影响的基础上,推导了在考虑混凝土弹性模量、栓钉弹性模量、栓钉直径、栓钉数量等因素的装配式栓钉剪力连接件单钉极限承载力理论计算公式,且计算结果的安全富余度满足规范要求,与试验结果相比,误差在5%以内,吻合较好。

空心钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过空心钢筋混凝土剪力墙 1 / 2比例模型在低周反复水平荷载下的试验 ,探讨了这种剪力墙的破坏机理、变形特征 .分析了这种剪力墙抗震性能和斜截面抗剪承载能力 .给出这种墙的抗剪承载力计算公式 。

型钢高强高性能混凝土梁的抗剪性能分析

为了研究型钢高强高性能混凝土梁的抗剪力学性能,对9榀不同混凝土强度等级、剪跨比和加载方式的实腹式型钢高强高性能混凝土简支梁进行了静力加载试验,分析了型钢高强高性能混凝土梁的受力过程、剪切破坏类型及抗剪承载力的影响因素.基于型钢高强高性能混凝土梁的试验研究结果,对简支梁的加载和受力过程进行了有限元模拟.有限元分析结果与试验实测相关数据的对比分析表明,采用通用有限元分析程序ANSYS对型钢混凝土构件的受力过程进行数值模拟是可行的.在此基础上,进一步分析了简支梁的抗剪机理和力学性能,同时探讨了粘结滑移对构件力学性能的影响以及型钢、钢筋和混凝土应力应变的发展分布规律.研究成果为改进型钢高强高性能混凝土梁设计计算理论和有限元分析提供了试验依据.

采用带锚固板竖向钢筋的预应力混凝土T梁受剪性能研究

为推动桥梁预制梁的钢筋智能绑扎进程,提出采用锚固板竖向钢筋代替传统箍筋的网片式配筋方案。为研究该配筋形式对预应力混凝土T梁受剪行为的影响,针对抗剪钢筋形式、剪跨比等参数,设计4个缩尺梁抗剪试验,并使用ABAQUS有限元软件开展实体非线性仿真计算,对试件的预应力效应、抗剪承载能力、失效模式、混凝土受力特征及钢筋受力特征进行分析,结合压力场理论解释其抗剪承载性能的差异,并利用参数分析给出锚固板竖向钢筋的合理设计建议。研究结果表明:在1.0~2.6剪跨比条件下,与常规箍筋梁相比,锚固板竖向钢筋的配置对预应力混凝土T梁受剪开裂荷载及未开裂刚度影响很小,且具有相同的受剪破坏特征,但锚固板竖向钢筋梁具有较大的开裂后刚度及抗剪承载能力,其抗剪承载能力提高约10%,这主要因为锚固板钢筋梁具有更小的混凝土斜压杆倾角以及更大的斜压杆影响区域,且锚固板钢筋可以充分发挥其屈服强度,为充分利用锚固板的优良锚固性能,建议锚固板承压面积宜取钢筋截面积的4.5~8.0倍,锚固板钢筋的屈服强度宜取400~500MPa。

多层剪切型砖结构“小震不坏”的抗震可靠度分析

本文运用随机振动振型分解均值反应谱方法，对砖结构层间地震剪力、弹性反应变形进行了分析，并对其阻尼模型进行了研究；阐述了基于单体建筑实测数据对层间墙体抗剪承载力进行统计分析的方法；确立了多层串联结构体系“小震不坏”的抗震可靠度评价模型。通过承载能力和小变形能力的抗震可靠度分析和比较，指出了砖结构按承载能力进行抗震可靠度分析和设计计算的实质。

火损箱梁的增大截面抗剪加固

本文通过对南通市204国道如泰运河大桥引桥组合箱梁火灾损伤后的评估计算,表明火损后箱梁局部区段由于混凝土的大面积剥落导致抗剪承载能力不足,结合增大截面法加固的特点,确定采用增大截面法的加固设计方案,并对加固施工提出了几点技术要点。

采用焊接箍筋的钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验研究

焊接箍筋具有节约钢材、节约工时、方便施工、可工业化和标准化生产等性能优势,具有良好应用前景.为研究采用焊接箍筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能,分别对4个采用焊接箍筋混凝土梁和4个采用传统绑扎箍筋混凝土梁试件的受剪性能试验研究.结合试验研究,考察了焊接箍筋梁和普通绑扎箍筋梁试件裂缝开展过程和梁受剪破坏形态,分析了各试件抗剪承载能力和箍筋应力发展过程.试验研究结果表明在钢筋混凝土梁中以焊接箍筋替代传统绑扎箍筋是作为抗剪箍筋是可行的,主要表现在焊接箍筋混凝土梁与普通箍筋混凝土梁的裂缝开展、变形发展和破坏形态基本相同,并且焊接箍筋混凝土梁的极限抗剪承载力略高于普通箍筋混凝土梁.另外,经对比分析,焊接箍筋混凝土梁斜截面受剪承载能力稍高于现行规范建议的钢筋混凝土梁斜截面承载能力计算公式的计算结果.本文研究结果可为焊接箍筋混凝土梁的后续研究和工程推广应用提供理论依据.

考虑横向预应力效应的钢-混组合梁桥PBL剪力键试验研究

为研究钢-混组合梁桥PBL剪力键的抗剪承载能力及其影响因素,以兰州小砂沟大桥为工程背景,设计3类13组共33个试件,采用推出试验的方法进行试验研究,对比分析了PBL剪力键的破坏形态、破坏机理以及抗剪承载能力的影响因素,提出了考虑横向预应力效应的PBL剪力键抗剪承载能力的计算公式.研究结果表明:贯穿钢筋直径、钢板开孔孔径以及钢板厚度的增加均能有效提高PBL剪力键的抗剪承载能力;横向预拉应力的存在促进了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度无法得到充分发挥,从而降低了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力降低可达10%;横向预压应力的约束作用延缓了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度得到充分发挥,提高了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力提高可达20%;考虑横向预应力效应的公式计算结果与试验结果吻合较好.

连续跨压型钢板与混凝土组合板的承载力计算

根据新混凝土规范,给出了连续跨压型钢板与混凝土组合板施工阶段的承载力计算公式及使用阶段的正截面抗弯承载力、纵向水平抗剪承载力、斜截面抗剪承载力和局部抗冲切承载力计算公式,为连续组合楼板的设计提供了依据.

钢板厚度变化对摩擦型高强度螺栓承载力的影响分析

随着交通发展需求,建设的钢桁架桥梁越来越多,这些钢桁梁桥梁杆件或板件之间采用高强度螺栓连接较多,并且相连部位存在各种厚度钢板。目前在一些规范中已有高强度螺栓设计方法,但没有明确与型号对应钢板厚度使用范围。为了明确不同板件厚度对摩擦型高强度螺栓承载力的影响,采用了ANSYS有限元分析软件建立了摩擦型高强度螺栓计算模型,分析了不同钢板厚度对摩擦系数、预紧力、钢材强度的影响。结果表明,摩擦型高强度螺栓存在钢板塑性屈服和摩擦面滑移2种极限状态,M30摩擦型高强度螺栓不宜在板厚小于20 mm钢板使用。

竹-混凝土组合结构螺钉剪力连接件推出试验研究

为了充分利用环境友好型材料竹材,文中提出了竹材-混凝土组合结构桥面板,即以抗拉强度较高的竹胶板作为受拉区,而以抗压强度较高的混凝土作为受压区,2种材料界面处采用螺钉剪力连接件而形成竹-混凝土组合结构板.为了掌握竹-混凝土组合结构螺钉剪力键的抗剪承载能力等基本力学性能,完成了9组共27个推出试件的推出试验,综合研究了螺钉的直径、钉入角度、顺纹向排列间距对螺钉连接件抗剪承载能力的影响,并对推出试验数据进行了拟合处理分析,提出了该螺钉剪力键的抗剪承载能力、抗剪刚度计算公式,以及螺钉剪力键荷载-滑移曲线的函数表达式,为该类型剪力连接件在竹-混凝土组合结构的实际应用提供必要的前提.