基于破坏试验的混凝土梁承载能力极限状态容许变形研究

为明确混凝土梁在承载能力极限状态下的容许变形,进而支撑基于变形的结构安全冗余解析及服役状态监测、预警、评估等工作,首先开展了1片足尺旧空心板的破坏试验;其次,通过广泛调研混凝土梁破坏试验成果,形成了包含630片梁的破坏试验成果数据库,据此分析了承载能力极限状态的平均变形水平,表征了容许变形的概率分布特征,提出了具有95%保证率的容许变形建议值。研究发现:混凝土梁在承载能力极限状态下的特征变形包括屈服变形、强化变形和破坏变形,钢筋混凝土(RC)梁三大特征变形平均水平分别为L/261.3、L/209.5和L/88.8,预应力混凝土(PC)梁三大特征变形平均水平分别为L/173.7、L/141.3和L/92.7;混凝土梁承载能力极限状态容许变形不拒绝正态分布,RC梁和PC梁在承载能力极限状态下具有95%保证率的容许变形水平可分别取为L/345、L/284。

在役钻机井架承载能力极限状态评定方法及应用

为了准确评定在役钻机井架的极限承载能力,以极限状态评定理论为基础,给出了以应力表示的井架承载能力极限状态评定表达式。以某在役JJ300/43-A型井架为例,说明了井架剩余承载能力极限状态评定方法的具体应用过程。应用情况表明这种极限承载能力评定方法具有应用简单、评定结果可靠等优点。

斜拉桥混凝土桥塔承载能力极限状态计算方法

以一座独塔混凝土梁混凝土塔斜拉桥为工程背景,对按规范验算主塔承载能力极限状态进行了分析研究,对偏压构件(桥塔)的关键参数计算长度l0的准确取值提出建议,弥补了规范中无法考虑斜拉索非保向力效应的不足。与精细有限元模型计算结果的对比表明,采用该参数取值原则与改进方法计算斜拉桥主塔极限承载能力是可行的。

在用井架剩余承载能力极限状态评定方法

钻井井架因长期使用，各构件、构件间连接及井架整体都会产生不同程度的损伤与缺陷，严重影响井架的承载能力。与承载能力降低的同时，井架结构的应变参数也发生相应的变化。对此，为提高井架的使用安全性，提出以实测应变参数为基础的井架剩余承载能力极限状态评定方法，即采用以应变参数测试为主，辅以结构变形测量、腐蚀测厚、焊缝探伤等综合测试方法检测在用井架结构性能，应用权限状态理论评定在用井架剩余承载能力。应用该方法已测试与评定了98部在用井架，取得了满意的效果。

1990 CEB-FIP模式规范(砼结构)有关内容介绍(五)——关于承载能力极限状态(Ⅱ)

(2)预应力砼梁预应力砼梁斜截面承载力计算特点是:1).考虑预应力的有利作用;2).将预应力当作外荷载体系处理;3).采用桁架—拱组合计算模型.预应力砼结构分析中的压力线的概念对理解桁架—拱组合计算模型是十分有用的.压力线是指连接预应力砼梁或结构各截面压力C作用点(即压力中心)而成的轨迹线.

钢筋混凝土梁承载能力极限状态可靠度分析

针对蓬沱大桥桥面部分的钢筋混凝土梁式构件，分别计算了正截面抗弯极限状态和斜截面极限状态的可靠指标和失效概率，并采用窄界限范围估计法对构件的整体失效概率进行了估算，给出了体系可靠指标值。

无背索斜拉桥承载能力极限状态下的可靠度研究

指出在无背索斜拉桥的设计、施工、管理中存在着大量不确定性、随机性的因素,若采用确定性的分析,有可能对结构产生一定的误判,通过建立无背索斜拉桥主梁、拉索、斜塔三大构件的功能函数,运用可靠度的相关理论,对其进行理论计算分析,并根据其结果给出设计时的相关建议以便对结构进行优化。

钢筋混凝土构件承载能力极限状态可靠度分析

采用考虑随机变量分布类型的一次二阶矩法,推导了承载能力极限状态控制设计的钢筋混凝土受弯构件可靠指标计算的一种近似方法,并对混凝土受弯构件承载能力极限状态的可靠度进行了全面的计算和分析。

承载能力极限状态下CFRP加固前后锈蚀RC桥梁时变可靠性比较分析

该文结合一座实桥,运用JC法分别计算了承载能力极限状态下,CFRP加固前后锈蚀(坑蚀)RC桥梁的时变可靠度指标。考虑钢筋均匀锈蚀和坑蚀的情况下,对CFRP加固RC桥梁后承载能力极限状态的时变可靠性进行了分析。结果表明:CFRP加固能够明显地提高锈蚀RC梁的可靠性能,可靠度指标能提高1左右。坑蚀情况下可靠度指标比均匀锈蚀的可靠度指标低,并且随时间的增加可靠度指标退化更显著,因此用均匀锈蚀模型会过高地预测加固后桥梁继续服役的耐久性,坑蚀模型更加符合加固后桥梁结构性能评估的需要。

超大跨混合梁斜拉桥极限承载能力研究

为研究超大跨混合梁斜拉桥在汽车荷载作用下的塑性区发展过程和极限状态下的破坏机理,以贵州鸭池河特大桥(主跨800m双塔双索面混合梁斜拉桥,边跨主梁采用预应力混凝土箱梁,主跨主梁采用钢桁梁)为背景,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,逐级施加汽车荷载,分析不考虑断索和考虑断索2种情况下该桥的破坏过程和承载能力。结果表明:随着荷载的增加,钢桁梁先产生受压塑性区和受拉塑性区,随后斜拉索到达屈服应力;不考虑断索情况下,斜拉索逐步屈服后钢桁梁受压塑性区和受拉塑性区不断扩大,结构最终失效,破坏表现出略好的延性;考虑断索情况下,第1根斜拉索屈服后断裂引起周围斜拉索的连续瞬时断裂导致结构破坏,破坏呈现明显的脆性;不考虑断索和考虑断索情况下,极限状态时的荷载系数λ分别为11.69和11.12。

承载能力极限状态设计的综合系数法计算分析

《桥规》中荷载效应函数,采用多系数法,在工程设计上带来极大不便,因此,把多系数转换成综合单系数,不仅在设计上大大方便,也使设计者计算过程中得到启发。

桥梁承载能力多水准可靠度评定方法

为在中国桥梁评定规范中引入“保守设计,非保守评定”的思想,提出一种“新-旧桥”两水准可靠度评定方法.对比分析了中、美桥梁评定规范分析检算公式、评定可靠指标和分项系数的异同,并将美国规范通过折减活载分项系数调整评定可靠度的方法引入中国规范中.首先提出了将新桥设计可靠指标折减0.5作为旧桥评定可靠指标的方法,之后通过一次二阶矩方法对不同受力形式、不同荷载运营状况的评定活载分项系数进行校准,给出了“新桥1.4,旧桥1.2”的评定活载分项系数取值建议,最后通过一个RC简支T梁桥评定算例验证了方法的可行性.结果显示,所提出评定方法与规范方法相比最不利需求能力比降低了0.07,实现了在役旧桥的非保守评定.

钢筋混凝土结构承载能力极限状态计算中的若干问题——对《混凝土结构设计规范》中有关条文的商榷

在设计工作中使用《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）（以下简称《规范》）时，常会遇到一些问题，经反复研究规范条文和条文说明后，仍未能解决。现就非预应力混凝土结构构件承载能力极限状态计算中经常遇到的一些问题商榷如下。

钢筋名义极限应变控制下的混凝土梁桥抗弯承载力计算原理与试验研究

为研究由钢筋名义极限应变控制下的预应力混凝土桥梁抗弯承载能力,根据平截面假定推导了相关计算公式,并与现行规范公式计算结果进行比较。依托云南省国省干线公路桥梁加固改造工程,对更换下来的2片20 m预应力混凝土T形梁桥进行单梁静载试验,分析其破坏过程、破坏形态以及不同加载阶段力学性能的变化规律,将试验结果与理论计算进行比较。同时,针对现浇层和预制T梁的叠合构件,提出了考虑层间剪力的抗弯承载能力计算方法,并以标准跨径为20 m和30 m的简支T梁通用图为基准,得出不同翼板宽度及预应力配束下的承载能力提高系数。研究结果表明:由钢筋名义极限应变控制的预应力混凝土桥梁抗弯承载能力与规范计算结果相差不大,但钢筋达到名义极限应变时,受压区混凝土远未达到极限应变;预应力混凝土T梁开裂之后,其抗裂性能退化明显,但抗弯承载能力试验值仍大于理论计算值;现浇层对于预应力混凝土T梁桥抗弯承载能力具有一定的贡献,虽然提升程度较小,但现浇层与预制梁的层间剪力由现浇层压应力提供,因此在结构设计中应保证现浇层具有较高的强度和黏接性能。

预应力钢丝松弛对超大口径PCCP承载能力的影响

以南水北调中线工程为背景,利用光纤光栅计测取预应力钢丝实际松弛量。基于试验结果,采用非线性有限元法建立了PCCP承载数值计算分析模型,进行了钢丝预应力松弛对PCCP承载能力的影响研究。计算结果表明:在正常使用极限状态和弹性极限状态下,PCCP内压值随预应力松弛量的增加而减小;在承载能力极限状态时PCCP内压值保持不变。基于现场测试结果和计算结果,评价了预应力松弛对PCCP承载能力的影响,为PCCP的生产和运行积累了工程经验,为制定超大口径PCCP标准以及质量验收提供依据。

超大口径PCCP内断丝对其承载能力影响研究

以南水北调中线工程为背景,进行PCCP断丝原型试验,基于试验结果,利用杆单元模拟钢丝,采用等效降温法施加钢丝预应力,建立PCCP承载数值计算分析模型,基于非线性有限元理论,选取混凝土塑性损伤模型,对超大口径PCCP断丝问题进行承载能力和受力状态分析。计算结果表明:PCCP管芯混凝土损伤开裂位置为断丝对应区域,断丝数增加加剧了管芯混凝土的开裂破坏;断丝数增加急剧降低了PCCP的承载性能;当断丝数达到一定根数时,管芯混凝土更易开裂,在有内水压力作用时,将加剧钢筒和钢丝层的腐蚀,影响PCCP长久运行。

碳纤维加固钢-混凝土组合梁承载力极限状态计算

碳纤维复合材料是进行桥梁维修和加固的理想材料。对采用碳纤维复合材料加固钢-混凝土组合梁桥的设计方法进行了分析。考虑桥梁结构带载加固分阶段受力的特点,与现行桥梁设计规范中承载能力极限状态计算方法相适应。首先基于平截面假设和碳纤维应变滞后的特点,确定承载能力极限状态下碳纤维片材的极限应变值。然后分别建立了碳纤维片材加固钢-混凝土组合梁在正弯矩区和负弯矩区抗弯承载力的计算图式和计算方法,可供桥梁加固工程设计参考。

CFST 拱桥承载能力分析

分别用容许应力法和极限状态法推导出ＣＦＳＴ拱桥极限承载力计算公式，并给出数例。数例表明，目前广泛应用钢管应力控制ＣＦＳＴ的设计过于保守，文中方法似更合理。

立井井壁结构承载能力的试验荷载值

根据国家《混凝土结构试验方法标准》、《预制混凝土构件质量检验评定标准》 ,确定立井井壁结构承载能力极限状态标志 ;确定按《混凝土结构设计规范》、实配钢筋检验立井井壁结构的承载能力检验值和承载能力试验荷载值 ;确定研究性试验中立井井壁结构的承载能力检验值和承载能力试验荷载值 ;