海洋环境GFRP筋海水海砂混凝土梁受力性能试验及承载力计算

为研究海洋环境玻璃纤维增强聚合物筋(Glass fiber reinforced polymer bars,GFRP筋)海水海砂混凝土梁的受力性能,以暴露环境、暴露龄期和海砂取代率为变化参数,设计七个试件进行单调静力加载试验,观察了其受力破坏过程及形态,获取了试件的荷载-挠度曲线,分析了各变化参数对此类构件极限承载力、初始刚度和延性系数的影响规律。结果表明:与常规大气环境相比,经盐雾环境暴露后试件极限承载力增大了28.0%,而经潮汐环境暴露后极限承载力降低了13.0%;270 d龄期内,随着潮汐暴露龄期的延长,试件的极限承载力先增大后减小,而初始刚度和延性系数均呈减小趋势;海砂取代率的增大不利于试件的极限承载力和初始刚度。最后,探讨了海洋环境暴露后GFRP筋海水海砂混凝土梁受弯承载力的计算方法。

不同预应力筋布筋型式双向板的受力性能及承载力计算

预应力混凝土双向板已广泛应用于工程建设 ,迄今为止 ,工程中的双向板大量采用的预应力筋布筋型式是双向均匀布置 ,关于预应力筋布筋型式对四边简支双向板受力性能及承载力影响的研究还未见报道。因此 ,本文着重对板中央承受局部荷载的双向均匀布置预应力筋、双向中密边稀布置预应力筋、双向中间密布预应力筋的三块双向板的受力性能进行了试验研究 ,并采用塑性铰线理论对三块试验板的承载力进行了分析和计算。试验研究和计算分析表明 ,双向中间密布预应力筋试验板的承载力最高 ,双向中密边稀布置预应力筋试验板的承载力次之 ,双向均匀布置预应力筋试验板的承载力最低 ,塑性铰线理论可应用于四边支承预应力双向板的承载力计算。

预应力超高性能钢纤维混凝土受力性能与承载力的计算方法

在对预应力超高性能钢纤维混凝土受力性能研究的试验中，以5个超高性钢纤维混凝土桩承台试件为基础进行受弯试验，对承台有效厚度、钢筋配筋率、钢纤维体积率、钢筋以及混凝土应变特征等进行分析。结果表明：底部配筋率为0．5％≤ρs≤1．25％的钢纤维高强混凝土桩承台呈现受弯破坏形态，在挠度为0-1．7mm区间内，配筋率为0．8％的荷载最大。在挠度为0—0．7mm区间内，体积率为I．0％的荷载最大，斜率更大，会增加承台的变形能力和承载力，在增加钢纤维体积率的同时增加其承载力。根据研究结果提出了预应力超高性能钢纤维混凝土桩承台抗剪承载力计算模型，进行计算预应力超高性能钢纤维混凝土桩承台抗剪承载力方式的构建。构建公式来计算预应力超高性能钢纤维混凝土承台抗剪承载力，同时，结合计算超高性能钢筋混凝土承台的共识，在工程设计过程中可以运用该公式。

复合受力下焊接栓钉SRC柱抗扭承载力计算

为研究压、弯、剪、扭复合受力下焊接栓钉型钢混凝土(SRC)柱的抗扭承载力计算方法,基于滞回性能试验结果,分析了试验过程和破坏形态,利用了空间桁架理论与叠加原理,提出了复合受力下焊接栓钉SRC柱抗扭计算模型和强度统一方程。结果表明:所提出的强度统一方程和抗扭承载力计算方法的计算结果与试验结果均值误差均在3%内,吻合较好。

岩土锚杆基础受力性能与承载力的分析

介绍了锚固技术在国内外的发展和应用状况，讨论分析了影响单根锚杆基础极限承载力的因素。指出了“送电线路基础设计技术规定”中单锚承载力计算存在的某些缺陷。提出了计算锚杆极限承载力的新方法，可供设计参考，并有待通过试验验证。

双缆三塔悬索桥力学性能参数分析

为研究双缆三塔悬索桥关键设计参数对结构受力性能的影响,对双缆三塔悬索桥关键力学指标进行了近似计算公式的推导,研究了主缆在活载、恒载下的线性和内力,并以主跨跨径为1 500 m、2 000 m和2 500 m的三塔钢箱梁悬索桥为研究对象,分析了不同跨径下的悬索桥静力特性随顶缆恒载分担系数、索塔纵向刚度、主缆矢跨比、边中跨比等结构设计参数改变的变化规律,为双缆三塔悬索桥初步设计时的参数选取提供参考。

构造参数对钢结构T型连接受力性能影响试验及分析

为了研究广泛应用于装配式建筑钢结构梁柱节点中的T型连接的力学性能,对钢结构梁柱节点T型连接进行了试验及有限元数值分析。结果表明,T型连接具有较好的承载力和变形能力。改变翼缘厚度及螺栓直径对T型连接力学性能的影响最为显著,增加翼缘板厚度及螺栓直径可以显著提高T型件连接的承载力;增加翼缘板厚度对减小翼缘板应力效果最为明显,当减小竖向螺栓间距和增大横向螺栓间距时,翼缘板应力略有下降;翼缘板相对螺栓直径较薄时,螺栓杆应力值较小,螺栓间距变化对其影响不大。研究结果可为T型连接应用及其构造设计提供参考。

面层强化型发泡陶瓷板平面外受力性能试验研究

研发了一种面层强化型发泡陶瓷板,它由发泡陶瓷板复合高性能砂浆面层而成。进行了9个不同设计参数的发泡陶瓷板及面层强化型发泡陶瓷板平面外受力性能试验,设计参数包括:发泡陶瓷板是否嵌入钢筋网;钢筋网分布间距以及嵌入深度;发泡陶瓷板是否复合高性能砂浆面层;复合高性能砂浆面层是单面复合还是双面复合。试件宽1200 mm、厚80 mm,施加垂直于板面的集中荷载,力作用方向通过试件形心。对比分析了各试件的破坏特征、承载力、刚度、应变。结果表明:内嵌钢筋网可克服发泡陶瓷板脆性破坏,发泡陶瓷板开槽并嵌入钢筋网后采用灌浆料粘结可保证钢筋网与发泡陶瓷板共同工作;与普通发泡陶瓷板相比,面层强化型发泡陶瓷板的承载力、刚度和变形能力显著提升。提出了面层强化型发泡陶瓷板平面外承载力简化计算公式,并进行了有限元模拟,计算及模拟结果与实测符合较好。

神经网络在桩基水平承载力计算中的应用

在土木工程中,地基土、桩基几何形状变化、桩基材料及不同模型的可靠度等因素对桩基水平承载具有较大的影响。文章根据BP算法的特点,应用神经网络对桩基的水平承载能力进行了研究,提出了建立桩基承载力与土性参数、几何参数、材料参数以及计算模型的不确定性之间的关系律,作承载力分析并作受力预测分析。

方钢管混凝土柱内隔板式节点的抗弯承载力研究

为了研究方钢管混凝土柱内隔板式节点的抗弯受力性能,完成了3个方钢管混凝土柱内隔板式节点的低周反复荷载试验。在此基础上,研究了轴压作用对方钢管混凝土柱内隔板式节点抗弯承载力的影响,提出了3块内隔板情况下节点抗弯承载力的计算方法。同时对梁柱翼缘等宽情况下节点的抗弯受力性能进行了分析,建立了相应的计算公式,计算结果与试验结果进行了对比,吻合良好。试验结果及理论分析对现行规程中的节点抗弯承载力计算公式进行了补充,拓宽了内隔板式节点的适用范围。

钢骨混凝土复合受扭柱抗震性能试验研究

为研究含H型钢的钢骨混凝土柱在压弯剪扭复合受力作用下的抗震性能,对7个含H型钢的钢骨混凝土柱和1个钢筋混凝土柱进行拟静力试验,探究了扭弯比、轴压比、配箍率等对试件抗震性能的影响,分析了试件在低周反复加载试验中裂缝产生和发展的规律及破坏特征,讨论了各试件的扭矩-扭率滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、延性、刚度退化和损伤分析。结果表明:含H型钢的钢骨混凝土柱在复合受力状态下发生受扭破坏,其扭矩-扭率滞回曲线呈捏拢的S形,相较于普通钢筋混凝土试件,其承载能力和抗震性能更优。增大扭弯比、轴压比、配箍率以及采用箍筋焊接并配置栓钉能提高试件承载能力,但提高配箍率和配置栓钉会使试件刚度退化速率加快。

两种大直径嵌岩桩极限承载力比较分析

运用有限元计算软件ANSYS计算了两种大直径嵌岩桩轴心受压的受力情况。结果表明:桩型二不仅能提高嵌岩桩的极限承载力,还能改善嵌岩桩与岩体界面处以及桩本身的受力性能,有利于岩体塑性区的充分发展。在实际施工过程中,施工条件允许时,建议采用桩型二形式的嵌岩桩。

大直径挖孔桩承载力及尺寸效应系数的研究

本文结合阜新地区实际工程，讨论岩土工程中桩基础结构承载力计算方面的两个问题：桩的工作特点及大直径桩的承载力计算，研究了大直径桩的受力性能，提出了承载力与变形计算公式中的尺寸效应系数(折减系数)的合理取值问题。

新型夹心墙用耐腐蚀拉结件受力性能试验

为解决夹心墙用拉结件的耐腐蚀性问题,研究一种新型耐腐蚀拉结件——塑料钢筋拉结件的受力性能.通过L形和U形塑料钢筋拉结件灰缝试件试验模拟Z形和环形塑料钢筋拉结件受拉状态,并通过单侧交替反复拉拔试验研究环型塑料钢筋拉结件不均匀受力的特点.塑料钢筋拉结件能发挥比普通钢筋拉结件更优越的受力性能和变形性能.在遭受大震作用时,塑料钢筋拉结件所传递的最大地震力小于其极限拉拔力最小值.环型塑料钢筋拉结件的受力性能可以满足夹心墙的使用要求.通过锚固影响因素分析,提出了新形式拉结件,并给出不同拉结件的设计参数建议.参考相关规范,提出拉结件的构造措施建议和选型原则.

新型外包钢-砼组合梁的受力性能分析

针对普通钢-混凝土组合梁存在的一些问题,提出了一种新型的组合梁外包钢 -混凝土组合梁。为了研究其受力性能,进行了三根足尺简支梁的试验研究,并通过对构件荷载 -位移曲线、荷载-应变曲线和应变沿截面高度分布的分析,认为外包钢 -混凝土组合梁有较优越的力学性能和良好的应用前景。基于组合梁弹塑性理论,推导出梁的正截面承载力的计算公式,与试验结果比较吻合。最后,为了便于其工程中的应用,根据试验结果,提出了适于该种组合梁的一些构造措施。

节能砌块隐形密框墙体受力性能理论分析

应用Ansys结构有限元分析软件,针对以前建立的节能砌块隐形密框墙体非线性有限元模型,通过参数化分析,研究剪跨比、轴压比和钢筋配筋量对墙体承载力以及刚度的影响,并研究墙体中框格单独的受力性能以及框格与砌块共同作用机理。研究结果表明:随着剪跨比的增加,墙体刚度下降幅度越大,墙体的极限承载力逐渐降低至趋于稳定;随着轴压比的增加,墙体的3个阶段的刚度以及墙体的极限承载力都有所增加;随着配筋量的增加,墙体刚度略有提高,但增幅有限,墙体的极限承载力有不同幅度的提高;纯框格的破坏模式为框架的受弯破坏,在4个角点的弯矩值最大,弯矩起控制作用,在4个角区出现了塑性铰后,结构变为机动体系,承载力下降;隐形密框和砌块的协同工作,有效地减小了框格破坏程度,对肋梁肋柱工作性能有很大的保护作用。

双面叠合剪力墙平面外受力性能

为研究带水平接缝的装配整体式双面叠合剪力墙的平面外受力性能,完成了1片双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙足尺试件的平面外静力加载试验和有限元参数分析,对比分析了各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、刚度退化特征和水平接缝处竖向连接钢筋的传力性能,提出了双面叠合剪力墙平面外受弯承载力和水平接缝截面受剪承载力的计算方法。结果表明:双面叠合剪力墙与现浇剪力墙试件的破坏形态基本相同,均为平面外弯曲破坏,与现浇剪力墙相比,双面叠合剪力墙试件的初始裂缝出现在底部水平接缝处,随后在墙面出现并逐级向上发展,表现出良好的延性破坏特征;双面叠合剪力墙试件具有较高的平面外受弯承载力和变形能力,其初始刚度、极限承载力、平面外位移延性系数均大于现浇剪力墙试件;双面叠合剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好;随着轴压比增加,叠合剪力墙平面外承载力明显增加,但延性明显降低;高厚比越小,叠合剪力墙平面外承载力越高,而对延性则影响不大;提出的受弯承载力计算结果与试验结果吻合较好,可用于指导工程实践。

钢纤维高强混凝土四桩承台受弯性能及承载力计算方法研究

为研究钢纤维高强混凝土四桩承台的受力性能,基于17个钢纤维高强混凝土承台试件的受弯试验,分析了不同钢纤维体积率、承台有效厚度、钢筋配筋率、混凝土强度承台的裂缝开展和破坏形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变特征以及承台破坏机理。结果表明:底部配筋率为0.16%～0.52%的钢纤维高强混凝土四桩承台呈现受弯破坏形态,弯曲拉应力由钢筋和钢纤维混凝土共同承担;随着承台有效厚度和钢纤维体积率的增加,承台受弯承载力显著提高。依据研究结果提出了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯破坏计算模型,建立了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯承载力计算式,为完善CECS38:2004《纤维混凝土结构技术规程》提供参考。

参数反演法在深厚嵌岩群桩基础受力分析中的应用

桥梁群桩基础承载性能数值计算结果与岩土参数的选取密切相关,为探讨更为符合实际工程地质情况的群桩基础受力计算模式,采用MATLAB编制的改进BP神经网络与遗传算法相结合的遗传神经网络计算程序,建立参数反演算法。该方法首先利用改进的BP神经网络对正交设计的样本数据进行训练,然后采用遗传算法进行最优求解。基于戛洒江特大桥深厚嵌岩超长桩试桩静载试验的数据,以嵌岩段中风化页岩和中风化砂岩的体积模量Gn和剪切模量Gs为反演参数,以数值计算为正分析,获得合理的参数值并应用于深厚嵌岩群桩基础受力分析。结果表明:本文提供的获取深厚嵌岩群桩基础受力分析参数的反演算法,可以获取合理的岩土参数,较好地用于该桥深厚嵌岩群桩基础受力分析,对群桩基础分析具有参考意义。

高温后钢筋再生混凝土偏压柱受力性能试验研究及承载力计算

为研究高温后钢筋再生混凝土柱的偏压性能,以历经温度、再生粗骨料取代率和荷载偏心率为变化参数,设计9个钢筋混凝土柱试件(包括8个高温后试件和1个常温试件)进行静力单调加载试验,观察其表观变化和破坏形态,获取了荷载-变形曲线及截面应变,分析各变化参数对混凝土极限压应变、峰值荷载、抗弯刚度和位移延性系数的影响规律。采用ABAQUS有限元分析软件对截面温度场进行模拟,并基于模拟和试验结果对钢筋再生混凝土偏压柱的计算方法进行了研究。研究结果表明:随温度升高或偏心率增大,钢筋再生混凝土柱破坏形态表现为从大偏压向小偏压转变;混凝土极限压应变与历经温度、取代率以及偏心率呈正相关;峰值荷载和抗弯刚度随温度升高或偏心率增大而降低,在600℃时出现陡降,其中抗弯刚度衰减相对更快,而取代率影响相对较小;普通混凝土柱延性更好,而再生混凝土柱在600℃时延性最优,且偏心率越大延性越好;随截面深度增加,截面温度场呈指数函数递减,且取代率增大会加快衰减;最后,综合有限元模拟结果和试验结果提出了偏压柱承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。