钢筋正截面抗弯承载力极限测试

用HRB400钢筋为纵向受拉钢筋、HPB235钢筋为纵向受压钢筋,浇筑混凝土,制备配筋率分别为0.57%、1.01%、1.58%的3种建筑钢筋试件。对试件加载,测试每组试件的抗弯承载力。结果表明:当配筋率为0.57%时,试件的跨中挠度较大,易出现疲劳和损伤,且钢筋应变较小,刚度退化较严重,正截面裂缝宽度较高;当配筋率为1.58%时,试件的抗弯承载力极限可达238.64 kN,为较高水平,且试件的正截面屈服弯矩与开裂弯矩较高,当受到较大载荷时,钢筋试件的应变水平良好。由此可见,当配筋率为1.58%时,建筑钢筋正截面抗弯承载力较好。

无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法

为完善无筋钢纤维混凝土管片的设计方法,加速其在城市轨道交通中的应用,提出一种新的无筋钢纤维混凝土管片正截面结构设计方法。根据已有对钢纤维混凝土本构关系的研究成果,依据地铁管片的受力特点,分析了影响地铁管片正截面承载力的主要因素。依据无筋钢纤维混凝土管片极限拉应变与钢筋混凝土的极限拉应变不在一个数量级上的差异,结合现行混凝土规范,采用平面假设,把应力和应变作为无筋钢纤维混凝土管片设计的特征值;用钢纤维混凝土应变的取值范围对应不同的设计工况,将不同工况下的无筋钢纤维混凝土管片的设计验算结果归结到同一张应力应变图中。论述了采用轴力-弯矩包络图进行正截面设计验算的主要流程,并通过一个工程实例展示不同工况下无筋钢纤维混凝土轴力-弯矩包络图的相互关系。计算结果表明:在正常使用极限状态下,强度是影响承载能力的主要因素;而承载能力极限状态下,特别是偶然荷载作用下,无筋钢纤维混凝土的韧性是影响承载能力的主要因素。

基于叠加理论的钢管混凝土偏压构件正截面承载力计算

圆截面钢管混凝土在偏心受压下,核心混凝土与钢管两种部件在工作时虽有较好的协同性,但钢材与混凝土的材料属性差异较大,而统一理论是将钢管混凝土作为一种新材料,对于钢管和混凝土两种部件各自的受力状态描述并不明晰。参照钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力的计算方法,合理选择核心混凝土本构,计算等效矩形应力图系数,并基于叠加理论和极限平衡理论,分别对3种不同受力类型下圆截面钢管混凝土偏心受压构件正截面承载力进行理论推导。结合收集到的61组试验结果进行实例验证,并引入我国CECS 28∶2012规程、JCJ01-89规程和Eurocode 4规程与结果进行对比,结果表明公式对钢管混凝土偏压构件承载力的预测效果最佳,为优化钢管混凝土构件的截面设计提供了一定的依据。

型钢混凝土十字形异形柱正截面承载力计算方法

为研究型钢混凝土十字型异形柱承载力计算方法,根据已完成的低周反复荷载试验及有限元分析,并考虑箍筋约束作用编制截面弯矩-曲率关系计算程序,对试件正截面承载力进行计算,并分析不同参数对型钢混凝土十字异形柱正截面承载力的影响。结果表明:计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。随着混凝土强度、配钢率、型钢屈服强度的增大,正截面承载力增大;随着配箍特征值的增大,正截面承载力增大,但增大幅度较小;不同轴压力、荷载角对正截面承载力的影响规律不同。型钢混凝土十字型异形柱与混凝土十字型异形柱相比,正截面承载力有较大提高。分析方法和计算程序有效、稳定、精确,能较为准确地预测型钢混凝土十字型异形柱正截面承载力。

SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式及其适用条件研究

检验设计标准中设计公式的计算精度及其适用条件是结构工程的重要研究内容之一。为检验现行行业标准《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)中SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用范围及其计算精度,将该标准中的5条基本假定表示成数学表达式,基于数学表达式严格推导了SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用条件,建立了型钢腹板承受的轴向合力N_(aw)和其对合力点的力矩M_(aw)的计算式,并提出了适用条件的简化形式。采用文献中的SRC框架梁正截面受弯试件的试验数据,对建立的极限弯矩计算式、适用条件进行了验证,并与JGJ138-2016中的极限弯矩计算式、适用条件进行了对比。研究表明,SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式较JGJ138-2016中的计算式精度更高,JGJ138-2016中SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用条件需进行修正。

高强砂浆粘贴碳纤维网格布加固钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验研究

通过对5个不同的高强砂浆粘贴碳纤维网格布加固钢筋混凝土梁加固试件及1个未加固试件的对比试验,分析了该加固方法的有效性,测试了各试件抗弯承载力、延性、破坏形态,并提出了该类构件的抗弯承载力计算方法。结果表明:(1)采用高强砂浆粘贴碳纤维网格布加固梁后,梁的抗弯承载力提高了36%~57%;(2)可通过在梁底增加粘贴层数或在梁侧增加粘贴面积提高高强砂浆粘贴碳纤维网格布加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力,在梁侧粘贴时,粘结高度不宜超高梁高的1/2;(3)用本文建议公式可计算高强砂浆粘贴碳纤维网格布加固钢筋混凝土梁正截面受弯承载力,公式中的纤维网格布抗拉强度折减系数,对于在梁底粘贴1层粘贴碳纤维网格布的构件可取0.5;对于在梁底粘贴2层粘贴碳纤维网格布的构件可取0.7;对于梁底全部以及梁侧1/2高度处粘贴1层的构件,可取0.45。

T形梁正截面受弯承载力计算方法的合理性分析

基于T形截面梁正截面受弯承载力计算原理,针对第二类T形截面梁的配筋设计与截面复核问题,分别采用解方程法、截面分解法以及截面组合法进行设计与计算,并对3种方法的求解过程与计算结果进行对比分析,进而讨论了3种计算方法应用的合理性及优越性。通过工程实例分析,分别针对配筋设计与截面复核类问题得到3种计算方法求解结果的差异。结果表明:3种方法均能有效应用于第二类T形梁的正截面受弯承载力计算,截面分解法更适宜于解决第二类T形梁的配筋设计问题,而解方程法更适宜于第二类T形梁的截面复核问题。

对称配筋钢筋混凝土小偏心受压柱正截面承载力分析

基于平截面假定推导了钢筋混凝土小偏心受压柱离轴力远侧纵向钢筋应力的计算公式,建立对称配筋钢筋混凝土小偏心受压矩形截面柱的正截面承载力计算表达式。采用所建立的表达式与《混凝土结构设计规范》中的计算公式分别分析了矩形截面小偏心受压柱截面配筋和正截面承载力。结果表明,采用《混凝土结构设计规范》中的公式计算得到的纵向钢筋截面面积小于基于平截面假定建立的正截面承载力计算表达式算出的纵向钢筋截面面积,其最大误差可达11.1%;而受压承载力的计算值相近。

P-M曲线计算异型桥墩正截面抗压承载力

伴随着经济高度的发展,人们对美的追求越来越高,桥梁的美不但体现在它的雄伟和魄力,更体现在它的细节,比如桥墩的形状设计等方面。城市桥梁中伴随城市快速的发展,城市桥梁不局限于采用一般的圆形墩矩形墩,更加广泛采用更具美感的花瓶墩。大型斜拉桥桥墩也广泛采用圆弧形造型等异型桥墩,公路、铁路桥墩也常采用圆端型桥墩,这些异型桥墩的抗压承载力计算成为设计者的一道难题。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)中仅提供矩形、T型、I型和圆形截面的正截面抗压承载力计算公式,对于非标准形状的需要设计者进行截面等代后进行计算,对于设计者来讲增加了设计工作量,且等代形状后,后期处理存在差异。本文介绍采用P-M曲线结合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)计算异型桥墩正截面抗压承载力能力的方法。

基于正截面承载力及挠度控制的单筋矩形截面梁设计

为精简单筋矩形截面梁的设计过程,在满足正截面承载力及挠度验算要求的基础上,推导出了当单筋矩形截面梁纵筋在经济配筋率ρ∈[0.6%,1.5%]时,用以确定梁截面高度的简化公式,进而确定了纵筋面积的直接设计方法。结果表明:该方法能主动控制截面混凝土受压区高度,保证梁的延性,不需再验算梁是否少筋或超筋。研究成果避免了繁琐的挠度验算过程,可为工程设计提供参考。

一字墙正截面承载力计算方法研究

主要对比分析了规范公式和“PM相关线”2种算法计算的一字墙正截面承载力。目前,GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》和JGJ 3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》均给出了一字墙的承载力计算公式。计算公式中将受压区混凝土应力等效为矩形,并对不同状态下的截面分别假定了钢筋屈服情况。为了判断各状态下截面的平衡方程与截面实际的应力应变分布是否相匹配,研究了长短墙肢的承载力,以及指定墙肢截面下2种算法得到的PM曲线。发现规范公式与“PM相关线”算法得到的结果较吻合,可以满足工程需求。

圆形截面正截面受弯承载力计算

从规范正截面承载力设计的基本假定出发,首先得出了使在一定圆心角范围内所配置的受拉钢筋均能达到屈服的混凝土界限受压区高度所对应的圆心角(文中称为界限受压圆心角)的计算公式,然后得出了仅在一定圆心角范围内均匀配置受拉钢筋的圆形截面正截面受弯承载力设计计算公式,并给出了进行设计计算的相关表格。经试算表明,文中方法的计算结果即为精确结果,而且运算简单快捷,经与现行规范配筋结果比较,能显著节约工程造价。

高强混凝土构件正截面承载力计算方法

根据近年来国内外高强混凝土的研究成果，总结了高强混凝土强度指标的换算关系，提出正截面承载力计算用的高强混凝土受压应力－应变曲线。根据该关系曲线分析了高强混凝土构件的正截面承载力，建议了应力－应变曲线参数的取值。在此基础上，进一步给出了等效矩形应力图形系数。

型钢混凝土异形柱正截面承载力的理论研究

在试验研究基础上,根据型钢混凝土(SRC)异形柱的工作机理,对SRC异形柱的正截面承载力进行有限元数值分析,把型钢和混凝土分别进行单元划分,对型钢单元采用不同的坐标系进行处理,并且只考虑混凝土除去型钢所占截面后的净面积,利用数值迭代法编写了一套SRC异形柱正截面承载力分析的计算机程序,该程序可得到SRC异形柱正截面承载力的N-M及Mx-My相关曲线,并能够计算SRC异形柱构件的极限承载力,计算结果与试验结果吻合较好.利用该程序对SRC异形柱正截面承载力的变化规律进行了分析,得到了一些重要结论.最后进行了SRC异形柱的实用设计方法探讨.

碳纤维布加固混凝土构件正截面受弯承载力分析

根据碳纤维布加固钢筋混凝土构件受弯性能的试验研究 ,对受弯破坏形态、极限状态和设计要求进行了讨论。利用基于平截面假定的正截面受弯承载力的计算理论 ,分析了配筋率、加固量及二次受力等因素的影响。在此基础上提出了正截面受弯承载力的实用计算方法 ,计算结果与试验结果吻合较好 ,并具有一定的可靠性 ,可供设计参考。

钢骨混凝土构件正截面承载力计算

本文介绍了四种钢骨混凝土构件正截面承载力计算方法。其中两种理论方法相对较精确，但计算复杂，不适于在工程中应用。简单叠加方法虽计算方便，但在某些范围内却过于保守。本文作者建议的方法其计算结果与理论结果吻合较好，且计算也较为简便，便于在工程中应用。本文对这四种方法进行了比较，并用例题说明有关方法的计算步骤。

T形、L形截面钢筋砼双向压弯构件正截面承载力的研究

对１１根Ｔ形、６根Ｌ形及２根矩形截面钢筋砼双向压弯构件进行了试验研究，在此基础上用电算程序进行理论计算，结果与试验结果吻合较好。同时还根据大量电算分析揭示了Ｔ形、Ｌ形截面双向压弯构件正截面承载力的变化规律。最后，编写了用于配筋计算的电算程序，该程序亦适用于其它任意截面形状压弯构件的正截面承载力计算。

桁架式型钢混凝土异形柱正截面承载力的试验研究

根据异形柱截面特点和型钢混凝土结构的粘结力特性,设计4根内含桁架式型钢骨架的不对称T形截面型钢混凝土异形柱试件,进行轴心和偏心压力(包括双偏压)作用下的试验研究,以揭示桁架式型钢混凝土异形柱的工作机理、破坏形态和极限承载力.试验结果表明:桁架式型钢混凝土异形柱的破坏过程与普通钢筋混凝土构件相似,横截面的平均应变基本符合平截面假定,型钢和混凝土能够保持协同工作直至极限承载力破坏,试件破坏时型钢没有屈曲.初步掌握了桁架式型钢混凝土异形柱正截面承载力破坏的一般规律,得出了桁架式型钢混凝土异形柱的承载能力比普通钢筋混凝土异形柱有明显提高的结论.

钢骨混凝土异形柱正截面承载力影响因素探讨

针对混凝土强度等级、型钢配钢率、轴压比等因素对钢骨混凝土异形柱正截面承载力的影响进行了分析与研究,并提出一些有益的结论.

碳纤维布增强钢筋混凝土柱正截面承载能力的试验研究

分析了采用不同粘贴方式和粘贴层数的碳纤维布补强加固的钢筋混凝土柱在正截面承载力和破坏形态等方面的变化情况。试验研究表明 :碳纤维布对钢筋混凝土柱的承载能力具有良好的补强加固效果。在此基础上 ,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土柱正截面承载力的简化计算公式 ,它与试验结果能较好地吻合。