偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱荷载-挠度关系数值分析

采用纤维模型法,编制非线性计算程序,对偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱荷载-挠度关系进行全过程分析,并验证该计算程序的正确性。在此基础上,利用分析程序对影响PVC-FRP管钢筋混凝土柱力学性能的主要因素进行分析,得出FRP条带环箍间距、偏心距、FRP条带宽度、混凝土强度等级和配筋率等参数对偏压PVC-FRP管钢筋混凝土柱荷载-挠度关系曲线的影响规律,为PVC-FRP管钢筋混凝土柱在复杂应力状态下的受力分析奠定基础。

混凝土荷载-挠度曲线拟合方法

应用过镇海提出的应力-应变曲线模型,建立了混凝土的荷载-挠度曲线模型。使用所建立的荷载-挠度曲线模型和最小二乘拟合方法,对不同强度等级和养护龄期混凝土的荷载-挠度曲线进行了拟合,同时比较了使用部分和全部测试数据进行拟合所得断裂能计算结果的差异。研究结果表明:所建立的荷载-挠度曲线模型可很好地对实测荷载-挠度曲线进行拟合,同时,使用所建立的荷载-挠度曲线模型,可利用大于反弯点的部分数据来很好地拟合外延整个荷载-挠度曲线。

层布式钢纤维混凝土梁荷载-挠度曲线数值模拟

采用有限元软件ABAQUS对层布式钢纤维混凝土梁三点受弯情况下荷载-挠度关系进行了数值模拟,计算结果与相关试验结果符合良好。数值试验结果表明,层布式钢纤维对混凝土梁的弹性阶段受力没有显著的影响,但可以明显提高混凝土梁的极限承载力。层布式钢纤维混凝土梁弯曲破坏模式明显区别于素混凝土梁,表现出明显的延性破坏特征。

锈蚀槽钢梁荷载-挠度关系研究

对锈蚀槽钢梁荷载-挠度关系曲线进行研究。试验研究表明:试件剪跨比和高跨比对锈蚀槽钢梁的荷载-挠度关系曲线有较大影响。锈蚀槽钢梁的荷载-挠度关系曲线可以分为2个阶段:第一阶段为弹性段,其斜率与剪跨比有关;第二阶段为屈服强化段,其斜率与第一阶段基本呈线性关系。在试验研究基础上,提出锈蚀槽钢梁承载力和挠度的计算方法,建立槽钢梁荷载-挠度关系曲线计算模型。该模型形式简单,便于工程实际应用。

碳纤维布加固RC梁后的荷载-挠度全曲线的简化计算

为了得到碳纤维布加固RC梁后的荷载-挠度全曲线,许多文献的分析过程都需要借助计算机程序进行迭代计算,以确定每一个时段的中和轴高度,由此可得到相应的荷载-挠度关系。为了能在实际的工程设计中进行简化计算,本文通过求出各个界限荷载值以及与之对应的位移,利用各个界限点之间线性插值来得到荷载-挠度全曲线关系。给出了钢筋混凝土结构的分阶段平截面弹塑性分析法。计算结果与试验结果、有限元分析结果吻合良好,表明了该方法具有较高的精度,为碳纤维布加固梁提供了参考依据。

CS屋面板荷载-挠度非线性有限元分析

通过CS屋面板截面曲率与弯矩、剪力的对应关系,采用逐级加载的方法编制了CS屋面板荷载 挠度全过程非线性有限元计算程序,并将电算结果与试验数据进行了对比,验证程序的可靠性,为进一步研究CS屋面板的设计理论提供参考.

钢管混凝土压弯构件荷载-挠度曲线的全过程分析

本文主要采用简支梁式加载方案,研究钢管混凝土压弯构件荷载一挠度关系曲线,试验的主要参数是轴压比、剪跨比和含钢率.最后通过理论计算和对试验数据进行回归分析得到极限承载力、极限位移的计算公式和荷载一挠度关系曲线.

基于分段法的锈蚀钢筋混凝土梁荷载-挠度特性数值模拟和钢筋锈蚀程度评估

目的:探讨在钢筋开始锈蚀后的混凝土梁荷载-挠度特性的变化,并利用荷载-挠度曲线反推钢筋锈蚀程度,进而为预测锈蚀钢筋混凝土结构行为提供新的依据。创新点:1.通过模拟钢筋混凝土的粘结滑移,建立计算荷载-挠度特性的数值方法。2.利用新建立的方法,评估结构内部钢筋锈蚀程度。方法:1.通过模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移作用,得到端部滑移量对应的作用于钢筋上的荷载值。2.将滑移量-荷载值关系导入钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线模型中,对受拉区混凝土开裂前后的钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线关系进行模拟。3.在不同钢筋锈蚀程度下对已知荷载-挠度关系曲线的钢筋混凝土梁进行荷载-挠度曲线计算,拟合出相似的荷载-挠度曲线,进而预测结构内部的钢筋锈蚀程度。结论:1.随着钢筋锈蚀程度的不断增加,钢筋混凝土梁的承载力明显下降。2.钢筋与混凝土的粘结滑移可以模拟钢筋锈蚀加剧后的挠度发展变化。3.利用新建立的数值方法可以有效地预测结构内部的钢筋锈蚀程度。

钢筋-GFRP筋混凝土梁抗弯试验与裂缝和挠度算法研究

钢筋和GFRP筋合理混杂配置,可较大程度地提高混凝土结构的耐久寿命,是一种优良的配筋形式。通过8根混杂配筋混凝土梁的抗弯试验,分析了混杂配筋混凝土梁裂缝和荷载-挠度的特点,并根据试验结果和理论分析,推荐了混杂配筋混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。

功能梯度梁在热-机械荷载作用下的几何非线性分析

基于经典梁理论,运用虚功原理和变分法推导了均匀变温场与横向均布荷载联合作用的功能梯度梁的几何非线性控制方程.考虑端部不可移夹紧边界条件,运用打靶法求解了该两点边值问题.当横向均布荷载为0时,考察了功能梯度梁的热屈曲临界升温和屈曲平衡路径.当均匀变温与横向均布荷载都不为0时,考察了功能梯度梁的荷载-挠度曲线.数值结果表明:随材料体积分数指数增加,梁的有量纲热屈曲临界升温显著减小,后屈曲变形显著增加;变温对功能梯度梁的荷载-挠度曲线影响非常显著.发现了功能梯度梁的双稳态构形及其转换现象,梁的最终平衡位形不但与变温及荷载参数有关,还与加载历程有关.

型钢-钢纤维混凝土局部组合梁性能试验与能耗研究

为解决型钢混凝土结构的施工难题,充分发挥材料性能优势,采用钢纤维代替钢筋笼并将钢纤维混凝土集中应用于受压区,形成型钢-钢纤维混凝土局部组合梁。以组合梁长度、型钢规格、钢纤维掺量和钢纤维混凝土厚度为设计参数,完成了18个梁试件的性能试验,研究了破坏形态和荷载-挠度曲线,定量分析了试件的总能耗及能耗分布。结果表明:受到弯剪扭耦合影响,型钢-钢纤维混凝土局部组合梁的破坏形态可分类为界面破坏、弯扭破坏和弯曲破坏。多数试件的破坏对称性较好,跨中挠度的增长速率快于分载点处挠度的增长速率;少量试件的破坏严重不对称,破坏集中在单侧弯剪段,导致该侧的挠度增长速率甚至快于跨中的挠度增长速率。发生弯扭破坏的试件的平均能耗不仅小于发生弯曲破坏的试件的平均能耗,甚至小于发生界面破坏的试件的平均能耗。其他设计参数相同的情况下,当钢纤维掺量由0增加到1%时,试件的能耗明显增强,而钢纤维掺量由1%增加到2%时,能耗的增强效果并不明显。弯剪段的能耗更容易受到试件长度的影响,随着弯剪段长度的增加,虽然能耗的范围增大,但试件的峰值荷载降低,弯剪段承受的剪切作用减弱,单位长度的能耗反而有所降低。

剪切变形对荷载—挠度分析的影响

利用自编的基于修正斜压场理论和割线刚度法的非线性截面分析程序,对多伦多大学所做的一系列集中加载简支梁进行了荷载—挠度曲线分析。将试验曲线与考虑剪切变形的计算曲线、不考虑剪切变形的计算曲线三者进行了对比分析。分析结果表明,对于剪跨比小于5的简支梁,在荷载—挠度分析中,不能忽略剪切变形对挠度的贡献;而对于剪跨比大于7的简支梁,剪切变形对荷载—挠度曲线的影响并不显著,可以忽略其作用而近似当作纯弯考虑。

利用数字摄影测量进行钢结构挠度的变形监测

钢结构的异常变形或局部损坏可通过荷载_挠度曲线以及纵轴线的挠度曲线反映出来。利用数字摄影测量方法进行钢结构的变形监测是传统测量方式的变革 ,可实现半自动的实时监测。本文介绍了相应的测量方法并给出了实验结果。

负弯矩作用下结合梁挠度计算方法研究

钢 砼结合梁在负弯矩作用下 ,随着荷载逐渐增加 ,混凝土板中的裂缝不断产生和发展 ,梁的刚度也随之逐渐下降 ,荷载 挠度关系趋于非线性 ,因而材料力学中求挠曲线的二次积分法对负弯矩作用下的砼 钢结合梁无法获得解析解。本文提出了求钢 砼结合梁负弯矩作用下挠度的数值积分法 ,把非线性问题转化为短区间的线性问题 ,推导了计算公式 ,建立了计算模型 ,编写了电算程序 ,通过反复迭代计算先获得结合梁截面的弯矩 曲率 (M )关系 ,再根据这一关系进一步求得结合梁各截面的给定荷载下的挠度 ,从而可绘出梁的某一级荷载下的挠曲线或某一截面的荷载 挠度 (p Δ)曲线。本文利用编写的电算程序对芜湖桥的两根大型试验结合梁T1、T2梁进行了试算 ,并与实测结果进行对比 ,计算结果与实测结果吻合较好。

喷涂复合材料-密布原竹组合楼板抗弯性能试验研究

对一块喷涂复合材料-密布原竹组合楼板的抗弯性能进行了试验研究,通过观察各级荷载作用下组合楼板挠度发展情况,探讨组合楼板的破坏过程、破坏形式及破坏机理,考虑原竹与喷涂复合材料之间的组合效应,获得组合楼板的抗弯承载力,并得出组合板的荷载-挠度曲线以及原竹荷载-应变曲线.结果表明:这种组合楼板整体性能良好,原竹与喷涂复合材料之间具有很好的组合效应,能够提供较高的承载力.

配筋率对GFRP板-混凝土组合梁受力性能的影响

为研究配筋率对FRP板-混凝土组合梁受力性能的影响规律,利用ABAQUS有限元软件建立4种不同配筋率情况下的碳纤维增强复合材料(GFRP)加固混凝土梁模型,通过组合梁的荷载-跨中挠度曲线和承载力两个方面验证了模型建立方法的合理性.研究结果表明,随着配筋率的增大,组合梁的极限承载力也增大,相同荷载下,配筋率大的梁变形较小,说明增大配筋率可以有效提高组合梁的极限承载力,同时减小梁的变形.但是在相同条件下增大混凝土强度等级,能使组合梁承受的极限承载力和变形更大一些.因此,说明组合梁的受力性能不仅会受配筋率的影响,还会受到混凝土强度的影响.

碳纤维布加固高强度钢筋混凝土梁的短期挠度分析

根据在役钢筋混凝土梁的受力特点,采用有限元软件建立梁的分离式有限元模型,对梁加固和加载全过程进行模拟,综合比较分析了一次加载和二次加载对加固梁挠度的影响。4根梁的模拟计算结果比较显示,有限元方法有较好的精度。建立了适于工程设计的加固梁的挠度计算公式,计算结果与进一步的非线性有限元分析结果表明,粘贴碳纤维布可有效地提高高强度钢筋混凝土梁的抗弯刚度,并能延缓裂缝的扩展;数值模拟值与计算值有较好的一致性;建立的分离式有限元模型较真实地反映了梁的受力情况,由此得出的荷载-挠度关系曲线较真实地反映了梁的变形规律,为工程设计提供了可参照的方法。

压型钢板局部削弱后抗弯性能试验研究

为研究组合楼板作为承载构件时在压型钢板局部削弱后的受弯性能,对压型钢板的竖直与水平方向进行不同程度的弱化,并在弱化后对钢板进行无侧向约束的受弯试验,研究压型钢板削弱后的受弯性能及其破坏形式。试验结果表明:在均布荷载作用下,各组压型钢板的破坏均以跨中受弯屈曲破坏为主;水平方向洞口削弱了钢板上翼缘承载力,当水平洞口半径为20 mm时,试件抗弯承载力降低约15%;竖向洞口会阻碍钢板上、下翼缘应力的传递,当竖向洞口半径为25 mm时,试件抗弯承载力降低约10%。通过对比可知,水平方向的弱化对承载力的影响相较于竖直方向要更加明显。

基于ABAQUS的负载下碳纤维布受弯工字形钢梁有限元分析

随着软件有限元模拟技术和经济的不断发展,ABAQUS软件作为工程应用中大型有限元软件,经过有限元分析,均清晰地对问题进行了诠释。论文基于ABAQUS有限元软件,分析模拟研究了负载下,不同加固参数对加固受弯工字形钢梁力学性能的影响,为工程实际提供参考借鉴作用。具体结论主要为以下几点。不同负载水平(负载0%、30%、45%、60%、70%)的钢梁,加固参数相同,试件组合体承载力有限元模拟值与试验值误差在5%以内,吻合良好。负载水平不同,其最终破坏荷载也不尽相同,荷载挠度曲线规律相似,但负载水平的提高而破坏荷载有所下降。负载条件不同,不同加固层数下的荷载-挠度曲线近似相近,试件承载力与加固层数呈正比,但加固层数至一定程度,承载力增长幅度基本呈平稳趋势。当加固层数达到两层时,加固效果良好。随着改变碳纤维布长度,其荷载-挠度曲线规律基本相似,且随着碳纤维长度的增加,承载力也有一定提高。

钢-木组合梁抗弯性能的数值模拟及参数分析

为探索钢-木组合(STC)梁在短期荷载作用下的承载性能,利用有限元软件建立STC梁的三维(3D)计算模型,模拟四点弯曲试验的加载条件,采用合理的材料本构关系、屈服准则以及接触单元模型,与现有试验结果进行对比,验证该有限元模型的准确性和可靠性。同时,对STC梁抗弯性能的影响因素进行了参数分析,研究剪力连接件类型、间距对STC梁承载性能和组合效率的影响。结果表明:有限元模型的受力形态、荷载-挠度曲线与试验结果相比,吻合度较好,验证了该模型的准确性和可靠性;STC梁中剪力连接件的分布密度、连接的力学特性,能够影响STC梁整体的力学行为,对STC梁进行设计时,为提高其承载性能,可考虑选择刚度较大的剪力连接件。连接件的间距与STC梁的承载性能成反比,当间距为150 mm时,构件组合效率最好,连接件的布置更加经济。