钢筋混凝土U形截面梁扭转性能有限元分析

混凝土U形截面薄壁梁广泛应用于城市轨道交通及高架桥结构中,在双线单侧偏心荷载作用下承受扭矩作用,然而该类开口薄壁结构的受扭性能较差,因此需对其扭转性能进行研究。在4根固接钢筋混凝土U形截面梁纯扭矩作用试验的基础上,采用ABAQUS分析软件对试验梁建立有限元模型,分析其扭矩-扭转角曲线、裂缝的开展规律、钢筋应变特征及破坏模式。结果表明:U形截面梁出现弯曲裂缝和剪切裂缝,最终发生弯曲破坏(受拉区纵筋屈服,受压区混凝土压碎),由跨中及支座截面的翘曲正应力决定;有限元模型对U形截面梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载进行预测,并与已有试验结果对比,结果吻合良好。该建模分析方法可以可靠预测U形梁的开裂、屈服和极限扭矩,能够为后续钢筋混凝土U形截面梁扭转性能的变参数分析及结构设计提供参考。

FRP加固T形截面钢筋混凝土梁的延性系数计算方法

目的研究采用FRP(纤维增强复合材料)加固钢筋混凝土T形截面梁的延性,为T形截面梁曲率延性系数计算提出一种简化方法.方法从截面曲率延性系数的定义出发,根据底贴FRP片材抗弯加固钢筋混凝土梁的几种较为常见的极限破坏形态,基于平截面假定和界面无粘结滑移等基本假定,推导了T形截面梁在达到屈服阶段和极限阶段的截面曲率计算公式,并且给出了FRP加固T形截面的截面曲率延性系数的计算公式.结果利用笔者所给出的计算公式分析的结果与国内外已有的试验实测值进行对比分析,试验值与计算值的比值平均为0.972,可以验证所给出的公式较好地吻合了试验值.结论采用笔者所提出的方法计算T形截面曲率延性系数是可行的,其公式对于抗震加固设计具有一定的参考价值.

损伤钢筋混凝土U形梁的非线性动力特性识别研究

为研究钢筋混凝土U形梁非线性动力特性与其损伤程度之间的关系,本文对一根1∶10缩尺比例的简支钢筋混凝土U形梁进行了静动测试验。通过静力加载对梁造成不同程度的损伤,在各级损伤加载条件下,对U形梁进行动测试验,采集加速度-时间信号,通过滤波和EMD分解出各状态下的一阶、三阶频率信号,用Hilbert变换识别出各状态下的一阶和三阶振幅-时间曲线和频率-时间曲线,最终得到频率-振幅图和归一化频率-振幅对比图。通过分析得到钢筋混凝土U形梁的非线性动力特性与其损伤程度之间的关系,以及对于完整性要求很高的结构可以利用其非线性振动特性来进行损伤检测,而对于一般的U形梁或其他结构单独使用非线性振动特性来进行损伤识别是不可靠的,可将其作为一种手段预警结构损伤并与其他检测方法结合使用的结论。

锚焊U形钢板加固钢筋混凝土梁的抗弯性能研究

设计了3根锚焊U形钢板加固的混凝土梁试件,并进行了四点弯曲加载试验,获得试件的破坏形态、荷载-挠度曲线、钢板和混凝土界面滑移情况以及各材料在加载过程中的应变发展情况,分析了加固梁的受力模式。采用有限元软件ABAQUS分析配筋率、抗剪螺栓间距、抗屈曲螺栓数量和钢板厚度对加固梁性能的影响特征和变化规律。试验结果表明,锚焊U形钢板加固混凝土梁的破坏模式属于延性的弯曲破坏,且整体性良好。有限元分析结果表明,配筋率越高的构件,加固效果越差;增加翼缘抗剪螺栓间距、梁底抗剪螺栓间距和腹板抗屈曲螺栓数量可以限制钢板的滑移和屈曲失稳,一定范围内能增加梁的极限承载力;加固钢板越厚,加固梁的刚度和承载力越大,并且钢板厚度的不同对梁的屈服变形和极限变形均有一定的影响。

劲性钢筋混凝土T形截面梁受力性能的研究

分别给出了８根弯曲破坏和２根剪切破坏的劲性钢筋混凝土Ｔ形截面梁的试验结构，在试验研究的基础上，将劲性钢筋混凝土梁分为完全粘结梁、部分粘结梁和部分完全粘结梁，其计算方法有机地将我国现行的钢筋混凝土结构规范的计算机方法与组合结构的计算方法联系在一起，并给出了正截面承载力及抗裂的计算公式，对抗剪承载力也进行了分析，试验结果与本文公式的计算结果符合良好．

碳纤维布粘贴双筋钢筋混凝土T形梁截面延性系数计算

采用混凝土非线性应力应变关系并考虑受压钢筋的影响,推导出CFRP粘贴钢筋混凝土T形梁截面延性系数的计算公式,讨论CFRP加固量、配筋率等因素对T形梁截面曲率延性的影响.

钢筋混凝土梁腹部梭形裂缝机理探讨与设计施工建议

对工程实践中钢筋混凝土梁腹部出现的有规律的梭形裂缝，从荷载作用、温度变化、混凝土 收缩等方面讨论了梁腹出现梭形裂缝的机理，提出了设计施工中应改进和注意的问题。

钢筋混凝土U形薄梁稳定性的有限元分析

本文应用有限单元法,对钢筋混凝土U 形薄梁稳定性进行了分析,给出完整的平面问题单元刚阵以及薄板弯曲单刚、稳定几何单刚;讨论了总刚形成及边界条件处理方法;并给出薄板稳定有限元源程序。

碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的抗弯承载力计算与分析

针对碳纤维布(CFRP)在加固领域内的广泛应用与目前国家规范中碳纤维加固T型梁理论空缺的矛盾,以梁的平截面假定为基础,研究了CFRP加固T型截面钢筋混凝土梁的弯曲破坏问题。对两种类型的CFRP加固T型截面梁,讨论了其不同的极限破坏形态,提出了相应的抗弯承载力的实用计算公式,弥补了规范中的不足。并研究了配筋特征值、加固特征值等影响CFRP加固承载力的主要因素,得出了在CFRP加固T型梁设计中的关键问题是正确界定梁的正截面极限承载力,确定梁的最后破坏形态,避免梁发生脆性破坏的结论。最后指出U形箍锚固是一种便捷有效的附加锚固方式,可以提高加固的承载力,并给出了具体的设计算例,该理论对工程的应用具有一定的参考价值。

各因素对简支T形截面钢筋混凝土梁抗爆性能的影响

利用LS-DYNA软件建立了简支T形截面混凝土梁有限元模型,分别对梁整体振动频率、梁钢筋应力、混凝土破坏程度进行了分析并研究了配筋率对爆炸荷载作用下梁抗爆性能的影响,以及截面高度与翼缘尺寸的改变对梁抗爆性能的影响。研究发现:爆炸荷载作用下梁的振动频率均小于固有频率;与增加纵筋配筋率相比,增加箍筋配筋率能更有效地提高梁抗爆性能,增加梁截面高度会使梁振动频率增大,提高梁抗爆性能;增加翼缘宽度不利于提高梁抗爆性能,但是增加翼缘厚度能减小梁跨中截面挠度、增大振动频率、增加梁整体刚度,从而有效地提高梁的抗爆性能;跨中截面梁底纵筋最大应力小于钢筋屈服强度(f_y=400 MPa),支座处箍筋应力超过钢筋屈服强度;"提高箍筋配筋率+增加梁截面高度+增加翼缘厚度"为提高T形截面梁抗爆性能的最优组合模式。

劲性钢筋混凝土T形截面梁受力性能的研究

分别给出了8根弯曲破坏和2根剪切破坏的劲性钢筋混凝土T形截面梁的试验结构在试验研究的基础上,将劲性钢筋混凝土梁分为完全粘结梁、部分粘结梁和部分完全粘结梁,其计算方法有机地将我国现行的钢筋混凝土结构规范的计算机方法与组合结构的计算方法联系在一起,并给出了正截面承载力及抗裂的计算公式,对抗剪承载力也进行了分析,试验结果与本文公式的计算结果符合良好。

特殊荷载作用下钢筋混凝土桥T形梁碳纤维加固的抗弯试验研究

由于特殊荷载过桥而引起桥梁结构损坏的情况时有发生,通过碳纤维布加固T形截面钢筋混凝土梁的试验,分析了T形梁的抗弯承载能力,极限破坏形式以及U形箍的不同粘贴形式对加固的影响。

钢筋混凝土多计算截面梁的离散优化

以复合形法为基础 ,引入离散变量搜索概念 ,借用内点罚函数的基本思想 ,对钢筋混凝土多计算截面梁构造有效目标函数 ,进行优化设计。经算例表明 ,这种方法不仅取得了较好的优化效果 ,而且还大大提高了函数的求解效率 ,并放宽了优化初始值的取值范围。

碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁受弯性能研究

通过5根连续梁的试验研究了碳纤维加固T形截面钢筋混凝土连续梁的受弯性能。研究结果表明, 在初始荷载小于极限承载力20%的情况下,可以忽略二次受力的影响。增加碳纤维粘贴层数对连续梁屈服荷 载影响较小,但极限承载力有一定提高。增加支座配筋率能有效提高支座及跨中的屈服荷载,但极限荷载并 无提高。采用改进后的“虚梁法”公式对屈服荷载和极限荷载进行分析,计算结果与试验荷载吻合较好。

U形预制截面预应力混凝土叠合梁正截面抗裂验算

提出一种新型叠合梁结构———U形预制截面预应力混凝土叠合梁,探讨了其结构特点;介绍了国内外对预应力混凝土叠合梁抗裂度的研究概况;对U形预制梁制作、运输吊装阶段和叠合梁使用阶段开裂前的截面应力应变关系分别进行分析,在此基础上推导出相应阶段的正截面抗裂验算方法。

配变形钢筋T形截面连续梁的微混凝土结构模型试验

基于钢筋混凝土模型试验理论 ,对配变形钢筋 T形截面连续梁的受力性能进行了微混凝土模型试验 ,研究了模型梁从开始加载到破坏各个阶段的结构性能 ,分析比较了模型和理论分析计算的荷载—挠度关系、塑性内力重分布过程以及弯矩—曲率关系等 ,结果表明微混凝土模型试验是钢筋混凝土理论研究的一种有效途径。

水工钢筋混凝土矩形单筋截面受弯构件配筋计算实例

根据SL T191-96新规范的设计原则 ,依据上文《水工钢筋混凝土矩形单筋截面受弯构件配筋计算程序给出实例进行设计。

圆弧形钢筋混凝土过梁的设计计算

在砖圆筒仓、圆形翻笼房等矿井生产系统构筑物的设计中,经常遇到在圆形砖壁上开启较大洞孔,孔上面放置圆弧形钢筋混凝土过梁(图1).这种过梁计算繁琐,本文提出简便的计算方法供参考.受力特点圆弧形钢筋混凝土过梁(图2)与直线形过梁在受力方面主要不同点如下:

钢筋混凝土梁的惯性矩取值研究

通过数值计算 ,探讨了带翼缘的钢筋混凝土梁的惯性矩的合理取值问题 ,还给出了考虑翼缘开裂影响的钢筋混凝土梁的转角位移方程。

预制U形截面腹板型钢混凝土叠合梁拟静力试验研究

为研究预制U形截面腹板型钢混凝土叠合梁的抗震性能,设计了8个梁试件,对其中的6个叠合梁试件和1个整浇梁试件进行了拟静力试验,1个叠合梁试件进行了单调加载试验。分析了型钢类型、剪力连接件、混凝土种类、浇筑方式及加载方式等对试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、强度衰减、耗能能力的影响。研究结果表明:8个试件均呈现弯曲破坏;蜂窝型钢叠合梁的跨中峰值弯矩比实腹型钢叠合梁的跨中峰值弯矩提高了约30%;叠合梁的破坏形态和抗震性能与整浇梁类似;抗剪连接件能起到延缓梁强度衰减的作用;轻骨料叠合梁的强度比普通混凝土叠合梁的强度衰减得更快,而对其他抗震性能影响较小。