预应力桁架式钢骨混凝土梁抗弯承载力有限元分析

文章使用ABAQUS有限元软件对预应力桁架式钢骨混凝土梁模型进行抗弯承载能力模拟分析,建模时通过改变桁架角钢的尺寸,竖腹杆间距以及预应力筋的数量等参数来分析抗弯承载力的影响因素,并采用合理的本构模型、单元模型、边界条件、荷载作用等,使计算分析更加精确。模拟结果表明角钢尺寸越大,添加预应力筋均能提高构件的承载力。

预应力钢骨混凝土梁低周反复荷载试验研究

基于4根梁的低周反复荷载试验,较为系统地研究了预应力钢骨混凝土梁的破坏形态、恢复力模型、变形恢复能力、延性、耗能能力等抗震性能.研究表明:预应力钢骨混凝土梁的滞回曲线呈明显的梭形,表现出了较大的位移延性、良好的耗能能力和变形恢复能力,总体抗震性能优良.另外,还基于试验结果建立了预应力钢骨混凝土梁的M-f恢复力模型,为今后预应力钢骨混凝土梁的抗震理论研究提供了基础参数.

预应力钢骨混凝土梁裂缝控制试验研究与理论分析

预应力钢骨混凝土梁(PSRCB)是在钢骨混凝土梁(SRCB)基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,利用钢骨混凝土技术提高混凝土结构的承载能力,利用预应力技术改善钢骨混凝土结构在正常使用极限状态下的性能,从而发挥更好的结构综合效能。对8根PSRCB和6根对比SRCB进行了全过程载荷试验,并对PSRCB裂缝发生、开展和分布进行了详细的观测。在试验研究基础上,对PSRCB的裂缝控制标准、最大裂缝宽度计算、裂缝闭合性能等进行了理论分析。研究表明:PSRCB具有良好的抗裂性能;其裂缝向上延伸高度和受拉钢筋应力大大减小从而使裂缝的宽度变小;裂缝闭合性能良好;正常使用性能得到明显的改善。

后张预应力钢骨混凝土拉弯梁承载力试验研究

对9片后张预应力钢骨混凝土拉弯梁的力学性能进行了静力模型试验研究,得到了其裂缝发展规律、荷载-挠度曲线、破坏模式及极限承载力等重要的力学性能指标,给出的模型试验结论可以作为后张预应力钢骨混凝土拉弯梁设计计算假定的依据及制定有关规范或条文的参考.

钱江四桥预应力钢骨混凝土纵梁极限承载力模型试验及计算分析

以钱江四桥梁拱组合桥的纵梁为试验原型,对后张预应力钢骨混凝土拉弯梁进行了模型试验研究及分析,根据9片模型梁力学性能的试验结论,提出了基于变形协调理论方法的极限承载力简化计算公式,可作为目前梁拱组合桥中大量采用的后张预应力钢骨混凝土拉弯梁设计计算的实用方法。

套建增层预应力钢骨混凝土框架弹塑性地震反应分析

从套建增层改造实践中存在的问题出发,提出了一种新型外套增层结构型式,即以内置H型钢预应力混凝土组合梁为框架梁、以配置4个或8个角钢的角钢混凝土柱为框架柱的套建增层用框架结构,并给出了节点构造。根据不同的场地条件和地震设计分组,对基于现行设计标准设计的跨度为16m的新型套建增层框架进行了罕遇地震作用下的时程分析。分析结果表明,在满足常遇地震作用下的设计要求时,在7度和8度罕遇地震作用下,建造在I、II、III类场地上的部分套建增层框架将会倒塌。根据弹塑性反应分析结果,提出了在罕遇地震作用下避免这种套建增层框架发生倒塌的设计建议。

预应力钢骨混凝土支托刚架试验研究

通过对2榀比例为1∶4的结构模型室内静力试验,研究重庆国际大厦工程中预应力钢骨混凝土(prestressed steel reinforced concrete,PSRC)巨型三角形支托刚架的受力性能及破坏形态等设计问题.结果表明,参照普通预应力构件的计算方法,PSRC构件的高含钢率对短期预应力建立无不利影响;平截面假定对普通钢骨混凝土构件和PSRC构件都成立;建议对支托刚架的承载力极限状态考虑两道安全防线;拉杆设计应偏于安全以开裂作为首要控制目标;上部节点区所配斜向箍筋在出现裂缝后发挥明显作用,应同时作为受拉钢筋和箍筋来对待,其他节点区的水平箍筋可按构造要求配置.

预应力钢骨混凝土梁研究与应用进展

预应力钢骨混凝土梁是一种新型的结构形式,它兼有钢骨混凝土结构和预应力结构的特点。本文拟就预应力钢骨混凝土梁的受力性能研究、设计理论研究和工程应用最新进展进行综述与分析,并对该结构形式及今后的发展趋势作一展望。

预应力钢骨混凝土受弯构件承载力计算

针对预应力钢骨混凝土结构的试验和理论研究还存在差异的问题,研究了预应力钢骨混凝土受弯构件的受力性能,介绍了现有技术条件下预应力钢骨混凝土构件的施工方法,根据其截面形式和受力特点,分析构件在极限状态下的主要破坏模式及受压区混凝土高度范围.针对不同的破坏模式建立中和轴经过钢骨腹板的预应力钢骨混凝土梁的极限抗弯承载力计算公式,并将计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好.

预应力钢骨超高强混凝土梁裂缝宽度试验与计算

裂缝宽度直接影响到结构的耐久性和正常使用功能.为研究预应力钢骨超高强混凝土梁的抗裂性,对13根预应力钢骨超高强混凝土简支梁进行了抗弯性能试验,分析了这种新型组合梁的破坏形态、裂缝开展与分布规律和最大裂缝宽度的变化特性,给出了考虑配筋位置的综合配筋指数与正常使用极限状态下荷载等级的关系;结合我国现行相关规范提出了适用于预应力钢骨超高强混凝土梁的平均裂缝间距和最大裂缝宽度的计算公式,其计算结果与实测结果总体吻合较好.在考虑钢骨腹板的影响时,取梁受拉侧1/2梁高范围内的腹板等效为纵筋,导致综合配筋指数大于0.19时,计算结果略大于实测值,小于0.19时,计算结果略小于实测值.

均布荷载下锈蚀后预应力钢骨混凝土梁的滑移计算

利用弹性理论,结合预应力钢骨混凝土梁的受力特征,建立了同时考虑预应力增量和钢材锈蚀率影响的滑移微分方程,给出了均布荷载下梁滑移计算的理论公式.讨论了钢骨锈蚀率、荷载、钢筋锈蚀率及预应力增量对滑移的影响,并给出了计算滑移的简化公式.计算结果表明,均布荷载下交接面的滑移随着钢骨锈蚀率和荷载的增大而增大,钢筋锈蚀率和预应力增量对梁滑移的影响相对较小.

预应力钢骨混凝土梁动力性能参数

为促进预应力钢骨混凝土梁这一新型结构型式在地震区的推广应用,对7根跨度为3800mm、2根跨度为4500mm的预应力钢骨混凝土简支梁的骨架曲线进行了仿真分析,仿真分析结果与试验结果吻合较好.利用仿真分析方法,探索了截面型钢抗力与截面总抗力之比(α)与截面预应力筋抗力与截面总抗力之比(r)两个参数对截面单调弯矩-曲率曲线和构件单调荷载-位移曲线的影响,统计回归了预应力钢骨混凝土梁曲率延性和位移延性的计算公式.最后建立了与试验结果吻合较好的预应力钢骨混凝土梁荷载-位移恢复力模型和弯矩-曲率恢复力模型.

预应力钢骨混凝土(PSRC)梁的受弯承载力试验研究

通过对4根PSRC梁和2根钢骨混凝土(SRC)梁的受弯承载力试验研究,以及对改变梁截面参数和预应力度进行对比试验,同时结合国内两本现行规程,考虑预应力作用的有效影响,以此来研究不同构造的预应力钢骨混凝土梁的基本受力性能及工作状况,并与传统的钢骨混凝土梁进行比较。

预应力钢骨混凝土梁非线性分析

为进一步研究预应力钢骨混凝土梁的工作性能,运用有限条带法,考虑材料非线性,编制计算程序,对其在单调荷载作用下的整个受力过程进行分析。计算得到预应力与普通钢骨混凝土梁在开裂阶段、屈服阶段、极限阶段的荷载、位移值,及混凝土强度、含钢率、有效预应力、非预应力筋配筋率对预应力钢骨混凝土梁荷载—变形关系的影响曲线。结果表明,对钢骨混凝土梁施加预应力,能显著提高构件的开裂承载力和极限承载力,但其延性有所降低;混凝土强度等级越高,梁的开裂承载力和极限承载力越大;含钢率越大,截面刚度越大,构件承载力提高越明显;开裂前阶段,非预应力筋配筋率对构件承载力的影响较小,开裂后,非预应力筋配筋率越大,梁的极限承载力越大。

预应力钢骨混凝土梁工程应用及施工监测分析

实际工程应用及施工监测表明预应力钢骨混凝土梁通过对普通组合梁施加了预应力后,达到减小截面尺寸、充分发挥材料性能、调整结构内力分布、控制裂缝、提高构件的承载力和抗疲劳能力、减小变形等效果。为同类工程应用提供实践经验。

预应力空腹式钢骨混凝土梁徐变效应分析

根据截面内力平衡和应变协调条件,利用龄期调整有效模量法,建立预应力空腹式钢骨混凝土梁徐变效应分析模型,研制徐变效应分析计算程序,研究预应力空腹式钢骨混凝土梁在徐变效应影响下的应力重分布。计算结果表明:长期荷载作用下,梁受压区混凝土的压应力逐渐减少,上部角钢的压应力和下部角钢的拉应力逐渐增加,预应力筋的拉应力逐渐减少;跨中变形随着时间的增加而增大,直至趋于稳定;跨中变形的增量随混凝土强度、含钢率、轴力的增加而减小,随弯矩和混凝土保护层厚度的增加而增大。

预应力钢骨混凝土梁的理论分析和计算方法研究^[1]

通过对预应力钢骨混凝土梁受力的弹性分析及计算方法的研究，提出其受弯承载力、受剪承载力和挠度计算公式，可供这种新型结构－预应力钢骨混凝土梁在实际工程应用时设计的参考。

预应力钢骨超高强混凝土梁抗弯性能非线性分析

为全面了解预应力钢骨超高强混凝土梁的受力性能,采用ANSYS对预应力钢骨超高强混凝土梁在静力荷载作用下的抗弯受力过程进行数值模拟分析,并与试验结果进行比较。结果表明,该模型所得的开裂荷载、极限荷载、钢筋屈服荷载以及荷载位移曲线与试验结果接近,验证了有限元模型的正确性。模型为预应力钢骨混凝土结构的非线性分析提供了一种较为准确的数值模拟方法。

预应力空腹式钢骨混凝土梁极限承载力分析

根据预应力空腹式钢骨混凝土梁的特点,分析构件在极限状态下的主要破坏模式及受压区混凝土高度范围,针对不同破坏模式建立中和轴经过上部钢骨和中和轴不经过钢骨的预应力空腹式钢骨混凝土梁的极限抗弯承载力计算公式,将计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好,说明所建公式是合理的。

预应力钢骨混凝土结构转换梁的设计和分析

为推广预应力钢骨混凝土的应用，对结构转换层中采用预应力钢骨混凝土梁的设计进行了介绍。