FRP筋混凝土连续梁力学性能试验研究

由于FRP材料具有高强、轻质、耐腐蚀等优点,在混凝土结构中用FRP筋代替钢筋的方法常在一些工程中采用。过去的研究工作大多集中在FRP筋简支梁上,但实际工程中,多数是连续梁。因此通过5根FRP筋和1根钢筋混凝土连续梁的试验,研究FRP筋混凝土连续梁的受弯性能。以中间支座与跨中截面FRP筋配筋率的比值为试验参数,采用跨中对称单调加载,研究了FRP筋混凝土连续梁的开裂过程、荷载-挠度关系、荷载-弯矩关系、内力重分布特点、极限承载力等。研究结果表明,FRP筋混凝土连续梁截面具有良好的塑性转动能力,内力重分布贯穿于整个带裂缝工作状态,且内力重分布系数基本稳定,其值与跨中与中间支座相对配筋率密切相关。基于试验结果和理论分析,提出了FRP筋混凝土连续梁内力重分布系数、极限荷载等计算方法,计算值与试验结果较为吻合。

恒载作用下损伤梁的弯矩重分布研究

根据等效刚度原理定义损伤程度,对损伤采用损伤位置、损伤程度和损伤长度三个参数来描述,从材料力学平面弯曲理论出发,运用小变形的平面弯曲挠曲线近似微分方程,并引入损伤程度的定义,推导出恒载作用下两端固定损伤梁弯矩方程的隐含表达式。对恒载作用下两端固定损伤梁进行了各种损伤情况下弯矩重分布的对比分析,总结出了其弯矩重分布规律。本研究的目的是期望为桥梁的健康检测、损伤识别理论研究奠定基础。

钢筋砼叠合梁受力特性分析

本文运用成熟的电算模拟方法；计算得到二阶段受力钢筋砼叠合梁在不同受力阶段的截面应力分布规律及钢筋的应力变化规律，分析得到二阶段受力时钢筋砼叠合梁［１］的受拉钢筋应力超前、受压区砼应变迟后逐渐缓解的实质为截面应力重分布的结果．

钢筋砼连续叠合梁受弯性能及设计方法研究

通过 6根二次受力连续叠合梁和 1根一次受力叠合梁及 1根整浇梁的试验 ,研究二次受力叠合梁受力性能及内力重分布规律 ,并根据试验结果提出设计方法。

火灾作用下钢筋混凝土连续梁内力重分布研究

根据材料在不同温度下的本构模型,对钢筋混凝土连续梁的抗火性能进行了非线性分析。通过计算火灾作用下钢筋混凝土连续梁的高温极限承载力和力学性能,分析了不同加载位置、荷载大小和加温跨数下内力重分布和变形的变化规律。结果表明,在升温过程中,不同的加载位置和加载水平使得连续梁发生剧烈的内力重分布,并产生可变的高温塑性铰,从而改变结构的破坏形态。

次弯矩及其对PPC连续梁受力性能的影响

从次弯矩产生的机理出发,分析了次弯矩对PPC连续梁极限荷载和内力重分布的影响,得出在低配筋的情况下,可不考虑次弯矩的影响;但在高配筋的情况下,所形成的塑性铰转动能力较小,次弯矩不可忽略。在次弯矩对截面不利的情况下,则应充分考虑次弯矩的影响。对于直线配筋的PPC连续梁,次弯矩能提高塑性铰的转动能力,因此,可增大这种PPC连续梁的弯矩调整幅度。

钢-混凝土连续组合梁强度极限状态调幅系数

在连续组合梁塑性极限分析的基础上,推导了两跨连续组合梁极限状态所需的调幅系数,探讨了结构所能提供的调幅能力以及调幅系数的确定方法,给出了连续组合梁承载力计算公式。结合算例,与现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的弯矩调幅方法的计算结果进行了比较,采用该方法可有效发挥连续组合梁极限承载能力,对连续组合梁的合理优化设计具有参考价值。

火灾下钢管混凝土叠合柱-RC梁平面框架内力重分布

火灾下钢管混凝土叠合柱-RC梁平面框架结构会产生膨胀变形.由于框架梁、柱的相互约束作用,框架结构不能自由膨胀变形,结构中发生内力重分布,影响框架结构的耐火性能.建立钢管混凝土叠合柱-RC梁平面框架有限元模型,用现有相关试验数据对有限元模型进行对比验证.利用该有限元模型在荷载和ISO-834标准升温作用下对钢管混凝土叠合柱-RC梁平面框架结构的内力重分布进行分析,并进行柱火灾荷载比和梁火灾荷载比不同作用下框架结构内力重分布的参数分析.研究表明:框架结构特征截面处内力变化剧烈;柱火灾荷载比和梁火灾荷载比对框架结构内力重分布产生显著影响,火灾作用下框架节点处梁端弯矩最大值约为常温值的3.8倍,应加强结构节点设计.

带有悬挑构件的多层砖混结构房屋条形基础底面积计算方法探讨

本文通过对悬挑构件的受力分析,着重指出悬挑构件对其支承构件的纵、横墙体上的荷载具有重新分布作用,给出了在这种作用下基础底面积的计算方法,供工程设计人员在实际工作中参考.

大展弦比大柔性机翼载荷分布求解的一种方法

大展弦比大柔性机翼在气动力作用下产生较大的弯曲和扭转变形,会引起明显的气动载荷重新分布。基于一种只具有2个广义转角自由度的梁单元模型,提出了一种大展弦比大柔性机翼载荷重新分布的新方法。该方法将大柔性机翼弯曲变形的几何非线性问题转化为线性问题,同时,基于弯曲变形结果,可在局部坐标系下进行机翼扭转变形求解,避免了整体坐标系下扭转变形的几何非线性问题。综合来看,该方法可将具有明显几何非线性效应的大展弦比大柔性机翼的载荷重新分布问题转化为线性问题,且计算量小,效率高,非常适合工程实用。通过与大柔性悬臂梁解析解的对比,验证了本文方法的正确性和有效性。

钢-部分预应力混凝土连续组合梁内力重分布研究

本文报道了10榀钢-部分预应力混凝土连续组合梁和1榀钢-普通混凝土连续组合梁的极限承载力试验结果。试件为两跨连续梁,主要试验参数为负弯矩区部分预应力比PPR、综合力比Rp及栓钉连接程度。试验采用跨中单调一次加载。试验发现,在负弯矩区施加预应力的钢-部分预应力混凝土连续组合梁可产生较充分的内力重分布,其主要影响因素为截面相对受压区高度ξu和负弯矩区综合力比Rp。本文通过试验研究和理论分析,提出了钢-部分预应力混凝土连续组合梁满足承载力要求的弯矩调幅限值犤β犦的计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。

PC连续梁塑性设计的极限等效荷载平衡法

对于预应力混凝土连续梁的正截面承载力计算及内力重分布设计,探讨一种概念清楚、计算简捷的方法。提出了"极限等效荷载平衡"的概念,将预应力混凝土连续梁简化为承受轴向力和剩余使用荷载的普通钢筋混凝土梁。给出了极限承载力平衡法的极限承载力计算简图和计算公式。讨论了主弯矩、次弯矩、预应力轴力对极限承载力及塑性内力重分布的影响,对预应力混凝土连续梁内力重分布的试验数据进行了分析,并提出了内力重分布的弯矩调幅系数的建议值。

体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布试验研究

进行了3根体外预应力混凝土两跨连续梁受力全过程试验。试验表明,自加载至受拉区混凝土开裂前,连续梁处于弹性阶段,边支座、中支座反力、跨中截面和中支座截面弯矩的实测值与采用弹性理论计算值接近。受拉区混凝土开裂后至非预应力受拉钢筋屈服,边支座反力及跨中截面弯矩实测值开始向大于弹性理论计算值的方向偏离;而中支座反力及中支座截面弯矩实测值则向小于弹性理论计算值的方向偏离。当梁内受拉非预应力筋屈服后,边支座、中支座反力的实测值以及跨中截面弯矩和中支座截面弯矩实测值与弹性理论计算值的偏差进一步增大,这种偏差在试验梁破坏时达到最大。3根试验梁中支座截面弯矩重分布值分别为12.8%、16.9%及14.6%。试验实测值还与4个不同设计规范的弯矩重分布计算值进行了比较。结果表明:采用美国ACI 318-95规范及中国GB 50010-2010规范计算的中支座截面弯矩重分布值均小于试验实测值;除一根编号为B5的梁外,加拿大A23.3-M84规范的预测值与试验值最为接近;而英国BS8110规范则偏于不安全。实际设计中,可按中国规范公式来计算体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布,但必须合理确定体外预应力筋的极限应力。

角柱失效下钢筋混凝土梁-板子结构的抗连续倒塌性能研究

为了研究角柱失效下钢筋混凝土(RC)梁-板子结构的抗连续倒塌性能,本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对角柱失效工况下的梁-板子结构拟静力试验建立精细化有限元模型,并通过试验结果校核了竖向荷载-位移曲线和破坏模式的准确性。在已验证的有限元模型的基础上,研究了混凝土强度、角柱配箍率以及荷载重分配机理对所研究子结构的抗连续倒塌性能的影响。有限元分析表明:混凝土强度的提高减轻了结构的破坏程度,混凝土强度为50MPa时结构的第一峰值荷载相较20MPa的第一峰值荷载提高了82.0%。角柱配置箍筋延迟了角柱的剪切破坏,并提高了结构的承载能力。在大变形阶段,楼板的拉膜机制可明显提高结构的承载能力和变形能力,带板框架的第一峰值荷载相比纯框架的提高了65.9%。