普通RC梁与预应力RC梁的损伤分析

基于刚度下降提出了一种混凝土损伤指标,可直接表示为应变的函数。建立了弯矩与梁的变形、挠度、损伤等之间关系的一般公式,用数值计算方法给出了它们之间的关系曲线。对简支梁在常见荷载形式下进行全过程损伤分析,比较了普通RC梁和预应力RC梁的损伤情况,说明了本方法的可行性及其与实际现象的一致性,为设计、施工和维修加固提供有效依据。

冻融损伤RC梁柱承载与变形能力时变评估模型

为评估严寒地区在役RC框架结构的时变化承载能力与变形能力。该文首先利用最冷月平均气温θ为指标建立实际环境下的年均冻融循环次数F_(act)计算式;进而考虑室内外损伤比例系数S、饱含水时间比例系数k,将F_(act)等效换算为基于“快冻法”的实验室冻融循环次数F_(Q)。同时,以抗压强度为冻损指标,建立可将F_(Q)换算为基于“人工气候”的实验室冻融循环次数F的等效冻融循环次数计算模型。利用已有研究成果建立弯曲破坏未冻融RC梁柱特征状态承载力与变形能力计算式,进而提出可考虑F、f_(c)、n影响的冻融损伤RC框架梁柱特征状态承载力与变形能力计算式。在此基础上,建立冻融损伤RC框架梁柱承载能力与变形能力时变评估模型。研究可为严寒地区在役RC框架结构的冻融劣化时变评估提供参考。

RC梁构件基于能量的抗震设计方法研究

为研究RC梁构件基于能量的抗震设计方法,需建立一个合理的损伤指数来量化损伤。课题组前期建立了RC梁构件耗能能力与位移幅值、累积耗能和设计参数的量值关系,并提出了RC梁构件基于耗能能力的损伤指数和性能指标限值。该文在既有研究基础上提出RC梁构件基于耗能能力损伤指数的抗震设计方法。研究表明:该抗震设计方法与结构设计参数和地震参数建立了量值联系,从而便于指导结构设计;配箍率的增加可以降低RC梁构件的损伤,减损效果先急后缓;持时的增加可加剧RC梁构件损伤的发展,增加效果先快后慢;配筋率的增加可以从整体上降低RC梁构件的损伤;该抗震设计方法可以弥补现行建筑抗震设计规范中未能考虑持时效应的不足。

基于模态测试的梁桥横向联系损伤识别及传载能力评估

梁桥横向联系的优劣关系到桥梁结构的整体稳定性和承载状况。为科学准确地识别梁桥横向联系的损伤位置,评估横向联系构件的传载能力,以实际工程中16 m跨径简支空心板梁桥为研究对象,提出基于主梁跨中模态振型横桥向变化率之比以及相邻主梁模态挠度差的横向联系损伤识别方法,通过有限元仿真分析,对损伤识别指标的有效性进行验证,并定义横向传载性能折减系数ζ,用于评估横向联系的传载能力。结果表明:利用一阶模态振型横桥向变化率之比的增大位置能够进行铰缝的损伤定位;根据相邻主梁之间的模态挠度差在铰缝处的突变现象,也能够准确识别铰缝损伤位置;ζ是评判桥梁横向联系最显著的指标,ζ越大,其横向传递荷载的能力越差,因此,基于模态测试得出的横向联系传载性能折减系数ζ可作为评估铰缝横向传载能力的可靠指标。研究结果可为工程中检测、评估简支梁桥的横向联系安全状况提供有益参考。

钢筋混凝土T梁桥损伤检测、加固与承载力评定

对一座长期运营的3跨钢筋混凝土T梁桥实施了损伤检测、加固与承载力评定。首先通过常规检测评估旧桥的总体状况,并发现上下部结构的病害。然后根据新的设计荷载要求对旧桥进行加固,主要针对全部T梁的裂缝实现封闭处理后,再采用碳纤维复合材料进行加固。随后基于静载试验实测了加固后桥梁关键部位的挠度和应变,同时结合环境振动试验得到桥梁基频,以此评价整体刚度情况。最后基于静动载试验结果和相关规范,评定该桥的承载力。结果表明,采用封闭裂缝后碳纤维布加固,可以有效提高旧桥承载力,同时结合静动载试验结果可以判断该桥加固后符合新的设计荷载要求。

钢筋混凝土梁的损伤评估

基于刚度下降提出了一种混凝土损伤指标,可直接表示为应变的函数.建立了截面弯矩与截面变形及损伤与截面变形之间联系的一般公式,对简支梁在不同配筋和加载情况下进行全过程损伤分析,说明了本方法的可行性及其与实际现象的一致性.

钢筋混凝土梁的弹塑性损伤分析

基于刚度下降建立了力学概念明晰、能涵盖截面、构件和结构三个层次的损伤指标体系,编制了相应的有限元程序,并用于对钢筋混凝土多跨超静定连续梁进行弹塑性损伤评估,表明了该方法的可行性。

冲击荷载下钢筋混凝土梁的性能及损伤评估

基于落锤冲击试验,通过数值模拟研究钢筋混凝土梁在冲击荷载下的抗冲击性能和损伤机理。针对冲击荷载局部效应明显和持时短暂等特点,提出基于截面损伤因子的损伤评估方法;采用参数分析方法研究了箍筋间距、边界条件、冲头形状和面积以及冲击位置对钢筋混凝土梁的动态响应和损伤程度的影响。结果表明:基于截面的损伤评估方法能够比较直观地描述梁体损伤沿长度方向的分布;端部的固支约束可以有效地改变钢筋混凝土梁的耗能机制,并能提高梁的抗冲击承载潜力;冲击位置会直接影响梁体的裂缝分布和破坏模式;碰撞接触面积和冲头形状也对梁的损伤分布具有一定的影响。

非线性有限元评估带裂缝钢筋混凝土梁的损伤

为了评估钢筋混凝土梁的损伤情况,提出了一个新的评估方法即使用损伤系数Di来进行评估,介绍了破坏系数Di的定义是由刚度矩阵KT中的特征系数iλ或是频率ωi确定的,最后给出结构正常使用状态下的损伤指标值的范围。

钢筋混凝土梁疲劳弯曲损伤指标的计算方法

目前,国内外主要使用试验的方式研究钢筋混凝土梁疲劳弯曲性能。基于混凝土割线模量损伤与其塑性应变的线性关系,采用混凝土的塑性应变构造了损伤变量,并以此为依据推导了能够用于钢筋混凝土梁的弯曲疲劳全过程分析的损伤指标计算公式。通过与试验结果的比较,证明了该计算方法的适用性和可靠性。