端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯承载力试验

为改善普通钢筋混凝土梁自重大、易开裂、承载力低等缺点,在混凝土中常加入钢纤维,端钩型钢纤维,作为常见的一种高性能钢纤维得到广泛关注,中外学者针对端钩型钢纤维混凝土的基本力学性能开展了较多研究,而对端钩型钢纤维混凝土受弯构件的正截面受力性能有待深入研究。为研究端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯性能,制作4根端钩型钢纤维混凝土梁及1根普通混凝土梁,对其进行受弯性能试验,根据试验得到的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线,分析端钩型钢纤维体积掺量对试件受弯承载力及破坏形态的影响。结果表明:端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程类似,均经历了弹性、开裂、带裂缝工作、破坏4个阶段;端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程均基本符合“平截面假定”;端钩型钢纤维限制了裂缝的产生和发展,使得纤维混凝土梁变形能力增强;与一般混凝土梁相比,端钩型钢纤维混凝土梁抗裂性及极限承载力得到提高,且构件承载力与钢纤维体积掺量基本呈现正相关;基于试验数据,对现行规范中开裂弯矩及极限承载力计算公式进行优化,开裂弯矩方面考虑对截面抵抗矩塑性影响系数进行修正,极限承载力方面引入纤维混凝土正截面承载力影响系数ζ,经修正计算值可较好吻合试验值。

钢筋混凝土结构整体承载能力、可靠度和整体抗力系数校准--以简支梁为例

目前,基于构件承载能力极限状态的荷载抗力系数设计法或分项系数法是世界各国土木工程结构设计规范所主要采用的概率极限状态设计方法,目前这两种方法存在两个基本矛盾,需要发展基于结构整体可靠度的整体安全系数设计方法。总结钢筋混凝土结构整体承载力设计值和整体抗力系数的确定方法,将FIB混凝土结构整体抗力系数设计法与结构整体可靠度理论相结合,提出钢筋混凝土结构整体承载能力可靠度和整体抗力系数的校准原理。以双面配筋钢筋混凝土结构简支梁为例,通过非线性有限元分析和蒙特卡洛模拟,校准得到钢筋混凝土简支梁的整体承载能力可靠度和整体抗力系数,研究发现钢筋混凝土简支梁的整体承载力可靠指标总体大于构件承载力可靠指标,且整体可靠度指标和构件可靠度指标均远大于目标可靠度指标,表明《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50058—2018)的目标可靠度指标有较大提升空间。

某空心板简支梁桥的加固及服役性能

针对在役空心板简支梁桥病害导致桥梁体系承载性能减弱的问题,采用粘贴钢板加固方法进行加固改造,以提高桥梁体系的整体性和耐久性,对加固前后桥梁特殊断面在最不利受荷状态下的最大应变和最大竖向挠度进行了测试分析。结果表明:加固后桥梁体系的刚度显著增大,并且中载和偏载条件下所产生的弹性应变和挠度远小于桥体实际承载能力。通过数值模拟方法对加固后桥梁体系的承载性能进行验算,发现桥梁刚度在有限范围内变化时,桥梁体系仍具有较好的整体性和耐久性能。

某金融大厦托梁拔柱改造工程设计与施工研究

托梁拔柱技术设计难度大、施工复杂,施工过程中安全风险较高,因此尚未形成完整的托梁拔柱设计理论和施工技术。结合某金融大厦改造工程,对托梁拔柱实践进行探讨,该大厦项目拟拆除两根框架柱,依据功能布局的需求及相应的计算结果,采用新增简支预应力上翻梁的加固改造措施。从实施方案对比、可行性论证和现场监测验证等方面阐述了简支上翻梁的优越性,并详述托梁拔柱的施工方案。施工过程中框架梁监测点变形量在-4.6mm~2.5mm之间,大厦改造后可以满足预定的使用功能,可为同类型的工程提供参考。

某水电站泄洪洞工作闸门室弧门支撑梁结构受力及配筋研究

某水电站左岸山体内平行布置3条泄洪洞,有压洞与无压洞衔接部位设工作闸门室连通3条泄洪洞,闸门室底部采用弧形工作门控制水流,弧门支撑大梁布置于工作闸门室洞挖后的反坡段。弧门支撑大梁断面较大,属大体积混凝土结构,施工期受温度荷载作用,与反坡段岩体接触关系多变,联合受力问题复杂。为此,采用FLAC~(3D)软件,考虑运行期各设计状况及荷载效应组合,重点分析了闸门室支撑梁结构与围岩形成联合承载特性,并据此开展支撑梁结构内力计算、结构配筋设计。研究成果可为其他类似工程泄洪洞闸门室弧门支撑梁配筋提供参考。

装配式T梁桥加固方法优化设计与稳定性分析

针对现阶段装配式T梁桥的加固方案,采用元模拟软件对桥梁进行了建模,并提出了一种平行钢支撑加固方案。试验结果表明,该钢支撑方案在支撑钢管截面面积为64 cm^(2),支撑数量为28对时,一阶横、竖向自振频率分别为4.11 Hz、4.26 Hz;当钢支撑横截面积为300 cm^(2)时,其横、竖向自振频率分别为4.42 Hz、4.25 Hz。采用该支撑方案进行加固后,桥梁横向自振频率提高了34.77%,该方案不仅能提高梁体的横向刚度,还能提高桥梁的整体稳定性。

高层建筑施工剪力墙结构连梁节点受力数值模拟

为评估高层建筑施工中剪力墙结构连梁节点的受力性能,提出了一种基于有限元数值模拟的方法。试验结果表明:该方法能有效模拟连梁节点的实际受力状态,试件的承载能力与轴压比和暗支撑配筋率正相关,且随梁端位移增加,承载力退化系数先升后降,在配筋率为1%~2%时,试件稳定性表现优异,具备良好的变形能力和延性。

大跨度8m超高钢筋混凝土梁施工技术

银河四期项目剧院2层处有一榀高为8m,跨度为30m的超高钢筋混凝土梁,其支撑架体的搭设是施工考虑的关键因素。通过对贝雷桁架和轮扣支撑架体两种方案进行对比及分析,最终确定采用贝雷桁架支撑方式进行施工。同时,通过对支模架、模板、钢筋、混凝土、养护、监测等施工工序实行高标准控制,顺利完成了超大梁的施工,实施效果良好,各项质量指标均符合要求,受到业主和监理顾问一致好评。

钢结构厂房托梁拔柱改造设计与施工技术

本文探究了某制酒厂房的托梁拔柱改造设计要点和施工技术。新增两榀托架,焊接到拟拔柱的上柱,使屋面荷载经上柱传递到托架,在不影响屋面稳定的前提下将拟拔柱的下柱拔除。同时,对拟拔柱两侧的临近柱采取增大截面法提高其承重能力,对于地基基础采用钻孔灌注桩法进行处理,防止基础不均匀沉降。在托梁拔柱的改造施工中,重点加强基础加固、钢柱加固、托架安装、拔柱施工等技术要点的管理,确保本次托梁拔柱改造任务顺利完成,维护钢结构厂房的稳定与安全。

地铁上盖大型机械设备基础施工关键技术

地铁交通这类速度快、舒适性高、换乘方便的交通方式正逐渐成为各大城市基础设施建设的重点。地铁交通的建设往往留下大量的地铁上盖空间,大型机械设备基础如何克服地铁上盖这一不利条件,在保证安全的前提下更好地为地铁上盖空间的开发服务,成为一个亟待解决的问题。本文从塔吊设备基础的设计、连接节点做法、基础短柱加强等方面,提出一种针对地铁上盖大型机械设备基础施工关键技术,可为其他同类型地铁上盖项目的大型机械设备基础提供借鉴。

考虑剪切效应的简支加固梁弯曲性能研究

为研究均布荷载作用下剪切效应对简支加固梁弯曲性能的影响。文中基于材料力学和弹性力学理论,运用解析法得到了均布荷载作用下,简支加固梁弯曲应力方程和挠曲线表达式,并利用ANSYS数值模拟法进行比较验证,同时讨论了剪切效应对加固梁弯曲变形的影响。结果表明文中方法对计算简支加固梁弯曲问题,具有计算简便、精度高等优点,能满足一般工程设计要求。同时,剪切效应对简支加固梁的弯曲变形有着较大的影响,且随着跨高比的减小,影响作用逐渐增加。

温度荷载作用下混凝土曲线箱梁桥支座位移研究

本研究基于武汉城市桥梁健康监测项目,对某大型互通立交曲线匝道梁桥长期监测数据进行分析。利用支座位移及环境温度监测数据相关性分析了桥梁病害情况,并给出相应的维修加固建议,对于保证桥梁结构的安全运营具有重要意义。首先,分析了曲线梁桥的平面受力与变形的特点,并阐述了温度对曲线梁桥变形的影响特性。其次,分析了环境温度与支座位移的相关性,并结合预警机制,制定了针对支座位移的桥梁结构健康监测预警流程。最后,基于一个实际案例,结合支座位移与梁缝工作状态空间联动性,成功预测到了桥梁结构的病害。本研究针对曲线梁桥的特点,提供了一种新的基于支座位移监测数据的健康诊断思路,以保证桥梁结构的安全运营。

高温下钢筋混凝土简支梁的抗火性能

对2根钢筋混凝土梁开展高温试验研究,采用合理的材料热工性能和热-力耦合本构关系,应用ABAQUS有限元软件对其温度场和结构变形性能进行三维实体有限元分析,温度场和结构变形性能计算结果与试验结果符合较好.在试验验证的基础上,开展有限元参数分析,探讨保护层厚度及荷载水平对钢筋混凝土简支梁抗火性能的影响.结果表明,钢筋混凝土简支梁的保护层越厚,受拉主筋升温越慢,构件变形延缓,耐火极限增大;荷载水平越大,耐火极限越小.

火灾作用后RC简支梁抗弯承载力试验研究和可靠度分析

建筑物发生火灾后 ,结构的力学性能如何变化一直是研究人员普遍关注的热点问题。但是火灾对建筑物的影响因素较为复杂 ,这些问题至今还没有得到很好的解决。笔者通过试验研究了 11根三面受火钢筋混凝土简支梁在不同初始荷载和配筋下的火灾后抗弯承载力和可靠度 ,并进行了比较。试验结果表明 :在其他条件相同仅配筋不同时 ,钢筋配置适当增加 ,火灾后抗弯承载力下降减少 ,钢筋混凝土梁的抗火能力增强 ;在其他条件相同仅初始荷载不同时 ,初始荷载增加 ,抗弯承载力下降增加 ,火灾后可靠度的下降幅度也增加。试验研究为钢筋混凝土梁的抗火设计和火灾后的修复和加固提供了参考依据。

旧钢筋混凝土简支梁桥承载潜力因素分析

在考虑了影响旧桥承载力的不利因素的基础上 ,分析了对旧钢筋混凝土简支梁桥承载潜力有利的几种因素 ,包括未意识到的连续性、约束性、组合作用、荷载横向分布、混凝土强度和钢筋强度变异性等 .通过室内缩尺模型及实桥荷载试验的结果 ,给出了各潜力因素影响系数的初步定量表示 ,并把这些影响系数体现在荷载效应和抗力效应的表达式中 .在已有的旧桥评定方法基础上 ,提出了考虑旧桥承载潜力的修正公式 ,并结合工程实例说明了使用该修正公式进行旧桥评定的步骤 ,旨在为旧桥改造提供理论依据 .

HRB500级钢筋混凝土梁受弯刚度试验

为了进一步研究高强钢筋混凝土梁的刚度计算方法,进行了15根HRB500级钢筋混凝土简支梁及2根HRB335级钢筋混凝土对比梁的试验,详细分析了HRB500级钢筋混凝土梁的受弯性能。结果表明:HRB500级钢筋混凝土简支梁正截面符合平截面假定,实测挠度比现行规范计算值略大,相对误差在6%左右,根据该试验和收集的部分高强钢筋混凝土梁的试验数据分析结果,提出了修正后适合HRB500级钢筋混凝土梁的刚度公式,且采用该修正后的公式计算HRB500级钢筋混凝土梁的跨中挠度具有更高的精度。

罕遇地震下少筋混凝土桥墩最低配筋率研究

为了研究少筋混凝土桥墩在罕遇地震下的抗震性能,给少筋混凝土桥墩的配筋率设计提供理论依据,以高速铁路32m简支梁桥为研究对象,通过拟静力试验得到了少筋混凝土桥墩的抗震验算指标,基于有限延性抗震设计思想提出了相应的验算方法,并分析了3种场地条件、2种墩高下的桥墩抗震性能。结果表明:在场地较好的条件下,配筋率小于0.5%的中、低墩,在强震作用下可达到"大震不倒"的抗震性能要求;地震动峰值加速度为0.1g、0.21g、0.32g、0.38g、0.57g时,少筋混凝土中、低墩的最低配筋率分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%;场地条件对桥墩地震反应的影响显著,场地条件较差时,应提高桥墩的配筋率,并加强结构的抗震措施。

火灾高温下钢筋混凝土梁桥非线性计算方法

针对受火时间、不同保护层厚度等多种工况进行了三侧整跨受火时钢筋混凝土简支梁桥的火灾高温反应分析.引入弦切角收敛标准,建立荷载因子非线性计算方法,分析了等荷载和变荷载条件下荷载因子的变化规律,研究了火灾高温下钢筋混凝土简支梁的跨中截面极限弯矩时变效应状况,将其计算结果与有限元方法做了比较.研究表明:荷载因子能明确反映出在外部荷载相等条件下,极限弯矩随时间的变化规律,以及外部荷载提供给此结构的有效度;钢筋混凝土简支梁桥极限弯矩随火灾时间的延伸近似呈二折线下降,随保护层厚度的增加呈线性递增关系;控制火灾时间,提高混凝土保护层厚度,可有效阻止结构火伤程度,因此,该方法可行.

高温冷却后钢筋混凝土简支梁强度损伤的研究

本文对高温冷却后钢筋混凝土简支梁的抗弯能力的损伤进行了研究,提出了计算火烧后钢筋混凝土简支梁剩余承载能力的方法。在混凝土和钢筋高温冷却后强度试验结果的基础上,进行了11根以石灰岩为骨料的钢筋混凝土简支梁高温冷却后的破坏试验,并用分层法对火烧后梁的承载能力试作了计算和分析,计算结果与试验结果吻合较好。

钢混简支梁加载损伤后耗能特征试验研究

将简支梁作为钢筋混凝土简支梁桥的结构简化模型,对其加载损伤后的振动耗能特征进行试验研究。通过静力加载试验模拟简支梁的损伤累积过程,通过突加荷载试验跟踪简支梁振动耗能特征随加载损伤等级的变化,深入分析了阻尼比随裂缝损伤状态的变化机理,并在此基础上提出了描述结构振动耗能特征的指标——相邻周期耗能比。分析结果表明,该指标能够比较敏感地反映裂缝型损伤的程度变化,具有较好的噪声鲁棒性,可以作为钢筋混凝土简支梁桥的损伤检测指标。