Limit analysis for reinforced concrete rectangular members under bending,shear and torsion

The ultimate strength of reinforced concrete （RC） rectangular members subjected to combined bending, shear and torsion is obtained from the limit analysis proposed in the present paper. Based on a warped failure surface determined by external loads, and a reasonable assumed stress distribution balancing external loads but not violating the yield condition, the bending-shear-torsion interaction can be derived from equilibrimn conditions. According to the definition of lower-bound theorem in limit analysis, the calculated ultimate loads will be carried safely by the structure. The present method is a simple approach to obtain carrying capacities for RC elements under complex external loads. After comparing with the test results, a good agreement has been observed. The present method can be extended to explain the failure mechanism of RC members subjected to axial loads, and it is possible to develop a simple unified theory of RC members for engineering.     

扩大截面加固轴心受压圆截面短柱承载力计算

轴心受压圆截面短柱因承载力不足而采用扩大截面法进行加固,为了研究加固柱的破坏界限和正截面承载力,根据结合面处混凝土受力平衡,通过数值迭代解法求出加固柱的径向应变,从而按三向受压计算旧混凝土的纵向抗压强度;新混凝土按环向受拉、纵向受压计算抗压强度。当外包新混凝土达到拉应变极限时,外包混凝土开裂,加固柱达到破坏界限。     

桥梁结构爆炸分析特点综述

笔者在文中论述了爆炸荷载的特点和冲击波超压 时间曲线,这是模拟爆炸荷载对桥梁结构作用的基础.爆炸荷载作用下,公路梁桥以局部破坏形式为主.进行爆炸效应的数值模拟时应注意到爆炸荷载对梁桥的作用效应为有限的区域,而不能简单地用均布荷载施加于桥面上.并介绍了爆炸模拟的原则和特点.     

Development of a nonlinear 3D solid finite element model for the calculation of bending moments of flexural members

A numerical model is developed in this paper to calculate the bending moments of flexural members through integration in 3D solid finite element analyses according to the nonlinear constitutive model of concrete and the elastoplastic constitutive model of steel, utilizing the stress condition of the cross-section, considering the destruction characteristic of reinforced concrete members, and based on the plane cross-section assumption. The results of this model give good agreement with those of the classical method. Consequently, we can also deduce the corresponding numerical expression for eccentrically loaded members according to the analysis method.     

反复荷载下钢筋混凝土平面应力问题有限元非线性分析

本文采用有限元法，对承受反复荷载的钢筋混凝土构件的平面应力问题进行了非线性分析，提出了较为合理的材料本构模型。其中，对开裂后的混凝土考虑了裂面接触效应。本文采用了建立在等效单轴应变概念基础上的增量式正交异性模型来描述混凝土的双向受力性能，并对该模型中的主轴旋转规则进行了改善。采用以本文所述方法编制的程序进行了实例分析，分析结果与试验结果吻合良好。     

3D Nonlinear Numerical Simulation of Intact and Debonded Reinforced Concrete Beams

To study the behaviour of reinforced concrete (RC) structures with sections of concrete removed and the reinforcement exposed, 3D nonlinear numerical analysis was performed upon both intact and debonded RC beams by using finite element techniques. The deformational characteristics and the ultimate loads were obtained through numerical models, as well as crack and stress distributions. The failure modes can also be deduced from computational results. Compared with intact beams, the normal assumptions of plane section behaviour is not hold true and the patterns of stress and strain are different in debonded RC beams. The numerical results show good consistency with experimental data. This kind of numerical simulation is a supplement to existing codes.     

大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力的复合非线性分析

基于大跨度箱形拱桥的几何非线性及材料非线性耦合分析方法,采用平面杆系对钢筋混凝土箱拱进行非线性有限元分析的方法,及编制的计算程序．对于大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力的复合非线性分析有所助益。     

强度等级对混凝土动态抗压特性的影响分析

混凝土的动态与静态力学特性有很大的不同.为了明确混凝土在动态荷载作用下的抗压特性,以及强度等级对其动态抗压特性的影响,通过试验得出各等级混凝土在高应变速率下的力学性能相较于静态时力学性能的变化,为建立动态作用下的混凝土力学本构关系打下基础.     

钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术

在系统调查与分析钢筋混凝土桁架拱桥病害的基础上,提出了采用增大截面、黏贴钢板、黏贴碳纤维布的综合加固方法,对从事旧桥加固的工程技术人员有一定的借鉴作用。     

现役钢筋混凝土梁的受弯区裂缝高度特征试验研究

目前随着桥梁运营时间增加,其承载能力逐渐降低,而交通荷载的不断增长,需要对于桥梁的承载能力进行检测评估,桥梁数量众多,使得快速、准确的评估方法受到关注。裂缝作为钢筋混凝土梁的主要特征,其开展情况能够在一定程度上反映桥梁的真实工作状态。本文依据钢筋混凝土基本原理,通过理论分析裂缝的高度特征参数,利用新旧钢筋混凝土梁的对比试验,总结受弯区裂缝高度特征参数与荷载作用之间的关系,提出了方便检测评估的裂缝高度特征。     

考虑混凝土损伤演化的钢筋混凝土梁寿命分析

为了建立能方便于工程应用并能够反映钢筋混凝土梁寿命衰减机理的钢筋混凝土梁寿命分析模型,文章研究了混凝土收缩以及荷载长期效应对结构损伤演化和服役寿命的影响,重点考虑了混凝土的损伤演化过程与拉伸区的拉应力对寿命的影响,对现有的钢筋混凝土梁的挠度计算公式进行修正,建立了新型的钢筋混凝土梁的挠度计算公式.在该挠度计算公式的基础上,获得了钢筋混凝土梁的寿命分析模型,该寿命分析模型以《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定的桥梁长期挠度限值作为钢筋混凝土梁无法安全服役的限值.研究结果表明：文中修正的钢筋混凝土梁挠度计算公式能够较准确地计算钢筋混凝土梁在长期服役荷载下的任意时刻的挠度值,所建立的钢筋混凝土梁的寿命分析模型能方便地得到梁的安全服役寿命,并具有一定程度的可靠性.     

组合结构箱梁扭转极限承载力计算方法研究

对受扭组合结构箱梁进行理论分析,提出了配筋率与混凝土破坏模态和钢筋屈服模态之间的相互关系.提出了组合结构箱梁的扭转极限承载力计算方法.通过与实验结果进行比较,验证了所提出计算方法的正确性.     

组合结构箱梁扭转极限承载力计算方法研究

对受扭组合结构箱梁进行理论分析,提出了配筋率与混凝土破坏模态和钢筋屈服模态之间的相互关系。提出了组合结构箱梁的扭转极限承载力计算方法。通过与实验结果进行比较,验证了所提出计算方法的正确性。     

高恢复性钢筋混凝土圆柱的抗震试验研究

为了使钢筋混凝土圆柱在遭遇超过现行规范设定水准的巨大地震时仍能保持正刚性且残余变形足够小，提出了采用高强低粘结的无预应力钢绞线作为柱纵筋的办法. 为了验证这种方法的有效性，进行了4根钢筋混凝土圆柱的常轴压低周水平往复试验，其中3根采用钢绞线纵筋，1根采用普通钢筋作纵筋，研究了剪跨比和塑性铰区横向约束方式对钢绞线混凝土柱抗震性能的影响. 试验结果表明:剪跨比为3和4的配置钢绞线为纵筋的钢筋混凝土圆柱位移角达6%时，仍保持正刚性，且残余位移角在2%以内；和普通钢筋混凝土圆柱相比，当位移角为6%时，钢绞线混凝土圆柱的侧向承载力提高了90%，残余变形降低了73%；在柱的塑性铰区（1.5D，D为截面直径）采用螺栓连接的钢板进行横向约束可将柱的侧向承载力进一步提高15%，残余变形进一步降低21%；由于钢绞线存在明显的粘结-滑移效应，基于平截面假定的分析方法不适用于采用钢绞线的钢筋混凝土柱侧向承载力的评估.      

钢筋混凝土柱模板缺陷处理措施

柱模板是一种竖向横截面尺寸较小的结构，在浇筑混凝土的过程中容易产生质量缺陷。通过分析钢筋混凝土柱模板的缺陷，对其防治措施进行探讨，可更好地指导实践。     

截面转换技术加固T梁工程运用

分析钢筋混凝土T型梁桥的缺陷和病因的基础上,通过和以往加固方法的比较,利用箱梁优点和从力学方程说明截面转换技术,并结合工程实例进行详细阐述,进一步证明截面转换技术可以有效地提高T梁承载力。     

枕下套靴硬化对预应力配筋弹性长枕强度影响

在对预应力混凝土轨枕进行强度计算时,通常将混凝土轨枕简化为梁单元或建立未施加预应力的混凝土枕空间有限元模型,这种方法无法体现轨枕在实际预应力配筋下的真实应力.本文建立了能够考虑轨枕实际截面尺寸和预应力配筋的新型计算模型,对预应力轨枕受力与变形进行了分析,并与未配筋情况的轨枕受力进行了对比,说明建立这种新型计算模型的必要性.利用新型计算模型,对地铁用长枕套靴式减振轨道枕下套靴硬化对轨枕强度影响的问题进行了分析,得出了枕中裂纹产生原因,并给出了套靴硬化的限值.     

钢筋混凝土拱桥极限承载力的参数研究

采用压溃理论和三维仿真模型，分析了钢筋混凝土拱肋在几何非线性、材料非线性、几何缺陷以及混凝土压碎、开裂、骨料嵌锁等因素耦合作用下的极限承载力，以使它的确定更符合实际．重点研究了初始几何缺陷、截面形式、荷载形式和矢跨比等对钢筋混凝土拱肋极限承载力的影响．研究结果表明：混凝土材料的力学特性对大跨径钢筋混凝土拱桥的极限承载力有明显影响；大跨径钢筋混凝土拱肋的极限承载力随初始几何缺陷的增加按分段二次曲线规律减小，与拱肋长细比遵循三次曲线关系规律．     

钢管砼偏心受压构件的徐变分析

钢管砼结构徐变由于物理状况上封闭、干硬性、养生时不浇水,受力上卸载而低于普通砼的徐变,由于徐变导致的钢管和砼的应力[1]重分布十分明显而不可忽视,为了有效计算核心砼徐变导致的重分布应力,在推导轴心受压构件徐变公式的基础上,结合大小偏心受压构件的受力特点,偏安全地考虑最大纤维处的徐变,根据弹性理论及叠加原理推导了钢管砼构件徐变系数的一般计算公式,并测试了轴心受压和偏心受压结构的徐变应变和收缩应变,经比较,徐变计算比较吻合,验证了理论分析.     

钢管砼偏心受压构件的徐变分析

钢管砼结构徐变由于物理状况上封闭、干硬性、养生时不浇水,受力上卸载而低于普通砼的徐变,由于徐变导致的钢管和砼的应力[1]重分布十分明显而不可忽视,为了有效计算核心砼徐变导致的重分布应力,在推导轴心受压构件徐变公式的基础上,结合大小偏心受压构件的受力特点,偏安全地考虑最大纤维处的徐变,根据弹性理论及叠加原理推导了钢管砼构件徐变系数的一般计算公式,并测试了轴心受压和偏心受压结构的徐变应变和收缩应变,经比较,徐变计算比较吻合,验证了理论分析.