碳纤维布加固具多裂纹RC梁振动分析

基于Euler-Bernoulli梁理论,考虑纵向钢筋和碳纤维布约束效应,通过引入应力影响因子函数模拟裂纹尖端附近砼的应力集中效应,利用Hamilton原理建立碳纤维布加固具多裂纹RC梁受迫振动的控制方程,采用Galerkin法对方程进行数值分析,分析裂纹深度、数量、间距及碳纤维布和钢筋约束效应对具多裂纹RC梁位移响应...     

钢板加固含裂纹RC梁的自由振动研究

基于Euler-Bernoulli梁理论,建立了钢板加固含单裂纹RC梁的自由振动微分控制方程。提出一种简单的数值方法,即将位移函数直接以Chebyshev正交多项式展开,进而得到钢板加固含裂纹RC简支梁自由振动特征方程。通过数值分析,探讨了该数值方法在求解RC梁自由振动特征值问题上的可行性,并研究了裂纹深度以及粘钢板加固对RC梁固有振动特性的影响。研究表明,本文提出的数值方法具有精确度高、快速收敛的优点;且由分析可知,裂纹的扩展将使RC梁的固有频率降低,进行粘钢加固将有效提高含裂纹RC梁的自由振动特性。     

桥面不平顺状态下含裂纹梁的车桥耦合振动分析

为分析桥面不平顺状态下含表面裂纹时桥-车耦合振动,利用1/4车辆模型,基于桥面不平顺产生的随机激励,运用Hamilton原理建立桥面不平顺状态下含裂纹桥-车耦合系统动力方程,应用Runge-kutta法对方程进行求解,分析不同等级桥面不平整度下,裂纹深度、车速、桥车质量比等参数对桥梁结构位移的影响。结果表明,随着裂纹深度的增加,梁体跨中位移峰值增大,且考虑桥面不平顺状况时梁体跨中位移响应更复杂。     

砼梁抗弯CT观测试验研究

砼是一种典型的非均质材料,这种性质对提高地震荷载作用下砼设计强度及其他动力学参数选取有重要意义。长期以来,砼材料的率效应研究主要采用宏观力学试验方法。文中采用X射线CT技术研究砼梁在不同应变率作用下的破裂过程,结果显示砼梁细观裂纹的起裂点增多,裂纹逐渐平直化,裂纹穿过骨料现象增多,动强度增大。     

孔道压浆质量对预应力砼梁的影响研究

基于孔道压浆密实度的分级标准和实际工程调查结果,分析了预应力钢筋锈蚀后的力学性能,推导了预应力钢筋锈蚀后砼梁的抗弯承载能力计算式,并分析了预应力钢筋与砼的整体性降低对砼梁抗弯性能的影响;利用有限元软件ANSYS模拟不同压浆质量下的预应力砼梁,计算了结构频率和在外力作用下跨中截面的应变和挠度,结果表明提高孔道压浆质量能提高预应力砼梁的刚度,梁的受力也更合理。     

表层嵌贴CFRP板加固梁有限元分析

利用ANSYS有限元软件模拟加固梁,考虑砼材料的非线性行为,利用生死单元实现不同损伤下的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固作用,通过Combin39单元模拟CFRP板与砼之间的胶层,研究不同参数下加固梁模型开裂、屈服、极限荷载值及跨中挠度,分析RC梁损伤程度、砼强度、粘结长度、槽边距离对加固梁抗弯性能的影响。结果表明,在钢筋屈服之前CFRP加固梁的刚度几乎不受这4个参数的影响,但在钢筋屈服之后CFRP加固梁的刚度随着粘结长度及砼强度的增加而增大,随着损伤程度的增加而降低,满足最小槽边距时对加固梁的刚度影响不大;损伤程度从预加极限荷载值的0提高到70%,加固梁的极限荷载值降低19.7%;CFRP板粘结长度增加38%,加固梁的极限荷载值提高23.7%;砼强度从C30提高到C50,极限荷载值提高28.1%;槽边距从20mm增加至40mm,极限荷载值提高16.9%。     

锈蚀钢筋砼单筋矩形截面梁延性试验研究

主要利用截面分析方法研究了钢筋锈蚀、砼劣化对构件延性特性的影响;分别讨论了两种腐蚀情况下钢筋砼梁截面延性特性的变化规律.研究表明,拉压区钢筋在锈蚀初期将导致受腐蚀钢筋砼粱截面曲率延性提高,随着钢筋锈蚀率的提高,钢筋与砼粘结性能逐渐退化,截面曲率延性系数逐渐降低;砼的劣化将引起梁截面曲率延性系数降低,当砼强度退化到一定程度时,受弯梁由延性破坏转变为脆性破坏.因而目前对受腐蚀钢筋砼构件的受力分析中一般仅考虑锈蚀钢筋对构件受力性能的影响,而忽略砼的退化作用的近似处理并不十分合理,在受力分析中应将砼退化作用一并考虑.这同时又为砼材料性能的研究提供了一个新的方向.     

广东省装配式预应力砼T梁标准断面研究

介绍了中国早期典型高速公路上所采用的装配式预应力砼T梁截面形式的特点,在总结原有高速公路T梁标准图设计经验的基础上,拟定了广东省装配式预应力砼T梁标准断面尺寸,并进行截面效率验算,验证了广东省装配式预应力砼T梁标准断面设计的合理性。     

锈蚀预应力砼梁受荷裂缝宽度和间距计算

通过对8片不同锈蚀程度预应力钢筋砼梁进行静载试验,分析不同锈蚀率对预应力砼梁受荷裂缝分布、间距、宽度的影响;基于裂缝宽度的综合理论,建立了锈蚀预应力砼梁裂缝平均间距和宽度计算方法,并通过现有文献试验数据对公式进行了验证。结果表明,锈蚀率较低时,PC梁的受荷裂缝间距和宽度变化不明显;锈蚀率超过19.47%时,由于预应力筋截面积减少和粘结性能退化较大,裂缝间距和裂缝宽度变化显著,在计算锈蚀PC梁裂缝宽度和间距时应考虑预应力筋锈蚀的影响。     

带裂纹矩形截面柱体的Saint—Venant扭转

在基于解析法的基础上，采用级数展开的方法，给出了含裂纹矩形截面柱体Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ扭转的划积分方程，并利用奇异积分方程的数值积分理论，对中国单裂纹下的应力强度因子和抗扭刚度作了数值计算。     

自密实砼增大截面加固钢筋砼T梁试验研究

考虑加固厚度与持荷工况两种因素,设计8片钢筋砼简支T梁,对其挠度及承载力进行分析,并建立加固前后抗弯承载力计算模型,探究自密实砼增大截面加固后的性能。结果表明,持荷大小对跨中截面变形的影响较小,加固厚度100mm的不持荷试验梁的刚度比加固厚度60mm的大,而持荷加固后,加固厚度越大,试验梁刚度越小;自密实砼增大截面加固后的承载力约为加固前承载力的2倍,加固厚度对承载力的影响较小;抗弯承载力计算公式的计算结果与试验值吻合较好。     

界面增强GFRP-砼组合板刚度分析与计算

提出了一种使用砂粒和两种环氧粘结剂处理玻璃纤维增强聚合物材料(GFRP)-砼组合板界面的方法,通过静力破坏试验研究了其受力状态,分析了砼强度和厚度对组合板截面抗弯刚度的影响,进而提出了GFRP-砼组合板抗弯刚度模型,并通过试验进行了验证。结果表明,经过含砂粘结法处理界面后,组合板砼与GFRP处于完全共同作用的状态,组合板的刚度得到明显提高;在静载作用下,GFRP-砼组合板的变形基本保持线弹性变化,达到极限承载力后发生脆性破坏;提高砼强度对组合板截面抗弯刚度的影响较小,增大砼厚度能增强组合板截面抗弯刚度。     

基于摄动法的梁桥开裂后模态分析

基于摄动法提出一种针对梁桥开裂后的模态分析方法，采用6公式模拟了梁裂缝。首先给出了摄动项的一般表达式，获得了受损梁的特征值和模态振型的解析式；然后以一受损简支梁为例，计算了裂纹深度和位置对频率变化的影响。计算结果表明：裂纹会引起梁自振频率的变化，但当裂纹位于梁的反弯点处时梁的频率无变化。     

广东南澳大桥海中承台施工

广东南澳大桥处于海洋恶劣环境中,砼构件受氯离子侵蚀严重。上、下部构造都采用海工砼,以提高砼构件的抗腐蚀能力,保证砼构件的使用寿命。施工过程用钢板桩围堰进行砼封底后,安装桁架式钢模板,浇筑海上大体积砼承台,消除模板安装对拉螺杆,解决因对拉螺杆孔被海水长时间泡浸、日晒影响砼使用寿命,减少砼因温差及螺杆引起裂纹侵蚀承台钢筋。     

碳纤维布加固RC梁受弯性能参数分析

建立了碳纤维布加固RC梁的ANSYS模型,选择合适的单元材料(碳纤维布选择Shell41单元,砼选择Solid65单元,钢筋选择Link8单元),选取6个可能对碳纤维布加固钢筋砼梁抗弯性能影响较大的参数,得出了试验梁的荷载挠度曲线和极限承载能力计算值,研究了这些参数变化对加固梁承载力、刚度的影响。     

钢-砼箱形结合梁在斜拉桥中的应用

介绍了某大桥通航孔斜拉桥采用钢—砼箱形结合梁方案的工程环境与技术构思，分析了这种新型结合梁斜拉桥的构造、力学、施工条件及适用性。钢箱梁和砼箱梁的连接是混合型斜拉桥设计的关键，文中对钢、砼箱梁的连接方式进行了详细论述。     

组合截面中砼的凝缩和徐变产生的应力重分布

<正> 一、概述城市桥梁建设常在交通拥挤、运输不便、场地狭窄、大型起重设备不易使用,而且要求工期尽可能短、梁高尽可能小等条件下施工。因此,或为减轻吊装重量而采用梁板分开的组合断面,或为缩短工期而采用型钢与砼的结合梁,或为压低梁高采用预弯预应力梁等。修建公路与铁路立交时采用的整体预制顶进就位的箱形地道桥,由于砼体积大,一般先浇底板,待砼达一定期龄后再续浇箱体的立墙及顶板。     

增大截面法在桥梁维修加固中的应用

某高速公路建于九十年代中期,由于当时设计、施工条件所限和工期紧迫,存在先天不足和部分其它路段有缺陷梁板没有处理直接利用的情况,在用桥梁经检测部门专项检测,发现桥梁盖梁存在较严重病害,其中桥梁84-83#和88-87#盖梁存在大面积砼剥落露筋,累计病害面积构件面积的10%,单处面积 1. 0m~2,该两个盖梁评定为"三类构件";盖梁砼剥落露筋附近区域受影响较大,附近未凿除部位存在钢筋锈蚀;盖梁砼剥落露筋区域混凝土抗压强度比设计值偏低。为保证桥梁结构安全,对该桥83#、87#盖梁、墩柱进行专项维修加固。     

不同含水率砼单轴压缩下声发射与分形维数试验研究

为研究水对砼破裂过程中声发射及分形规律的影响,选取养护30 d的C35砼,对干燥、自然、饱水条件下试件进行单轴压缩声发射试验,得到不同含水率下单轴压缩应力-应变曲线及声发射参数。结果表明,含水率的增加会使砼的塑性提高、强度降低;声发射参数可较好地反映岩石孔裂隙的产生过程,与岩石破坏过程中的内部细观结构演化规律具有直接关系;声发射计数随着含水率的增加呈下降趋势,水对岩样有软化、润滑作用,在裂纹产生过程中,水会削减剪切破坏、裂纹张开的激烈程度;不同含水率下试件的声发射计数的分形特征具有良好的相似性,其分形维数D呈现上升→突降→最大值→下降的特征。     

基于EIC增长的锈蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命评估

锈蚀和疲劳荷载共同影响下的材料复合损伤机理十分复杂,会显著降低既有钢筋混凝土桥梁的使用寿命。为了能够准确地预测锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳寿命,通过从材料到钢筋混凝土构件的跨尺度分析,提出了一种基于材料失效机理的锈蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命评估方法。该方法以断裂力学和等效初始裂纹理论为基础,并且可以同时考虑钢筋的不同锈蚀形态。结合锈蚀钢筋的疲劳拉伸试验结果,提出了不同锈蚀水平下的应力集中因子表达式,结果表明随锈蚀率的增长,应力集中因子先增大后减小。然后将局部锈蚀导致的应力集中的影响融入到应力强度因子计算模型中;通过对试验数据进行拟合得到了钢筋疲劳裂纹速率增长分析模型,对该模型从等效初始裂纹尺寸到临界裂纹长度进行积分来实现钢筋混凝土梁的疲劳寿命预测。为了验证本评估方法的有效性,开展了电化学快速锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能试验,试验梁失效形式均为受力主筋的疲劳断裂;采用扫描电子显微镜对疲劳失效后的锈蚀钢筋断口形貌进行了微观分析,对比了不同锈蚀程度下钢筋疲劳裂纹扩展形式的差异。将理论计算结果与本研究试验和已有文献中的试验值进行了比较,二者吻合较好,可为日后钢筋混凝土桥梁的腐蚀疲劳寿命评估提供科学依据。