平面弯曲下任意截面形状钢筋混凝土构件配筋及程序

本文根据极限平衡的力学原理和“桥规”（ＪＴＪ０２３－８５）给出了在轴力和主平面内弯矩作用下任意截面形状钢筋混凝土构件断面配筋的计算机方法，并编制了使用方便，计算精度高的微机程序。可在ＰＣ－１５００上使用。     

连续刚构桥运营期下挠量预测研究

为了解决连续刚构桥后期运营过程中产生过大挠度的问题且为连续刚构桥的预拱度设置提供依据,需要对连续刚构桥运营下挠量进行合理的预测。本文基于陕西省五里坡特大桥运营期监测成果,对连续刚构桥运营期下挠做出评价并且预测其发展趋势;基于有限元的计算结果,探讨有效预应力损失挠度、结构刚度折减挠度、运营期混凝土的收缩徐变挠度与三因素耦合作用下的挠度之间的关系,采用三种方法对连续刚构桥下挠做出预测并进行了验证;最后基于恒载零弯矩设计法可以很好地改善运营期挠度。结果表明:平均挠度法可用于较长一段时间内挠度平均值的拟合并预测下一个较长时间段的挠度平均值;基于埃尔曼神经网络,能相对准确的拟合出大桥挠度曲线,并能预测出挠度值在未来短期的变化趋势;径向基函数神经网络能够准确地预测出多因素耦合作用下中跨跨中挠度的变化及变化趋势;采用"恒载零弯矩法"可以有效地控制恒载的长期挠度。     

再生混凝土梁开裂弯矩与抗弯刚度计算方法

为研究再生混凝土梁的抗弯性能，验证公路桥梁规范中开裂弯矩与抗弯刚度的计算方法对再生混凝土梁的适用性，设计1根普通混凝土梁和2根再生骨料取代率分别为50%、100%的再生混凝土梁进行抗弯性能试验，并将试验值与规范计算值进行对比。结果表明：与普通混凝土梁相比，再生混凝土梁的开裂弯矩、屈服弯矩及极限弯矩均偏小，分别约为普通混凝土梁的66.0%、85.4%及88.3%，其中再生混凝土梁的开裂弯矩降低幅度最大；再生混凝土梁的跨中挠度随着再生骨料取代率的增加而增大，且大于普通混凝土梁的跨中挠度；按照公路桥梁规范的计算方法，再生混凝土梁的开裂弯矩计算值较试验值大25%左右，而跨中挠度计算值较试验值小10%左右，即公路桥梁规范的抗弯刚度计算值大于试验值；公路桥梁规范关于开裂弯矩和抗弯刚度的计算方法不直接适用于再生混凝土梁。利用国内外既有典型试验数据，分别对公路桥梁规范中开裂弯矩和抗弯刚度的计算方法进行修正，并对修正后的方法进行验证。修正后方法的计算值与试验值吻合较好，预测精度较高，可分别用于计算再生混凝土梁的开裂弯矩和抗弯刚度。     

矩形中空夹层钢管混凝土梁纯弯性能有限元分析

借助ANSYS软件采用非线性有限元方法对矩形中空夹层钢管混凝土梁这一新型构件的纯弯性能从加载到破坏全过程的力学行为进行分析。分析模型考虑了钢材和混凝土材料非线性的本构关系。分析得到了钢材和混凝土应力分布、梁加载全过程的弯矩-跨中挠度曲线等。计算结果与已有试验结果吻合,证明采用本模型分析矩形中空夹层钢管混凝土梁非线性问题是可行的。     

无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、裂缝宽度计算

首先建立了使用荷载下无粘结部分预应力混凝土梁开裂截面中性轴高度三次方程，从而可以得到相应截面的开裂截面惯性矩及有粘结非预应力钢筋的应力，而后利用中国公路桥梁规范关于部分预应力混凝土受弯构件的挠度验算方法及普通钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度验算方法来计算无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、裂缝宽度。通过与取自４个不同参考文献的５８个实测挠度、３个不同参考文献的９３个实测裂缝宽度值与计算挠度、计算裂缝宽度值的     

矩形中空夹层钢管混凝土梁纯弯性能有限元分析

借助ANSYS软件采用非线性有限元方法对矩形中空夹层钢管混凝土梁这一新型构件的纯弯性能从加载到破坏全过程的力学行为进行分析.分析模型考虑了钢材和混凝土材料非线性的本构关系.分析得到了钢材和混凝土应力分布、梁加载全过程的弯矩-跨中挠度曲线等.计算结果与已有试验结果吻合,证明采用本模型分析矩形中空夹层钢管混凝土梁非线性问题是可行的.     

偏心受压构件极限承载力的实用计算方法

为了方便快捷地求解矩形及圆形截面偏心受压构件的极限弯矩,基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中给出的偏心受压构件正截面抗压承载力计算公式,推导出了矩形及圆形截面偏心受压构件极限弯矩的计算公式,并进行相应的算法理论分析。还采用了有限元程序Midas进行比较计算,分析结果表明该方法具有较好的计算精度,满足桥梁设计需要。     

预应力混凝土构件挠度计算的新方法

阐述一种预应力混凝土构件挠度计算的新方法。该方法对于任意程度预应力混凝土构件，从无预应力到全预应力均适用，文中给出了算例。     

空腹式肋拱桥静载试验与荷载横向分布分析

以云南某大跨径空腹式箱形肋拱桥为工程背景,阐述了基于静载试验的横向分布系数计算与评定方法;通过对该桥实施静载试验,分别采用挠度法与弯矩法,得到实测的拱肋荷载横向分布系数,并将试验结果与梁格模型理论计算结果进行对比分析,总结拱肋荷载横向分布的规律。结果表明:主拱圈沿纵桥向拱肋控制截面荷载横向分布不一致,边肋荷载横向分布系数推荐采用弯矩法计算,中肋推荐采用挠度法计算。     

钢板弹簧刚度计算的主片分析法

与以往以整副多片钢板弹簧作为一个变断面梁来分析其挠度的思路不同,本文从“整簧挠度实质上是主片的挠度”这个观点出发,把求变断面粱的挠度问题化为求等断面梁(主片)的弯矩(应力)分布问题。从而把挠度——刚度计算问题与应力分布计算问题统一起来。本文的基本假设与以往的“共同曲率”或“集中载荷”的假设不同,采取了这两者相结合的假设。在应力分布计算方面揭示了长期未被注意的误解。在刚度——挠度计算方面,解释了巴希洛夫斯基的“精确计算公式”不精确的原因,新的计算方法消除了这种误差因素。     

基于传递矩阵的平顶直墙地铁车站横向管棚受力变形计算方法研究

平顶直墙地铁车站PBA工法施工可以采用管棚先行支护。针对PBA法暗挖平顶直墙地铁车站密布横向管棚结构，通过总结管棚“荷载－梁模型”中弹性地基梁、简支梁、固支梁3种简化方法及其计算原理，以北京地铁19号线平安里站工程为背景，采用上述3种模型计算管棚受力变形，并与实测值进行比较分析，然后针对不同工程参数和地质参数进行受力变形影响分析。结果表明： 1）弹性地基梁模型计算弯矩和跨中挠度处于固支梁模型和简支梁模型计算结果之间，其中弹性地基梁模型和简支梁模型计算结果较符合实测数据；但简支梁模型和固支梁模型无法体现导洞侧壁处挠度，且无法体现地层参数的影响以及钢管壁厚对受力的影响。2）最大弯矩值出现在简支梁的跨中，建议在设计时以简支梁模型计算跨中弯矩进行包络，以保证施工安全。3）开挖跨度和覆土厚度（荷载）对弯矩和挠度影响较大，其中跨度影响最大。4）基床系数和钢管壁厚对管棚弯矩影响较小，但对减小挠度有一定作用。     

基于钢管混凝土拱桥可靠性评估方法应用研究

以钢管混凝土拱桥为研究对象,应用有限元模型,对基于可靠度理论的钢管混凝土体系可靠性评估方法进行了研究.选取跨中弯矩及挠度最大的最不利荷载分布工况,从应变能的角度出发,计算了组成钢管混凝土拱肋构件的权重.在既有桥梁构件的可靠性评估分级标准的基础上,结合临界结构建立了钢管混凝土拱桥体系可靠性评估分级标准.从拱肋和节段两个方面对钢管混凝土拱桥进行评估,将两者的评估结合起来对钢管混凝土拱桥进行评估.算例表明该方法可以有效对钢管混凝土拱桥进行可靠性评估.     

既有桥梁钢结构构件的检算与加固研究

从钢梁的强度、刚度、稳定和疲劳等方面阐述了既有桥梁钢结构构件的检算原理,介绍了桥梁加固原则。针对规范[1]中按传统的弹性平板屈曲理论计算钢箱梁受压翼缘临界应力偏高和压弯构件弯扭屈曲计算未考虑附加弯矩对屈曲弯矩影响等不足,运用能量法则,提出了修正方法,对检算与加固有借鉴作用。     

载货挂车大梁支承位置的优化设计

按本文推荐的计算方法设计挂车大梁支承位置，不但可使挂车大梁最大 梁最大弯矩大幅度下降（最大弯矩约是按传统方法设计支承位置的某些挂车大梁最大弯矩三分之一，甚至更少），最大挠度显著减少，疲劳强度安全系数明显增大，寿命成倍增，加而且可使车辆的回转复盖区域缩小，回转性能提高。     

圆钢管混凝土压弯构件滞回性能的试验研究与理论分析

以轴压比为主要参数,进行了8个圆钢管混凝土构件滞回性能的试验研究。采用数值方法计算了圆钢管混凝土构件的弯矩—曲率及水平荷载—水平位移滞回关系曲线,理论计算结果与试验结果吻合较好。在系统考察了轴压比、长细比、含钢率、钢材屈服强度和混凝土强度等参数对圆钢管混凝土构件滞回曲线骨架线影响规律的基础上,提出了弯矩—曲率和水平荷载—水平位移滞回关系模型以及位移延性系数的简化确定方法。     

变中径螺旋弹簧稳态横向刚度的解析计算及仿真

为获得考虑变中径弹簧端部约束的稳态横向刚度的可靠解析计算方法，根据变中径弹簧的力学模型，运用莫尔积分，得到了弹簧端部约束弯矩的解析计算式。基于变中径弹簧的约束弯矩，推导了其稳态横向柔度、刚度解析计算公式。通过实例对变中径弹簧的稳态横向刚度进行解析计算和仿真验证，解析计算结果与仿真结果均吻合，柔度、刚度相对偏差均在0.21%以内，结果表明所建立的解析计算方法正确。最后，基于变中径弹簧稳态横向刚度建立了弹簧受横向载荷任意位置的横向挠度解析计算式，与仿真值偏差在0.21%以内，表明弹簧的相对横向挠度解析计算式正确。     

GFRP筋纤维增韧高强轻骨料混凝土受弯构件挠度分析

为研究GFRP筋纤维增韧高强轻骨料混凝土梁变形规律,完成10根高强轻骨料混凝土梁受弯性能试验,重点分析了纤维掺量、纵筋种类、GFRP筋配筋率和GFRP筋直径对试件不同受力阶段变形的影响;明确了GFRP筋混凝土受弯构件正常使用阶段应变及应力分布;基于刚度解析法,结合文献中GFRP筋普通混凝土受弯构件挠度实测数据,给出GFRP筋应变不均匀系数计算公式,综合考虑轻骨料、钢纤维及GFRP筋配筋率的影响对其进行修正;基于该公式对各试件使用荷载下的挠度进行计算,并与美国规范（ACI 440.1R-15）、中国规范（GB 50608-2010）和加拿大规范（CSA S806-12,ISIS-M03-07）的计算结果进行对比分析。结果表明：随配筋率的增大,试件破坏模式依次表现为GFRP筋拉断破坏、平衡破坏和混凝土压碎破坏;混凝土压碎破坏试件弯矩-挠度曲线分为开裂前阶段、裂缝开展阶段和受压破坏阶段,而平衡破坏和GFRP筋拉断破坏试件仅具有前2个阶段。轻骨料混凝土掺入钢纤维能够抑制构件开裂后刚度退化,降低混凝土压碎破坏脆性;提高GFRP筋配筋率可减小试件变形,GFRP筋直径对其无显著影响。采用中国规范（GB 50608-2010）计算试件正常使用极限状态下的挠度,结果稍显不安全;美国规范（ACI 440.1R-15）计算结果略偏保守;加拿大规范（ISIS-M03-07）与（CSA S806-12）计算值均具有一定的安全储备;建议公式计算结果较为准确且离散性较低,能够用于该类构件挠度的计算。     

高速铁路连续结合梁的线形研究

为了尽可能减小高速铁路钢一混凝土连续结合梁桥运营中的净挠度，设计中必须考虑结合梁的线形，并预设一定的上拱度。结合施工方法、混凝土浇筑顺序等分析计算了高速铁路(40 50 40)m连续结合梁各种工况下的挠度，研究了混凝土收缩徐变和预应力的施加、负弯矩区混凝土开裂等因素对挠度的影响，对上拱度的设置提出了建议。成果巳供设计部门参考。该分析计算方法和原则也适用于其他钢一混凝土连续结合梁。     

大跨度单索面斜拉桥静荷载试验研究

重庆石门嘉陵江大桥为大跨度单索面斜拉桥，至今已服役30年，为了解大桥当前结构状态和受力性能，对大桥关键受力构件进行静荷载试验，主要内容包括主梁最大正、负弯矩，塔身最大弯矩，斜拉索索力，主梁挠度和塔顶偏位，旨在根据现场试验结果与荷载试验评定方法，评估桥梁的结构状态。结果表明，石门大桥各试验截面平均应变、挠度、塔顶偏位和索力校验系数均在合理范围内，相对残余应变均小于20%;大桥整体处于弹性工作状态，受力状态良好，满足设计荷载的正常使用要求。     

局部无压浆PC构件抗弯性能试验及计算方法

为了解决既有预应力混凝土(PC)桥梁压浆不密实和漏压浆问题,开展了不同压浆状态的PC梁静载试验,揭示了局部无压浆长度、位置等对构件抗弯性能的影响,进而考虑无压浆段预应力筋与混凝土间的变形不协调以及材料非线性,给出了局部无压浆构件极限承载力和受弯全过程荷载-挠度变形的计算方法。研究结果表明：局部无压浆引起的预应力筋与混凝土间的粘结性能退化对构件裂缝分布和扩展影响较大,导致裂缝数量减少、平均间距增大、极限状态时最大裂缝宽度变大;局部无压浆仅影响构件开裂后的荷载-挠度行为,且受其所处位置和长度共同制约,纯弯段无压浆对荷载-挠度行为影响较小,而弯剪段无压浆造成的影响较大,弯剪段无压浆长度越长构件刚度和承载力退化越明显;所提出的计算方法计算结果与试验结果较为吻合,精度较高。