UHPC-T形梁斜截面抗裂性能试验

为研究UHPC梁的斜截面抗裂性能并提出合理的评价指标和设计建议，以期能充分利用UHPC超高的抗拉性能及优秀的裂缝控制能力，设计了5片预应力UHPC-T形梁，并完成其静力加载模型试验，试验参数为剪跨比、箍筋和钢纤维含量，获得了开裂荷载、裂缝分布和应变等关键试验结果。试验结果表明：当剪跨比增加时，开裂荷载会减小，斜裂缝宽度的发展速度却加快；箍筋对开裂荷载影响较小，但能抑制斜裂缝的发展；钢纤维含量的增加会提高开裂荷载和减缓斜裂缝的发展速度。根据材料力学公式推导出斜截面开裂剪力计算公式，进一步采用极限平衡法建立正常使用阶段斜裂缝宽度的计算方法，计算值与试验值吻合良好且偏于安全。通过计算实测开裂剪力作用下斜截面的主拉应力可知：开裂时斜截面的主拉应力会超过UHPC的抗拉强度，不仅体现了UHPC的应变硬化特性，还反映了UHPC梁良好的斜截面抗裂性能。对比各国规范的斜截面抗裂设计规定，中国规范建议稿的容许应力值较为保守。基于开裂时的主拉应力水平和各国规范规定，建议放宽整体预应力UHPC梁的主拉应力限值，取为60%的弹性极限抗拉强度并考虑纤维分布的不均匀性。对于允许开裂的UHPC梁，应验算正常使用阶段的...     

某钢筋混凝土简支斜板桥失效原因分析

以某高速失效简支钢筋混凝土斜空心板梁为研究对象,建立三维非线性分离式有限元模型,考虑材料非线性与接触非线性,并在支座和混凝土梁底相应部位建立绑定接触,以避免应力集中导致非线性计算难以收敛。重点分析了混凝土空心板梁受力情况、混凝土裂缝分布、板梁变形与刚度验算以及钢筋应力分布情况。计算结果与失效板梁实际情况吻合较好,表明所建模型及模拟方法是可行有效的。模拟方法与所得结果对该工程具有积极的指导意义,对其他类似工程的分析也具有一定的借鉴作用。     

CFRP布混合粘贴加固RC梁斜截面抗剪性能研究

为了研究CFRP布混合粘贴技术加固钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能,设计了4组钢筋混凝土T梁抗剪加固试验。分别对比了未加固的试验T梁、CFRP布普通外贴方式加固的试验T梁和CFRP布混合粘贴方式加固的试验T梁,同时对于加固的试验T梁考虑了分阶段加载二次受力性能。研究表明CFRP布混合粘贴加固的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力较未加固的试验T梁有显著提高,同时比CFRP布普通粘贴加固方式提高了9.34%。在挠度变形、混凝土裂缝的抑制、箍筋受力的改善以及碳纤维布材料强度利用率上均优于CFRP布普通外贴方式。二次受力的试验T梁因加固前腹板斜裂缝已经出现,因此整体刚度有所降低,导致挠度变形大于一次受力的试验T梁,二次受力的试验T梁其箍筋应力发展水平和一次受力梁差异不大,破坏时斜截面抗剪承载力降低了4.83%,降低程度较小。CFRP布混合粘贴加固形式中单根碳纤维布提供的抗剪贡献较大,钢板锚固件可以延缓CFRP布的剥离过程,阻止CFRP布向锚固件另一侧剥离发展。试验T梁最终破坏时,同一根CFRP布表面应变在两个钢板锚固件之间分布较为均匀且应变数值发展较大,CFRP混合粘贴加固形式充分利用了碳纤维布高强度和高弹性模量的特点,加固后CFRP布与箍筋受力协调关系较好。     

预应力混凝土箱梁腹板主应力分析

预应力混凝土箱型截面桥梁结构是我国桥梁工程中最常用桥型结构形式之一。已建成的此类桥梁中有不少出现了腹板开裂现象,裂缝成因与主拉应力计算影响的因素有关。结合公路桥梁结构设计系统GQJS按照JTG D62-2004新桥规的改版工作,讨论变高度梁弯矩轴力修正、钢筋换算截面修正以及竖向预应力等因素对箱梁腹板主应力计算的影响,并结合实例进行分析,对比新、旧规范在斜截面抗裂性能验算方面的不同要求。     

已有梁腹贯穿横缝斜截面承载能力试验

针对已有梁腹贯穿横缝的特殊性,提出了横缝斜向起裂剪力和横缝斜截面抗剪能力计算公式,并将计算结果与试验结果进行了对比。结果表明:斜截面受剪破坏对梁横缝截面的剪切破坏起控制作用,斜截面抗弯对梁横缝截面的弯曲破坏起控制作用;出现斜裂缝后,受拉纵筋锚固不足或抗剪压混凝土面积过度削弱,都导致梁横缝截面抗弯能力降低;横缝斜向起裂剪力要低于完整梁截面。     

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     

连续箱梁桥腹板斜裂缝的技术研究

连续箱梁桥的腹板斜裂缝是近年来箱型桥梁的突出问题,本文围绕箱梁腹板斜裂缝的影响因素和控制措施,从设计和施工管养两个方面进行了分析,提出了计算模式、腹板厚度、预应力筋布置形式、温度、混凝土收缩徐变、施工不当是影响箱梁腹板斜裂缝的主要因素,并分别对它们进行了分析,得出了箱梁腹板斜裂缝的控制措施。     

钢筋混凝土梁裂缝宽度试验与计算方法

为了建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,对28根钢筋混凝土梁进行试验,分析了配筋、保护层厚度和截面高度变化对钢筋重心水平对应的梁侧面的裂缝间距和裂缝宽度的影响规律;确定了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征;提出了以纵向受拉钢筋直径和间距为变量的纵向受拉钢筋有效影响区的计算方法;改进了平均裂缝间距及最大裂缝宽度的计算模式,并将计算值与实测值进行了比较。结果表明:建议的公式精度较好,使最大裂缝宽度的计算更为合理,适用于大保护层和高截面的钢筋混凝土梁。     

新旧T梁桥二次病害分析及加固设计

某旧T梁桥设计等级较低且长期处于超负荷工作状态,使得T梁腹板出现了较多的裂缝,为此采用在旧梁之间增加新梁的加固方式进行了第一次加固。然而,几年后的外观检查发现,第一次加固后的桥梁,旧梁病害没有恶化,但新梁梁体出现了沿纵桥向均匀分布的裂缝。采用MIDAS/Civil进行的有限元分析表明,由于新桥混凝土的收缩徐变,使旧梁全跨截面受压,新梁全跨截面受拉,新梁拉应力3.34~3.86MPa,使得新梁产生纵桥向的裂缝。同时,通过计算分析得到新梁剩余收缩徐变产生的应力较小,因此,建议采用碳纤维布的方法进行第二次加固。     

连续斜梁桥受力特性研究

基于梁格法理论,建立了4跨连续斜梁桥的有限元模型。分别采用了各种不同支座刚度计算连续斜梁桥的支反力分布以及主梁内力分布情况。计算结果表明,支座刚度对于连续斜梁桥的支反力分布影响较大,减小支座刚度可使得支反力分布更为均匀。支座刚度对于内力的分布影响相对较小,减小支座刚度会增加主梁弯矩值,但同时可以减小主梁的扭矩值。     

钢筋弯起半径浅析

本文阐述了在钢筋混凝土受弯构件中剪力和弯矩同时存在，使其产生斜裂缝，为了防止梁沿斜裂缝破坏，除应使梁具有一个合理的截面尺寸，还应配置必要的箍筋。     

多梁式简支斜梁桥的弯矩折减法

本文采用弯矩折减法计算多梁式筒支斜梁桥的内力，对弯矩折减系数K，用了四种方法计算，即板理论，斜格子梁理论，横向分配理论与简易法，最后给出常用跨径和角度用后两种方法计算得的K值图，以供查用，比较，全文通过一实例的计算而贯穿。     

斜板桥的优化及应用

钢筋混凝土结构是目前土木工程中的重要结构形式。该文结合当前出现在桥梁工程中的结构裂缝的现状,对整体现浇斜板桥和装配式斜板桥这两种结构形式的受力特性和构造进行比较,结合实际工程,研究整体现浇斜板桥出现底板裂缝等病害的原因,应用空间有限元程序对其进行结构内力、应力计算分析,从而对整体现浇斜板桥的底板裂缝产生的原因及裂缝的分布形式得出了理论上的相关结论,提出斜板桥这种形式的桥梁在当今高速公路建设中的合理性的建议。     

斜腹式、鱼腹式箱梁剪应力计算

针对目前应用越来越广泛的斜腹式、鱼腹式箱梁,阐述了其剪应力计算不同于矩形截面梁的地方,并指出其剪应力计算不符合传统的矩形截面梁剪应力计算的假定。针对上述问题,分别采用平面梁单元和空间块体单元对拟定的斜腹式、鱼腹式箱梁截面的剪应力进行计算对比。结果表明,采用传统的矩形截面梁的剪应力计算公式来计算斜腹式、鱼腹式箱梁腹板上的剪应力,结果将有较大的误差。为此,提出了腹板抗剪有效厚度的概念,为斜腹式、鱼腹式箱梁剪应力计算提供了一个简便的、可行的方法。     

斜T型梁桥的有限元分析

目前,对于梁板组合的斜T型梁桥的计算方法,从计算理论上可分为板理论和梁理论两大类,从计算方法上可归纳为梁格法和各向异性板法。而这两种方法的计算结果都未能把梁和板所受的力区分开,这就给梁和板的配筋计算带来一定困难。为此,文章从分析模型和计算方法入手,考虑了梁和板的组合作用,推导出了板作为平面壳体单元的单刚阵,主梁和横梁以板中面作为弯曲中性轴的梁单元单刚阵,较好地解决了这个问题。并依此思路研制了有限元分析程序,对一些实验模型桥进行了分析比较,结果十分接近。     

双曲拱桥加固设计与施工应用研究

针对某服役公路双曲拱桥存在的主拱圈裂缝、桥面变形及破碎、腹拱和立墙渗水及裂缝等病害,提出了将原横系梁加大尺寸、拱顶3根横系梁变更设计为横隔板、采用模筑砼法对拱肋进行补强的加固方案,介绍了加固施工方法,并对加固前后的桥梁承载能力进行了验算。     

广义刚接梁（板）法及对斜梁桥荷载横向分布的研究

本文考虑斜梁后载后的变形特性，用数组节点集中力拟合连续分布的翼板内力，提出了广义刚接梁（板）法的新概念，这是对刚接梁（板）法的扩充和发展；进而分析了不同方法在斜梁桥横向分布计算中的差异及横向分配系数沿桥跨的变化。     

单跨斜箱梁桥设计计算研究

随着国家路网的不断发展,出现了各式各样的斜交桥梁。对于单跨密肋密支座整体斜箱梁桥,斜交角度大于20°时斜桥效应将非常明显,因此按照正交桥设计会留下很大的安全隐患。该文通过大量计算分析对比,提出计算斜桥的有效方法(梁格法)的同时,总结出一些能够缓解斜桥效应的有效途径,并对可能出现的斜桥病害提出可行有效的预防方法。     

简支斜T梁桥荷载横向分布研究

以一座五梁式简支斜梁桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS/Civil建立有限元分析模型求解单位荷载作用下跨中截面的荷载横向分布影响线,得到斜梁桥的跨中荷载横向分布系数,并与比拟正交异性板(G-M)修正法、广义梁格法及刚性横梁法3种常用斜梁桥荷载横向分布系数计算方法的结果进行对比分析。结果表明,G-M修正法、广义梁格法的计算结果与数值模型的计算结果偏差较小,采用梁格法建立数值模型分析简支斜T梁桥荷载横向分布可行。     

腹板斜向开裂混凝土梁桥的剪切刚度评估方法

为研究腹板斜裂缝对混凝土梁桥剪切刚度退化的影响,提出一种基于桁架模型和实际斜裂缝状况的剪切刚度评估方法。根据变角桁架模型推导箍筋屈服时混凝土梁的极限剪切刚度,并通过剪切刚度退化因子极限值建立极限剪切刚度和弹性剪切刚度的定量关系;建立一般开裂程度下的剪切刚度线性退化模型,当斜裂缝开裂等级从1级升至5级时,开裂后剪切刚度由弹性剪切刚度线性降低至极限剪切刚度;提出斜裂缝开裂程度5级评定标准,建立实用的带斜裂缝混凝土梁桥剪切刚度评估方法。采用该方法对某斜向开裂预应力混凝土箱梁桥进行了斜裂缝分级评定与剪切刚度评估,结果表明,该方法能够较好地评价带斜裂缝桥梁的剪切刚度及下挠。