大偏心受压荷载下碳纤维布约束混凝土构件长期挠度研究

当前我国已进入工程结构的新建与加固维修并举时期，对于加固结构的长期性能研究已得到广泛地关注与重视。以碳纤维布约束钢筋混凝土构件为研究对象，考虑碳纤维布全包裹的情况，对大偏心受压下约束钢筋混凝土构件进行了受力特性分析，结合混凝土徐变理论及弹性力学分析方法，考虑混凝土截面依时性应力重分布的特点，并引入混凝土与碳纤维材料结合力参数，推导建立了碳纤维布约束钢筋混凝土大偏心受压构件的徐变计算公式。在此基础上，结合碳纤维布约束混凝土构件的刚度变化规律，提出了约束混凝土构件的长期挠度计算公式。通过与试验数据对比表明，该计算公式计算结果与试验值符合较好，可为相应工程结构构件设计与维护提供参考。     

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     

疲劳荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算方法

为了研究疲劳荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算方法,研究了重复荷载作用下裂缝宽度的开展规律,对混凝土及钢筋材料疲劳性能对结构裂缝开展影响进行了分析;修正得到了疲劳荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算公式。研究表明,钢筋混凝土受弯构件在疲劳荷载持续作用下,裂缝宽度整体上呈现出逐渐增大的趋势,但裂缝宽度变化率逐渐降低,最终进入稳定发展阶段;通过引入钢筋与混凝土黏结滑移相关参数以及受压区混凝土应变增大系数,修正得到的疲劳荷载作用下构件裂缝宽度公式计算结果与试验值吻合良好。     

现行规范中有关粘钢加固受弯构件的设计原理

对现行规范有关粘贴钢板加固钢筋混凝土受弯构件设计的部分计算原理进行了理论分析,并通过实桥加固设计数据,计算钢板拉应力在主要设计参数变化时的影响.结果表明:计算截面受压边缘混凝土的压应变取极限压应变时,不能反映构件加固前后两阶段受力的影响,钢板拉应变的计算没有意义,计算的承载能力不安全,混凝土的压应变应该取相应抗压强度设计值的应变;加固前计算截面的恒载内力应该取实际值而非组合设计值.     

碳纤维加固混凝土试件低温温度应力的试验研究

通过试验,在温差为60℃的条件下,研究了碳纤维加固混凝土构件在低温条件下的温度应力,推导了计算温度应力的解析式,并用Ansys计算软件对温度应力进行了仿真模拟。并将解析解、仿真值及实测值三者进行了对比,且三者数值吻合较好。研究结果表明,计算温度应力的解析公式计算碳纤维加固混凝土梁的温度应力,具有足够的精度,可以满足工程上的需要;在低温条件下,温差较大的地区用碳纤维加固的混凝土构件所产生的温度应力较大,因此,粘贴碳纤维的时间宜选在春秋温度较适中的季节进行;一年内温差达到60℃以上的寒冷地区,在进行碳纤维加固混凝土构件时,应充分考虑温度应力问题。     

长期荷载作用对方钢筋混凝土柱承载力的影响

考虑长期荷载作用效应的影响，进行了6个方钢筋混凝土轴心受压构件承载力的试验研究，提出轴心受压时方钢筋混凝土的核心混凝土的应力－应变关系模型，在此基础上，利用数值方法成功地计算出考虑长期荷载作用影响时方钢筋混凝土构件的荷载－变形全过程关系曲线，理论计算结果和试验结果吻俣良好。最好，在系统分析长细比、载面含钢率、钢材和混凝土强度等因素影响的基础上，提出长期荷载作用对方钢筋混凝土柱承载力的影响系数。     

钢管混凝土轴心受压构件的徐变分析

基于混凝八方为的继效流动理论、多轴应力作用下混凝土的徐变理论，结合钢管混凝土轴心受压构件的受力特点，推导出钢管混凝土轴心受压构件徐变的计算公式。该徐变计算公式既考虑了钢管混凝土轴心受压构件徐变的特点，又能反应出没因素对构件徐变的影响，应用这些公式，通过迭代计算得到的钢管混凝土轴心受压构件的徐变，与文献「４」中的试验数据符合较好。     

基于叠加理论的钢管混凝土偏压构件正截面承载力计算

圆截面钢管混凝土在偏心受压下,核心混凝土与钢管两种部件在工作时虽有较好的协同性,但钢材与混凝土的材料属性差异较大,而统一理论是将钢管混凝土作为一种新材料,对于钢管和混凝土两种部件各自的受力状态描述并不明晰。参照钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力的计算方法,合理选择核心混凝土本构,计算等效矩形应力图系数,并基于叠加理论和极限平衡理论,分别对3种不同受力类型下圆截面钢管混凝土偏心受压构件正截面承载力进行理论推导。结合收集到的61组试验结果进行实例验证,并引入我国CECS 28∶2012规程、JCJ01-89规程和Eurocode 4规程与结果进行对比,结果表明公式对钢管混凝土偏压构件承载力的预测效果最佳,为优化钢管混凝土构件的截面设计提供了一定的依据。     

桥梁工程综述连载——十三、公路桥梁中的部份预应力混凝土

我国1985年颁行的《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(简称《桥规》)中,采纳了国内有关“部份预应力混凝土”的最新研究成果,明确规定在公路桥梁中“允许采用部份预应力混凝土结构”,扩大了桥梁设计的理论领域。在此之前,预应力混凝土桥梁的设计一直沿用这样一个原则:结构或构件的受拉混凝土不容许出现拉应力。通常把按此原则设计的结构称为全预应力混凝土结构。部份预应力是相对全预应力而得名的,它的基本特征则是容许沿预应力钢筋方向的混凝土出现拉应力,或者容许出现额定宽度的裂缝。前者称为A类构件,后者称为B类构件。     

有黏结预应力CFRP板加固RC梁抗弯疲劳试验与理论分析

为研究有黏结预应力CFRP板加固混凝土梁的疲劳性能,共设计了6根构件,其中疲劳试验构件3根,静载试验构件3根。通过200万次疲劳加载过程中疲劳构件的钢筋、CFRP板和混凝土的应变及荷载-挠度曲线分析,研究了预应力水平、锚固方式对加固混凝土梁的疲劳性能的影响,试验结果表明:有黏结预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的疲劳性能以及疲劳后静力性能良好;预应力水平的提高可以降低试件在疲劳荷载作用下钢筋和梁顶混凝土的应力水平,延缓试件刚度退化;试验采取的两种锚具工作性能良好且差别不明显。通过对试验值进行回归分析,得到了有黏结预应力CFRP加固混凝土梁的疲劳刚度退化规律,并修正了适合有黏结预应力CFRP板加固混凝土构件的疲劳损伤累积计算公式,计算结果表明:该计算公式能够通过疲劳损伤累积规律反算构件的剩余疲劳寿命;有黏结预应力CFRP加固混凝土梁与钢筋混凝土梁的疲劳损伤累积规律存在明显不同,其疲劳损伤累积第1阶段小于疲劳寿命的1%,第1阶段历时更短且第2阶段疲劳损伤累积速率更低;疲劳损伤累积的第1阶段和第2阶段的曲线斜率均为常数并与钢筋最大初始应力有关;提高CFRP板预应力水平能够降低疲劳损伤累积,延长加固构件疲劳寿命。     

混凝土构件早龄期阶段收缩试验方法研究

文章对混凝土构件早期自收缩试验方法和混凝土在约束状态下早龄期应力变化的研究方法进行分析。早期自收缩试验方法分析结果表明:混凝土构件可以忽略早期收缩静摩擦力产生的应变值,但混凝土3d龄期的干燥收缩不容忽略,且LVDT测量法优于千分表测量方法。混凝土在约束状态下早龄期应力变化研究方法分析表明:环形约束试验法操作简单不易偏心,但不适用于钢筋混凝土试件;直线约束试验法应采用电液伺服系统控制试件长度并进行修正,并可分析徐变量和约束间关系。由此可知,素混凝土的早龄期阶段收缩试验方法受限,仅限于环形约束条件。钢筋混凝土应采用直线约束试验法分析其收缩过程中的应力应变关系,同时考虑测量方法和干燥收缩对收缩试验的影响,并注意数据的修正。     

钢筋混凝土梁受压区加固后新增混凝土高度分析

针对受压区增大截面加固后的组合截面受弯构件正截面承载力计算公式并没有对其新增混凝土高度的限制条件进行说明,对钢筋混凝土梁受压区加固后新增混凝土高度进行分析.考虑新增混凝土的应变超前效应,对加固后钢筋混凝土梁进行应力应变分析,得到界限破坏的3种形式.对每种界限破坏形式利用截面材料的应力应变关系,得出加固后的钢筋混凝土梁极限承载力计算公式.通过引入截面有效系数和承载力可提高系数以及程序得出新增混凝土高度对其承载力的影响,并进一步得出新增混凝土高度的限制条件.分析结果表明,原截面高度与加固后截面高度比尽量要超过0.8,这样避免原构件的截面受拉钢筋应力很快达到屈服状态,发生少筋脆性破坏的情况.     

钢筋混凝土矩形梁、板配筋图解设计法——容许应力法、用于平衡设计

一、前言钢筋混凝土构件的断面尺寸及钢筋量是由加载所产生的弯矩、剪力等所决定的。所以一旦算出弯矩、剪力,接下就是选择构件断面尺寸和计算钢筋量了。这一工作一般都是按钢筋混凝土结构书中用查表法进行的。本文采用图解的办法来计算。图解法的主要工具是线解图(编者:列线图)。本文的线解图是按300号混凝土,容许应力[σ_c]=100kg/cm~2,钢筋16锰,容许应力[σ_s]=1800kg/cm~2,钢筋与混凝土的弹性模量比n=10     

配斜筋钢筋混凝土梁抗剪承载力分析及试验研究

针对剪压破坏时配有斜筋的钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力进行了研究。根据钢筋混凝土受弯构件的剪切破坏机理,考虑腹筋和受压区混凝土共同承担剪力,基于极限平衡理论和对Rankine破坏准则进行简化后的混凝土强度破坏准则,建立配斜筋钢筋混凝土梁斜截面抗剪的平衡方程,提出极限承载力的计算公式。通过对2片配斜筋钢筋混凝土梁的试验数据进行对比,结果表明理论计算值与试验值较为吻合。     

预应力混凝土构件应力分析方法探讨

阐述一种分析部分预应力混凝土Ｂ类构件应力的方法。该方法将部分预应力混凝土Ｂ类构件与普通钢筋混凝土构件的设计理论和方法统一起来，适用于简单梁与组合截面梁。     

新塔科马海峡大桥的设计和施工

新塔科马大桥是与原塔科马大桥平行的美国最新悬索桥,是美国第五长的悬索桥,大桥采用钢筋混凝土塔,所有钢和混凝土构件采用荷载系数法设计,索构件和预应力混凝土构件采用容许应力法设计.     

回弹法和钻芯法检测劣化桥梁混凝土强度相关性研究

针对JGJ/T23-2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》未给出钢筋锈蚀后和多年服役两种情况下混凝土测强曲线,基于试验室内快速锈蚀钢筋混凝土梁和实桥中钢筋混凝土构件中混凝土强度回弹法和钻芯法试验,分别得到了两种情况下混凝土强度回弹值和钻芯值之间的关系,对比了回弹法在两种情况下混凝土强度检测的适用性,进一步研究了两种情况下回弹法和钻芯法检测混凝土强度的相关性,为钢筋锈蚀后混凝土及长期服役混凝土强度检测提供了依据。     

普通钢筋混凝土现浇连续箱梁常见裂缝浅析

现浇箱梁的裂缝是普遍存在的问题,在工程中很常见,也越来越受到人们的关注,世界各国也都对裂缝问题做出研究并制定了允许的裂缝宽度值,我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定对使用中允许出现裂缝的钢筋混凝土构件应力验算宽度计算所得的露天最大裂缝宽度不应超过0.2mm。     

钢管混凝土受弯构件徐变的设计计算公式

在基于继效流动理论建立的钢管混凝土受弯构件徐变计算方法基础上,综合考虑影响钢管混凝土受弯构件徐变的各种因素,从含钢率、作用弯矩级别和时间等几个方面,应用回归分析的方法,得到便于实际设计应用的钢管混凝土受弯构件徐变设计公式。为了检验徐变设计公式的使用效果,使用设计的回归公式对具体算例进行分析,并与文献[1]方法计算的钢管混凝土受弯构件徐变值进行比较。所回归设计计算公式的计算结果与理论计算值符合得较好,并且该公式具有形式简单、考虑因素全面的特点,便于在工程实践中推广和设计规范中采用。     

CFRP布修复隧道中冻融损伤混凝土抗弯构件力学性能研究

为了进一步研究碳纤维（carbon fiber reinforced polymer, CFRP）修复隧道中冻融损伤混凝土抗弯构件的力学性能,对CFRP布修复冻融损伤混凝土构件进行抗弯试验,研究CFRP布全、分包修复不同冻融损伤试件的效果。试验结果表明： CFRP布能有效提高损伤试件的承载力、延性性能,尤其是全包方式;随着冻融次数的增加,CFRP布修复试件的承载力逐渐降低,中性轴上移速度越来越快;通过理论计算,得到了不同冻融损伤程度修复构件的抗弯承载力公式,并利用ABAQUS有限元软件进行模拟,得到的计算值、模拟值与试验值进行比较,结果吻合较好。