碳纤维加固二次受力混凝土梁理论计算方法

为研究二次受力影响下碳纤维网格-聚合物砂浆复合加固梁的抗弯性能,完善其抗弯极限承载力和挠度的计算理论,基于受压区混凝土本构关系,推导出不同破坏模式下碳纤维加固梁的极限抗弯承载力公式,并提出识别加固梁破坏模式的计算判据.按刚度解析法,推导出二次受力下碳纤维加固梁短期刚度计算公式.采用插值拟合法对M-xn、M-β1等二元方...     

组合加固足尺预应力混凝土空心板梁抗弯性能

对3片足尺预应力混凝土空心板梁进行抗弯性能试验, 其中1片足尺梁不进行加固, 2片分别采用钢板-混凝土组合加固和钢板-预应力混凝土组合加固, 分析了试验梁主要部位的应变、滑移、裂缝分布、承载力、刚度和延性; 基于试验梁塑性破坏机理, 并考虑二次受力的影响, 推导了足尺试验梁的抗弯极限承载力计算公式。试验结果表明: 加固后试验梁的破坏形态表现为塑性弯曲破坏, 跨中横截面变形符合平截面假定; 组合加固钢板与新混凝土之间以及加固部分与原结构之间相对滑移小于0.05mm, 因此, 加固后试验梁各部分协同工作性能较好; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.08倍, 钢板-预应力混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.43倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的极限承载力; 与未加固梁相比, 2片加固试验梁的延性系数均提高了21%, 当试验荷载为200kN时, 2片加固试验梁刚度分别提高了1.55、3.07倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的刚度和延性; 与钢板-混凝土组合加固技术相比, 钢板-预应力混凝土组合加固技术对试验梁在使用阶段的承载性能和刚度的提高更加明显; 2片加固试验梁抗弯极限承载力的计算值与试验值的比值分别为0.94和0.96, 因此, 抗弯极限承载力计算公式计算精度较高, 可用于钢板-混凝土组合加固预应力混凝土空心板梁的抗弯承载性能计算与分析。      

二次受力RC梁增大截面加固配筋限值研究

通过分析在不同初始荷载下增大截面加固钢筋混凝土梁的极限破坏,研究二次受力对相对界限受压区高度和最大加固钢筋量的影响,得到加固梁发生塑性破坏时构件的相对界限受压区高度和加固钢筋的最大用量计算公式。利用有限元软件ABAQUS进行计算验证,计算结果与分析吻合较好。     

钢板-混凝土组合加固混凝土T梁的抗弯性能试验

设计了4根钢板-混凝土组合加固混凝土T梁进行抗弯承载力试验,试件的主要设计参数包括损伤程度和植筋间距。采用荷载传感器、位移计和应变计,分别测量了加载过程中试验梁的荷载、挠度、应变、裂缝的产生和发展、新老混凝土界面与钢板-加固混凝土界面的纵向滑移,采用有限元软件ANSYS分析了试件的受力性能,采用塑性方法研究了试件的极限抗弯承载力,并对比了模型试验、数值模拟与理论分析结果。分析结果表明:钢板-混凝土组合加固可使混凝土T梁极限抗弯承载力提高约2倍,植筋间距与原梁弯曲损伤程度对组合加固T梁的极限抗弯承载力影响约为4%,植筋间距越大,新老混凝土界面纵向相对滑移越大,极限抗弯承载力的数值计算值和理论计算值与试验值最大相对差值为9%,因此,模型试验、数值模拟与理论计算结果均表明钢板-混凝土组合加固可显著提高混凝土T梁的极限抗弯承载力。     

某外贴CFRP板加固预应力空心板梁桥数值分析研究

外贴CFRP板加固混凝土结构是目前运用较为广泛的加固方法。针对某预应力混凝土空心板实际加固桥梁,总结了加固结构承载力计算公式,建立了Ansys有限元分析模型,进行了预应力空心板桥梁CFRP板加固前后的承载力计算,同时考察了最佳CFRP板预应力、混凝土强度对加固结构承载力的影响。有限元分析表明:有限元承载力分析值与承载力公式计算值较为吻合,验证了有限元模型的可行性。CFRP板加固预应力空心板结构提高了其抗裂能力,同时加固结构的承载力得到显著提高。加固后静载试验混凝土挠度、应变均降低。不同CFRP板预应力水平分析表明,CFRP板预应力过大或者过小均是不利的,本有限元模型中确定的最佳预应力大小为1 000 MPa,当采用C60混凝土时,加固结构的承载性能提高最有利。     

高压输电塔主材的角钢并联加固轴压承载力

提高输电杆塔主材局部稳定性的承载力,可有效地避免输电塔倒塌事故的发生. 为此,通过6个轴心受压角钢并联加固试验、1个单角钢轴心受压试验和分析13个有限元模型,得到了试件的荷载-位移曲线和荷载-应变曲线以及构件的Mises应力云图,确定了试件的受力规律和应变规律以及设计参数对构件承载力的影响规律. 分析表明:试件原角钢的局部屈曲失稳为试件主要破坏形式;加固角钢的单元最大强度达到223.1 MPa;填板夹具的单元最大强度达到83.7 MPa;试件整体应变以竖向应变为主,填板夹具以剪切应变为主;均匀受压板理论的屈曲公式可以较好地计算出该加固试件的极限承载力;角钢并联加固法可以提高单角钢40%承载能力.      

二次受力下CFRP加固混凝土结构抗弯承载力计算方法

在考虑二次受力的基础上，充分考虑了受压区混凝土的非线性应力－应变关系，利用钢筋混凝土的相关原理对CFRP加固结构的受弯极限承载力公式进行了相关推导。     

GFRP筋混凝土梁正截面受弯性能试验研究

为深入研究GFRP筋混凝土梁弯曲性能及设计方法,通过36根混凝土梁(其中GFRP筋混凝土梁21根,钢筋混凝土梁15根)的四点弯曲试验,对GFRP筋混凝土梁正截面的受弯性能进行了研究.在配筋率、几何尺寸、混凝土强度相同的条件下,对比分析了GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的挠度及承载力特性;推导了GFRP筋混凝土梁受弯承载力、界限受压区高度的计算公式,并用试验数据验证了公式的正确性.结果表明:GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的最大挠度之比为1.5～2.5;初裂承载力之比为0.53～0.69,极限承载力较接近,比值为0.75～1.02;GFRP筋混凝土梁界限相对受压区高度为0.17～0.20.建议取配筋率为1.4倍平衡配筋率,以使构件具有足够的承载力储备.     

钢丝绳聚氨酯水泥复合材料加固损伤空心板梁试验研究

为研究钢丝绳聚氨酯水泥复合材料加固损伤空心板梁的力学性能,进行加固条件下损伤空心板梁抗弯性能模型试验,分析板梁挠度、裂缝宽度和承载能力变化规律,研究复合材料加固损伤空心板梁的破坏机理.试验结果表明:采用钢丝绳聚氨酯水泥复合材料加固经过预压的损伤空心板梁,其破坏过程分为钢丝绳断裂、复合材料开裂和整体结构受弯破坏3个阶段,属于适筋梁破坏;此板梁的实测屈服荷载和极限承载力比未加固空心板梁分别提高28.60％、40.00％,相同荷载作用下的挠度降低22.81％,最大裂缝的宽度减小52.73％,梁体延性提高57.14％,梁体的屈服阶段延长,空心板梁的安全性提高.采用钢丝绳聚氨酯水泥复合材料加固损伤空心板梁可显著改善梁体的整体承载性能,提高安全性.     

双层预应力碳纤维板加固大比例T型梁试验研究

为适应桥梁加固对大吨位预应力加固的需要,研制了能一次夹持双层碳纤维板的波形锚BXM502D,通过锚固组装件的静力破断试验,验证了该型号波形锚的锚固能力能达到600 kN以上。将波形锚BXM502D用于大比例T型梁进行双层预应力碳纤维板的加固试验,双层碳纤维板的预拉力达到300 kN;试验结果表明双层预应力碳纤维板能与被加固的混凝土梁共同工作,非常显著地提高了原结构的开裂、屈服荷载,也大幅提高了原结构的极限承载力。     

T变箱加固新技术应用实例

"T变箱加固梁桥"是一种加固T型梁桥的新方法,通过在T梁的肋底采用高强膨胀螺栓和环氧树脂砂浆黏贴钢板,将原截面由T型截面转变成箱型截面,从而达到提高原桥承载力的目的。通过贵阳铁路跨线桥的加固案例分析,说明该法很好地利用箱型梁抗弯、抗扭刚度以及整体性能,具有节省工期、施工简便且不中断交通施工等优点。     

T变箱加固新技术应用实例

T变箱加固梁桥是一种加固T型梁桥的新方法,通过在T梁的肋底采用高强膨胀螺栓和环氧树脂砂浆黏贴钢板,将原截面由T型截面转变成箱型截面,从而达到提高原桥承载力的目的。以一座T梁桥的加固实例说明该法很好的利用了箱型梁抗弯、抗扭刚度以及整体性能大大优于T型梁的技术原理,具有节省工期,施工简便且不中断交通施工等优点。     

跨越法处理岩溶地基的极限承载力分析研究

通过分析塌陷体(土层)与周围未塌陷地基的相互作用,当采用梁、板跨越法处理时结合极限平衡理论对岩溶地段塌陷地基极限承载力的计算公式进行推导.对比得出:在采用跨越处理(梁或板)措施时,塌陷体的地基极限承载力、抗剪强度等是影响周围未塌陷地基土的极限承载力的重要因素.由于梁或板跨越处理时其地基的极限承载力不同,采取夯实(挤密)...     

斜拉桥扁平钢箱梁空间有限元分析

斜拉桥扁平钢箱梁是空间复杂受力的结构体系,是设计的关键部位。本文以一座稀索体系钢箱梁斜拉桥为背景,建立扁平钢箱梁板壳有限元节段模型,对其进行空间应力分析。考虑到梁段以外附近区域的作用,在梁两端截面上施加由平面杆系结构分析所得的端面内力;另外,恒载及汽车荷载也施加在相应的位置,分析了扁平钢箱梁在最不利荷载组合作用下的空间应力效应;并在考虑几何非线性和材料非线性的基础上,对扁平钢箱梁进行极限承载力分析。为扁平钢箱梁的设计提供参考。     

简支变连续梁法加固多跨T梁桥效应分析

多跨简支T梁变连续加固措施是多跨简支T梁桥加固改造、提高承载能力的行之有效的方法.但实践中发现该方法存在着一定的问题.以跨径为16.76m 16.76m的两跨简支T梁为例,通过理论分析计算表明,该方法在提高跨中抗弯承载能力的同时,却降低了中间支点处梁的抗剪承载能力.建议在采用此方法加固多跨简支T梁的同时应对中间支点梁的抗剪能力进行加固.     

T变箱加固新技术应用实例

"T变箱加固梁桥"是一种加固T型梁桥的新方法,通过在T梁的肋底采用高强膨胀螺栓和环氧树脂砂浆黏贴钢板,将原截面由T型截面转变成箱型截面,从而达到提高原桥承载力的目的。以一座T梁桥的加固实例说明该法很好的利用了箱型梁抗弯、抗扭刚度以及整体性能大大优于T型梁的技术原理,具有节省工期,施工简便且不中断交通施工等优点。     

简支变连续梁法加固多跨T梁桥效应分析

多跨简支T梁变连续加固措施是多跨简支T梁桥加固改造、提高承载能力的行之有效的方法.但实践中发现该方法存在着一定的问题.以跨径为16.76m+16.76m的两跨简支T梁为例,通过理论分析计算表明,该方法在提高跨中抗弯承载能力的同时,却降低了中间支点处梁的抗剪承载能力.建议在采用此方法加固多跨简支T梁的同时应对中间支点梁的抗剪能力进行加固.     

粘贴钢板加固技术中钢板厚度对桥梁加固效果的影响

以子牙新河特大桥工程为实例,采用Midas对不同厚度的钢板加固桥梁后主梁的承载能力、位移进行了模拟与分析,得出结论：钢板厚度对主梁的承载能力、刚度影响显著;随着钢板厚度的增加,主梁的极限承载能力、位移也逐渐提高;钢板厚度与主梁极限承载能力之间存在良好的相关关系。     

中、下承式拱桥悬吊桥面系强健性加固试验

为增强中、下承式拱桥悬吊桥面系的强健性,以无纵桥向加劲梁的中、下承式拱桥悬吊桥面系为研究对象,提出了一种采用钢管桁架加劲纵梁的悬吊桥面系强健性加固结构,对比分析了悬吊桥面系强健性加固前后吊杆断裂时剩余结构的动力响应;开展了钢管桁架加劲纵梁强健性加固结构模型试验和有限元分析,研究了吊杆断裂后加固结构的受力性能与破坏模式;讨论了精轧螺纹钢筋预紧力、开孔钢板厚度和材质对强健性加固结构受力性能的影响。研究结果表明:采用钢管桁架加劲纵梁加固悬吊桥面系后,长(短)吊杆断裂时桥面系最大竖向位移与应力分别降低了1.30(1.31)和3.31(1.99)倍,与断裂吊杆相邻的吊杆的最大索力降低了1.25(1.25)倍;在弹塑性阶段,钢管桁架加劲纵梁加固结构的开孔钢板发生弯曲变形,横梁下排植筋破坏,达到极限荷载时,中间下侧加劲钢板与开孔钢板间的焊缝发生断裂,随后下弦管与开孔钢板间的焊缝出现开裂而丧失承载能力;精扎螺纹钢筋合理预紧力为50 kN,开孔钢板合理厚度为20 mm;开孔钢板的材质从Q235提高至Q345时加固结构极限荷载增加了11.9%,说明提高开孔钢板的材质强度可有效提高加固构造的极限承载力。综上所述,采用钢管桁架加劲纵梁加固中、下承式拱桥悬吊桥面系可有效增强其强健性。