再生混凝土梁抗弯理论与可靠度分析

基于国内外再生混凝土梁抗弯承载力的试验结果与采用<混凝土结构设计规范>(GB 50010-2002)计算结果的对比分析,从统计意义上表明<混凝土结构设计规范>同样适用于再生混凝土适筋梁.根据再生混凝土的受压本构关系,证实<混凝土结构设计规范>在再生混凝土正截面受弯承载力计算中的适用性;运用蒙特卡洛法对再生混凝土梁的抗弯承载力进行了可靠度分析.结果表明:可用<混凝土结构设计规范>计算再生混凝土梁抗弯承载力,且不需对其等效矩形压应力图形参数α1和β1进行修正;再生混凝土适筋梁的可靠度满足<建筑结构可靠度设计统一标准>(GB 50068-2001)要求;抗力不定性系数XP对再生混凝土梁抗弯承载力可靠度有影响,再生混凝土材料分项系数对适筋梁抗弯承载力可靠度指标影响不大.     

竹筋实木组合板小变形阶段受弯性能试验研究

竹筋实木组合板是将原生态的竹筋板与木方(板)通过竹筋板-木方(板)-竹筋板的方式组合拼接,充分利用了竹材的抗拉性能和木材的受压性能及其可拼接各类厚度板材的特点,通过无醛化学胶结料,按照竹筋板-木方-竹筋板的组合方式,将竹筋板与等厚度的、长短不一的小木方组合拼接成具有良好力学性能的竹筋实木组合板.在小变形阶段,竹筋实木组合板挠度、应变随荷载的增长成线性变化,且应变符合平截面假定.     

单层厂房钢筋混凝土柱牛腿纵向抗震计算

柱间支撑是单层厂房的纵向主要抗震构件,而吊车梁兼做柱间支撑开间的水平压杆和非柱间支撑开间的刚性系杆,为使吊车梁能将厂房的纵向地震作用通过柱牛腿传给柱间支撑,吊车梁底部的支撑牛腿将承受较大的剪力、纵向弯矩及扭矩。现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,只列出牛腿在横向水平地震作用下的计算公式,而没有考虑纵向地震作用影响。在纵向地震作用下,对柱牛腿面预埋板锚筋抗剪强度、吊车梁下部与牛腿面之间的连接钢板焊缝强度及牛腿抗弯强度进行了分析计算,提出了柱牛腿在抵抗纵向地震作用时的改进方法和构造措施,以资借鉴。     

抗震措施与抗震构造措施的区别

<正>在《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)中对"抗震措施"与"抗震构造措施"有不同的定义。抗震措施(规范2.1.9条):除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施。抗震构造措施(规范2.1.10条):根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。     

《抗震设计规范》的局部修订——砌体结构抗震设计

结合汶川地震中砌体结构典型的震害现象:预制空心板坠落、楼梯间破坏、底框结构倒塌及未设置构造柱墙体破坏等现象,对现行<抗震设计规范>(GB50011-2001)局部修订的相关条文进行了阐述和分析,提出了提高砌体结构抗震能力的相关建议,供工程设计人员参考.     

预埋件受剪性能数值分析

预埋件的抗剪机理复杂,很难通过试验和理论计算确定预埋件的内力分布和应力大小,通常是在一定的简化与假定基础上,对试验结果统计回归得出预埋件的抗剪计算公式来进行计算.为更精确得到抗剪承载力,建立有限元模型对预埋件的受剪性能进行数值计算,锚板、锚筋与混凝土的相互作用通过三维面-面接触来模拟,并考虑了混凝土对锚筋的粘结作用.通过数值分析得到了剪力作用下预埋件的应力分布和锚筋的截面内力,确定了锚筋反弯点的位置和混凝土的承压范围.有限元计算得出的预埋件抗剪承载力与试验实测值很接近,说明所建立的有限元模型是比较合理的,数值分析的结果可以运用到理论分析和实际工程中.     

中美配筋砌体柱设计方法的比较分析

为使我国工程设计人员了解美国规范的设计方法和技术措施提供参考,基于我国(GB50003-2001)<砌体结构设计规范>和美国ACI530-02/ASCE5-02/TMS402-02<砌体结构建筑规范>的设计规定,比较了中美两国设计规范中配筋砌体柱的设计方法、荷载组合和材料强度取值.通过实例计算,探讨分析了两国规范配筋砌体柱构造措施的差异及其产生原因.     

砼高层建筑转换梁(板)叠合面抗剪承载力的估算探讨

高层砼结构转换梁(板)施工中为节省模板支撑费用,常将梁(板)沿高做成多道水平叠合面,利用施工缝的齿槽(或凿毛),预埋插筋(或箍筋),钢筋砼剪力墩等构造措施抗剪.本文根据材料力学和现行设计规范公式,导出叠合面剪应力分布公式和抗剪承载力公式,供设计和施工时参考.     

GFRP筋混凝土板在拱效应下的挠度计算

针对美国混凝土结构设计规范(ACI440.1-06)未考虑玻璃纤维复合增强塑料筋(GFRP筋)混凝土板中拱效应的作用,挠度往往被高估的问题,对17块端部受到约束的混凝土板带进行跨中集中荷载破坏性试验,以获得更准确的挠度计算方法.结果发现;试件开裂后,拱效应作用逐渐明显.挠度的变化可分为开裂前、开裂时突变和拱效应形成后3个阶段.根据17块混凝土板的试验结果和前人的试验,量化混凝土板中拱效应的影响,结合虚功原理推导出GFRP筋混凝土板的挠度计算方法.板带挠度为净跨的1/800和1/350时,根据ACI规范,按简支板计算的预测荷载为试验值的0.388和0.411倍;所推导方法预测荷载与试验值之比为0.969和1.044.推导方法的预测结果与现行规范计算值进行对比,与试验值吻合得更好.     

伸缩装置UHPC锚固构造设计与静力性能研究

为综合解决桥梁伸缩缝锚固区混凝土易破损及预埋件焊接工艺繁琐的难题,提出两种现场零焊接UHPC（Ultra-high Performance Concrete）伸缩缝锚固接头优化构造方案：优化构造1中锚板一侧布置锚筋另一侧布置短栓钉;优化构造2中锚板两侧均布置短栓钉,且型钢侧向加设长栓钉;两种优化构造中锚板与预埋钢筋均错开布置,锚固区浇筑UHPC. 新方案简化了现场施工操作,使伸缩装置安装质量可视化. 为探究新方案的锚固性能,并与传统焊接形式进行对比,即锚板一侧布置锚筋另一侧与预埋钢筋现场焊接,锚固区浇筑SFRC（Steel Fiber Reinforced Concrete）,对8个1∶1伸缩缝接头模型进行锚固性能静力拔出试验研究. 结果表明：两种优化伸缩缝接头构造的结构刚度、强度、抗裂性能及锚固性能均有明显提升,优化构造1、2的初裂荷载为传统焊接构造的2.2倍,极限承载能力分别为传统焊接构造的1.38倍和2.33倍;UHPC表面裂缝分布相对集中,数量少且细,而SFRC表面裂缝分布较为分散,数量多且宽;优化构造2中长栓钉的加设有效限制了界面裂缝的发展. 对比研究表明,两种优化方案提高了伸缩装置的受力性能和锚固性能,现场零焊接、安装容差性高,可为桥梁伸缩缝设计提供参考.     

排桩预应力支护结构中锚筋预应力的施工力学

排桩预应力基坑支护结构中预应力锚杆的设计和施工是关系基坑安全大计的关键。工程中同排预应力锚杆张拉锁定值通常是相等的 ,而施工中先张拉锚杆预应力水平在后张拉锚杆预应力施工过程中将发生变化 ,由此导致同排锚杆预应力水平不一致。本文按顺序张拉施工假定 ,研究建立了锚杆预应力施工力学计算模型 ,推导了工程常见的 2～ 4跨腰梁条件下 ,各锚杆预应力施工锁定值 ,按此施工可保证同排锚杆预应力水平的最佳一致性。     

永修特大桥拱墩连接处受力特性分析

文章以昌九客运专线上永修特大桥为例,通过拱墩连接处局部空间有限元精细分析和1:3的缩尺模型试验,对下承式刚架系杆拱桥拱墩连接处的受力特性作研究。研究结果表明:预应力螺纹钢筋的预应力只对下锚板上方的混凝土产生效应,下锚板以下部分不受影响;系杆拉力大小只影响系杆以下部分墩柱的受力情况,对系杆以上部分刚架几乎无影响;拱肋轴压力很大,拱墩连接处不考虑螺纹钢筋预应力时拱座混凝土已经受压,因此,预应力可适当减小。     

小壁厚组合截面冷弯薄壁型钢构件承裁力研究

根据美国钢铁协会(AISI)的试验资料对背靠背双拼冷弯薄壁卷边槽型截面横梁的承载力试验进行了介绍,并将试件的试验承载力与GB 50018—2002冷弯薄壁型钢结构技术规范中规定的计算结果作了比较。对比结果表明,按照GB 50018—2002规定计算厚度小于2 mm冷弯薄壁型钢受弯构件承载力是可行的。     

梁侧锚固钢板法加固混凝土梁的非线性有限元分析

以4根梁侧锚固钢板加固混凝土梁(BSP梁)受剪性能试验研究为基础,基于弹塑性有限元软件OpenSees,建立了BSP梁的非线性有限元模型,模拟了构件加载全过程和受剪破坏时的受力性能.模型中考虑了材料的非线性、钢板和混凝土梁交界面上滑移等.计算结果与试验结果吻合良好.并对影响BSP梁性能的主要参数进行分析,包括锚栓行数、纵向锚固间距、钢板高度、钢板厚度、钢板屈服强度、锚栓直径及混凝土强度等,得出了各参数对BSP梁受剪承载力和纵横向滑移的影响规律,为BSP法加固设计提供了依据.     

多室薄壁箱梁腹板弯曲剪力流计算及截面参数分析

基于薄壁杆件结构理论,推导出多室薄壁箱梁腹板弯曲剪力流的计算公式,将其应用于钢箱梁剪力流的计算,并与有限元分析结果及已有文献中的计算结果相比较,同时分析了有无悬臂板、悬臂板厚度、梁高、腹板厚度、底板厚度和箱室宽度对腹板剪力流分配的影响。结果表明,所推导的公式具有较高的精度;腹板厚度、悬臂板厚度及箱室宽度为多室薄壁箱梁腹板剪力流分配比的主要敏感参数,梁高与底板厚度为次要敏感参数;在桥梁结构受力分析中,为简化计算而不考虑悬臂板,会降低边腹板的荷载分配比,导致横隔梁的设计安全系数下降。     

粘钢加固钢筋混凝土轴心受压构件中粘钢利用程度及承载力研究

在粘钢加固的钢筋混凝土结构轴心受压柱中,粘钢的利用程度和承载力与初始加载大小、粘钢种类以及混凝土强度等级有关,本文根据我国《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)中假定的混凝土应力-应变关系和极限应变值,推导了粘钢能被充分利用的界限条件,并且提出了粘钢加固钢筋混凝土轴心受压柱承载力计算公式．     

钢管混凝土平面相贯节点轴压承载力理论研究

针对两种新型节点构造形式,通过分析带不同厚度钢板的钢管混凝土短柱的轴压承载力,提出了相贯节点轴压承载力的计算公式.同时,采用有限元方法对节点静载试验进行了模拟,并分析了斜交角度、椭圆拉板厚度、衬板厚度、环向加强板和法兰板厚度等参数对节点承载力的影响,有限元分析与试验结果吻合较好.结果表明:节点中椭圆拉板、衬板和环向加强板可提高对核心混凝土的约束效应;随着斜交角度、椭圆拉板厚度、衬板厚度的增加,节点承载力有所提高,而环向加强板或法兰板的厚度对节点承载力影响不大;计算公式能较准确地估计节点的承载力,可用于工程实践.     

钢管混凝土斜交网格平面相贯节点轴压承载力计算公式及有限元分析研究

相贯节点是钢管混凝土斜交网格结构设计的一个关键问题。针对两种新型节点构造形式,通过分析带不同厚度钢板的钢管混凝土短柱轴压承载力,提出了相贯节点轴压承载力计算公式,计算值与试验结果较为接近。本文采用有限元分析方法对节点静载试验进行了模拟,并分析了斜交角度、椭圆拉板厚度、衬板厚度、环向加强板和法兰板厚度等参数变化对节点承载力的影响。结果表明,有限元分析与试验结果吻合较好。节点中椭圆拉板的设置经济合理,衬板和环向加强板可提高对核心混凝土的约束效应。随着斜交角度、椭圆拉板厚度、衬板厚度的增加,节点承载力有所提高,而环向加强板或法兰板的厚度对节点承载力影响不大。总体而言,计算公式能较准确地估计节点的承载力,可用于工程实践。     

套筒约束灌浆料与钢筋黏结强度试验研究

为了对装配式混凝土结构中套筒灌浆连接接头钢筋与灌浆料的黏结性能进行研究,设计了30个灌浆套筒连接节点进行拉拔试验,研究了钢筋锚固长度、灌浆料抗压强度、灌浆料厚度和钢筋直径四个参数对黏结强度的影响.试验结果表明：随着锚固长度增加,钢筋与灌浆料之间的黏结强度降低;随着灌浆料抗压强度增加,钢筋与灌浆料之间的黏结强度增加;随着灌浆料厚度的增加,黏结强度降低,对于12 mm的钢筋,当灌浆料厚度在9 ~ 11 mm之间时,灌浆料厚度对黏结强度影响较小,当灌浆料厚度超过11 mm时,影响显著增加;黏结强度随着钢筋直径的增加而增大.根据试验量测的套筒应变和隔离体受力平衡模型,得到了黏结强度与约束应力、灌浆料抗压强度的关系式,可供工程实际中套筒灌浆连接节点锚固长度取值参考.     

土层锚杆刚度系数算法改进

锚杆刚度系数是考虑自由段变形、锚固段变形和锚杆相对土体位移而求得的复合刚度.在现有的锚杆刚度系数计算公式推导过程中,仅考虑了自由段和锚固段的变形,而并未考虑土体的变形,不能真实反映锚头的实际位移与内力的关系.基于锚杆和土体的协同变形,利用Mindlin解,推导考虑自由段变形、锚固段变形和土体变形的锚杆刚度系数计算公式,并用MATLAB软件编写计算程序进行计算;最后结合工程实例,运用Plaxis2D进行模拟,通过位移与内力求解锚杆刚度系数,将本文计算方法和规范法进行比较.结果表明本文计算方法与模拟结果更加吻合,从而证明了本文改进方法的合理性.