可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪性能有限元分析

【目的】为了研究可拆卸钢-混凝土组合梁中螺栓连接件的抗剪性能。【方法】采用ABAQUS软件建立了推出试件的有限元模型，分析了混凝土板强度、螺栓强度和螺栓预紧力大小对抗剪性能的影响。【结果】结果表明：推出试件的最终破坏模式为螺栓剪断，同时混凝土受压破坏；试件的抗剪过程包括摩擦抗剪、螺杆承压抗剪和塑性三个阶段；混凝土板的强度对试件的抗剪性能影响较小；提升螺栓的强度可以显著提升试件的极限抗剪承载力；试件的抗滑移荷载随螺栓预紧力的增加而增大。【结论】综上所述，在实际工程中可以通过提升螺栓的强度和预紧力大小来获得更加优异的抗剪性能。     

PBL剪力连接件抗剪承载力计算方法研究

【目的】客观验证PBL剪力连接件的抗剪承载力计算公式的适用性和准确性。【方法】介绍木-混凝土组合梁和PBL剪力连接件研究现状,并从中选取5个具有代表意义的抗剪承载力计算公式,采用控制变量法对比分析不同的计算公式中混凝土立方体抗压强度和开孔钢板的开孔直径参数对剪力连接件极限承载力的作用规律,并优化组合梁的设计参数。【结果】结果表明：中国《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）、胡建华和郑双杰提出的抗剪承载力计算公式得出的计算结果准确率较高。【结论】本研究围绕影响PBL剪力连接件抗剪承载力计算公式的因素,从而得出通用性较好的抗剪承载力计算公式,其成果将为现代木-混凝土组合梁桥的设计及PBL剪力连接件的设计优化提供参考。     

高抗扰动混凝土力学性能研究

【目的】为满足桥梁工程对修复材料提出的抗扰动、抗裂及快硬的实际需求，拟制备一种桥梁修补用的抗扰动快硬混凝土。【方法】首先，对高抗扰动混凝土材料在凝固过程中非振动条件及振动条件下的凝结时间进行对比分析；其次，测试两种条件下终凝后2 h试件的立方体抗压强度、抗压弹性模量、劈裂抗拉强度、新旧黏结劈裂抗拉强度及新旧黏结抗折强度；最后，对高抗扰动混凝土的28 d轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗压弹性模量展开研究。【结果】研究表明，在振动频率为5 Hz、竖向振动速度为2.5 cm/s的条件下，高抗扰动混凝土材料的凝结时间、早期及28 d力学强度均满足实际工程要求，其中早期抗压强度及弹性模量得到显著提升，相较于正常工况分别提高了8.54%、15.53%。【结论】利用该抗扰动混凝土浇筑桥梁横隔板，能有效提升新旧横隔板结构层间的黏结性能，研究成果对今后开展桥梁加固与修复具有一定参考。     

钢骨-钢管混凝土压弯构件受力性能分析

【目的】为了研究内置钢骨对钢管混凝土（CFST）压弯构件受力性能的影响。【方法】采用ABAQUS有限元软件建立了内置不同截面钢骨的CFST压弯构件有限元模型，通过已有试验对模型的合理性进行了验证。在此基础上分析了3种不同截面压弯构件的工作机理，包括构件的侧向承载力、轴力和弯矩分布发展，以及应力和破坏形态。【结果】结果表明：在CFST中配置钢骨可以显著提高压弯构件的侧向承载力，圆钢管对承载力的提高作用较十字形钢骨更显著。【结论】内置钢骨对组合构件各部件的轴力和弯矩的发展和分布影响显著。侧向加载过程中钢管和钢骨卸载的轴力被混凝土承担，钢管的轴力卸载程度较钢骨更严重。     

高性能夹芯外挂墙板的有限元模拟研究

【目的】为了研究一种多功能实心区域的预制高性能混凝土夹芯外挂墙板的抗弯性能。【方法】利用有限元模拟软件ABAQUS建立试件的有限元模型，并讨论混凝土强度、内外叶板厚度、钢筋间距、钢筋强度对抗弯性能的影响。【结果】结果表明：该新型墙板具有良好的刚性和延性，模拟过程中最大应力部分出现在荷载加载点的纯弯段区域；在总厚度不变的情况下，混凝土强度、内外叶板厚度能明显提高其承载能力；钢筋间距、钢筋强度对承载力基本没有影响。【结论】综上所述，该类型墙板抗弯性能良好，能满足安全使用要求，在实际工程中可以通过提升混凝土强度、内外叶板厚度来获得更加优异的抗弯性能。     

装配式组合结构半刚性梁柱节点的受力性能研究

【目的】通过对现行装配式组合结构梁柱节点形式的调研分析，结合理论计算提出一种新型螺栓连接节点。【方法】采用有限元程序对高强螺栓受力性能和节点试件进行模拟分析，验证了设计方法的可行性。【结果】研究发现高强螺栓节点具有较好的抗震性能，且增设牛担板抗剪，提升了节点的承载力、刚度和耗能能力。【结论】为装配式框架节点的研究分析提供理论基础。     

甘肃省某工程项目机制砂混凝土孔结构研究

【目的】为研究在甘肃省部分地区恶劣自然环境下与工程同条件养护下的花岗岩机制砂混凝土孔结构分布情况。【方法】依托于实际工程项目，设计了多组不同石粉含量的机制砂混凝土，并且进行同条件养护。达到设计龄期后，通过抗折强度试验、气孔结构分析及核磁共振试验（NMR），对混凝土力学性能及孔隙分布进行了研究。【结果】结果表明：机制砂中石粉含量小于8%时，随着石粉含量的增大，混凝土抗折强度增大，内部孔隙率与孔隙尺寸降低；石粉含量大于8%时，混凝土抗折强度降低，内部孔隙率与孔隙尺寸增大；石粉含量为8%时，混凝土抗折强度达到最大值，且内部孔隙率与孔隙尺寸较小。【结论】在甘肃省部分地区应用花岗岩机制砂时，其石粉含量宜控制在8%左右。     

硝酸腐蚀条件下公路桥梁氯丁橡胶支座抗剪试验

本研究将氯丁橡胶支座完全浸泡在pH为4.5的硝酸溶液中,对5组试件分别浸泡20d、40d、60d、80d、100d,将浸泡试件与标准件进行抗剪试验,将腐蚀试件与标准件的抗剪承载力、极限抗剪强度、水平等效刚度、抗剪弹性模量的数据进行对比分析,结果表明,氯丁橡胶支座在硝酸溶液浸泡后,其抗剪弹性阶段明显缩短,破坏程度更严重;从数据分析得,浸泡天数越多,其抗剪承载力、极限抗剪强度、抗剪弹性模量越小。     

基于实测材料参数的钢筋混凝土矩形柱偏心受压极限承载力计算研究

【目的】为了研究钢筋混凝土矩形柱在偏心受压情况下的极限承载能力。【方法】针对规范上已有的钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件计算公式均以等效矩形应力分布图为基础的现象，本研究基于平截面假定，对混凝土压应力分布曲线进行积分并推导新的计算公式，通过MATLAB计算推导公式的理论值与钢筋混凝土矩形柱偏心受压构件试验所得的实测值进行比较。【结果】结果表明：钢筋混凝土矩形柱在偏心受压下，受拉区、受压区破坏现象与理论基本相符，通过推导的公式计算的极限承载力与实测值吻合程度较高。【结论】本研究验证了该推导公式可以对一般钢筋混凝土偏心受压情况下的极限承载力进行计算。     

UHPC加固钢筋混凝土柱轴压模拟研究

【目的】为研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC)对钢筋混凝土柱的轴压性能的影响。【方法】选取1个普通混凝土柱和3个UHPC加固的钢筋混凝土柱进行竖向轴压模拟试验，研究不同加固材料、加固层厚度对钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响情况。【结果】研究结果表明：UHPC加固的钢筋混凝土柱和普通钢筋混凝土柱的荷载—位移曲线趋势基本一致，但UHPC加固的钢筋混凝土柱轴压承载力提升更为明显，并且随着加固层厚度的增加，承载不断提高。本研究分别选取20 mm、30 mm、40 mm厚度的UHPC加固层钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱进行承载力比较，加固后的钢筋混凝土柱承载力分别提高了154.6%、192.9%、264.1%。【结论】对试验结果进行分析，为进行承载力试验提供了数据支持，也为工程实际提供理论依据。     

混凝土尺寸效应研究现状综述

【目的】尺寸效应现象普遍存在于混凝土这类准脆性材料中，由于尺寸效应的存在，混凝土的力学性能参数不再是常数，而是依赖于试件或构件尺寸的变化而变化。【方法】基于理论研究和试验研究两个方面对混凝土强度尺寸效应的研究进展进行阐述。【结果】总结了混凝土强度尺寸效应力学性能方面的影响。【结论】通过对现有的尺寸效应理论和试验结果的研究分析，对混凝土强度尺寸效应未来的研究方向进行了展望，以期为相关人员提供参考和借鉴。     

基于ANSYS的泵房底板跳仓法温控仿真技术研究

【目的】合理制定泵房底板温控施工方案，避免混凝土施工最大拉应力破坏，提高泵房底板温控施工科学性。【方法】利用ANSYS有限元分析软件，通过“单元生死”技术实现对跳仓法混凝土温控施工的仿真模拟。【结果】对实例工程进行仿真分析，该温控方案满足温控防裂需求，混凝土各块浇筑的最大温度应力均出现在混凝土的上部边角处。【结论】利用ANSYS可实现对泵房底板跳仓法施工温控方案的仿真模拟，判断温控方案是否满足混凝土温控防裂要求。仿真还可确定温度应力最大区域，在混凝土施工过程中要注意对该部位的混凝土保温养护。     

混凝土桥台水化热仿真分析与裂缝处理

【目的】针对混凝土桥台台身在施工期间产生竖向裂缝的问题，对该桥台温度场与应力场进行数值模拟。【方法】通过Midas FEA NX软件，对台身混凝土内外部温度、应力进行了水化热仿真分析。【结果】分析结果表明：台身混凝土内外部温差较大，台身混凝土外部拉应力超出了实测抗拉强度（72～336 h）；将温度场、应力场分析结果与该桥台台身实际裂缝情况进行对比分析，找出了桥台台身开裂原因；将实测裂缝情况与仿真模拟结果对比分析，发现Midas FEA NX软件可有效分析混凝土水化热温度、应力变化情况。【结论】结合该桥台台身裂缝情况与仿真分析结果，对该桥台台身的裂缝提出了相应的处置建议，并在裂缝处理完成约半年之后对裂缝进行了复查，发现其表面稳定，未有扩展现象。     

施工偏位对预应力连续梁桥墩身承载力的影响分析

【目的】以某公路5×30 m预应力箱梁桥为工程背景，为确定墩身偏位对结构承载的影响。【方法】利用高精度全站仪对墩身垂直度进行检测，并采用有限元计算分析方法，在考虑墩身偏位影响的基础上对桥墩承载能力进行验算分析。【结果】结果表明：6.274 m高的圆柱形墩身立柱，在垂直度为4.96‰时，墩身截面强度和抗裂能力仍能满足设计要求，且承载力仍有较大富余。【结论】偏位后的桥墩仍能满足正常使用要求。     

熔融石英砂透明土与普通含粉砂土的剪切强度对比研究

【目的】为了研究透明土与普通砂土具有的相同力学性质：基质吸力。【方法】设置了8组颗粒级配的透明土和普通砂土（(1)～(5)为级配连续的含粉砂土，(6)～(8)为级配缺失的含粉砂土），在4种含液量下：0%、15%、20%、25%(0%含液量为对照组)，对透明土与普通含粉砂土进行直剪试验，以验证作为透明土的基料熔融石英砂与普通含粉砂土在一定含液量下同样存在基质吸力的力学特性。【结果】结果表明：对于级配(1)～(5)，在同一含液量下，随着细颗粒的增加，两者抗剪强度均增强；在相同配比下，两者的抗剪强度均随含液量的增加而增加，而在25%的含液量下，两者抗剪强度均有所降低，说明熔融石英砂与天然含粉砂土具有相同的力学变化规律，其临界含液量为20%～25%。【结论】相同级配下，熔融石英砂与天然砂土抗剪强度相近，可用熔融石英砂来模拟天然含粉砂土。     

混凝土轴压短柱有限元分析中的比较

为研究再生混凝土本构模型的特点及适用性，基于三种不同核心再生混凝土本构模型对钢管再生混凝土轴压短柱受力全过程进行非线性有限元分析，从极限承载力、轴压刚度、耗能因子等方面对数值模拟结果与93组试验数据进行对比分析.结果表明：在极限承载力方面，未考虑约束作用对峰值应力影响的本构模型计算结果偏安全；基于统一理论的本构模型计算结果对套箍系数较大的试件符合较好，而套箍系数较小时结果偏保守；考虑取代率、含钢率、钢材屈服强度对核心再生混凝土强度及弹性模量影响的约束再生混凝土本构模型，计算结果与试验结果符合程度较高.轴压刚度方面的分析表明，按照弹性叠加原理计算的构件轴压刚度相对于试验值偏低，而考虑再生混凝土取代率的组合轴压刚度计算方法及本构得到的计算刚度值与试验结果符合良好，另外两种本构的计算值偏于不安全.此外，三种本构模型计算的耗能因子均高于试验值，表现为模拟的荷载 位移下降段比试验曲线平缓.     

碳纤维布加固薄壁圆钢管轴心抗拉承载力有限元分析

应用大型通用有限元软件ANSYS对CFRP布加固轴心受拉薄壁圆钢管进行了数值模拟计算,研究分析了4个因素,即CFRP布纵向加固长度比α、CFRP布厚度t、CFRP布弹性模量E以及CFRP布沿圆周加固方式,对钢管轴心抗拉极限承载力的影响及其规律.结果表明,经CFRP布纵向加固后的钢管杆件,其轴心抗拉极限承载力得到显著提高,加固效果优越.     

CFG桩+振冲碎石桩处理液化粉土地基试验研究

【目的】CFG桩+振冲碎石桩可提高原始地基承载力，并达到消除土体液化之目的。【方法】选择开封地区的粉土地基作为研究对象，采用CFG桩+振冲碎石桩组合型地基的处理方法，通过现场试验验证处理效果。【结果】结果表明：经过CFG桩+振冲碎石桩复合地基处理后的粉土地基强度显著提高，并且强度变得略微均匀一些，液化基本得到消除。【结论】采用该方法处理后，地基承载力特征值从桩间土的75 kPa，增至复合地基的300 kPa，满足荷载要求。     

两种聚丙烯螺纹节点轴心强度对比试验研究

试验试件以聚丙烯塑料栓钉与塑料板通过螺纹连接而成。经过在万能试验机上进行拉拔试验,研究在不同螺纹长度下螺纹连接节点和焊接螺纹加强节点的轴心抗拉强度。试验结果表明,不同螺纹长度的两种节点各自关系均为一次函数关系,同时在施加焊缝后可使节点承载力提高4.66kN。     

型钢外包活性粉末混凝土柱偏压性能试验研究

提出一种由型钢外包活性粉末混凝土(RPC)组成且不配置纵向受力钢筋的新型组合柱.为研究这种组合柱在偏心荷载作用下的受力性能和破坏形态,设计了3根不同RPC强度等级的型钢外包RPC组合柱进行偏心受压试验,观察其受力破坏过程及破坏形态.试验结果表明:型钢外包RPC偏压柱具有较强的变形能力,在偏心距为60mm的偏心荷载作用下表现为大偏心受压破坏;型钢外包RPC偏压柱的极限承载力主要与RPC强度等级有关,且随RPC强度等级的提高而增大.最后,参照型钢普通混凝土组合柱极限承载力的计算方法,建立了型钢外包RPC偏心受压组合柱的极限承载力计算公式.