钢筋混凝土梁开裂后钢筋应力变化规律

为研究开裂后钢筋混凝土构件内钢筋的应力变化规律,以钢筋混凝土梁为例开展研究.用ANSYS软件建立钢筋混凝土简支梁和连续梁模型,在其上施加均布载荷,通过减少单元来模拟梁内裂缝情况.分别模拟不同宽度、不同深度、不同位置的裂缝,并观察梁内钢筋最大应力的变化及最大应力位置的改变.研究结果表明:裂缝的存在仅仅影响裂缝截面处附近的钢筋应力;裂缝深度对钢筋应力影响显著,裂缝越深,裂缝处钢筋拉应力越大;裂缝出现会使梁中钢筋拉应力最大值出现的位置发生变化,由跨中向开裂处转移;裂缝位置越靠近跨中,钢筋应力最大值越大,但相对未开裂时的应力增加率不随裂缝位置变化而变化.     

钢筋混凝土梁极限承载力判据与开裂预测研究

基于塑性损伤本构的钢筋混凝土梁分级加载,对构件趋近于极限承载力状态过程中混凝土和钢筋单元第一主应力变化量进行统计分析。研究发现:加载初期混凝土单元第一主应力变化量分布比较发散,随着荷载的增大,第一主应力变化量分布越来越集中,负变化量频率增大,正变化量频率减小,最终正负变化量频率都约为0.5;钢筋单元第一主应力变化量在加载初期只有正变化量,随着荷载的增大,负变化量开始出现且频率越来越大,正变化量频率越来越小。在极限承载力状态下,混凝土单元第一主应力变化量在零附近区间所对应的单元基本上都为开裂单元,通过某个合适的应力区间可以将开裂单元筛选出来,从而达到预测裂纹开裂区域的目的。     

钢筋混凝土梁损伤的振动诊断

利用时间序列法中的ＡＲ或ＡＲＭＡ模型得到时的脉冲传递函数的特点，提出了由传递函数求出结构动力特性的方法。同时，通过分析实验钢筋混凝土梁的振动信号，得到了故障对格林函数影响的规律性在此基础上建立的初步故障诊断因子。     

浅谈钢筋混凝土梁开裂原因及其预防对策

在理论应用于实践的过程中依据内外相关因素,分析了钢筋混凝土梁开裂原因,提出了研究预防对策     

腹板开裂钢筋混凝土梁抗力性能仿真分析

对钢筋混凝土梁由于施工养护不当导致腹板开裂后的抗力性能进行了研究.采用数值仿真的方法分析了混凝土收缩和温度变形裂缝对梁力学性能的影响,结果表明:损伤后梁的抗弯承载力不会有明显下降,仍可满足设计要求;但既有裂缝的存在将导致受力裂缝提前产生并对其产生的位置有一定影响,同时对剪切斜裂缝的开展也会产生影响;既有裂缝的存在将降低梁的抗弯刚度,严重情况下将影响结构的可靠性.以上结论可为既有桥梁的评估与诊断提供一定的理论参考依据.     

钢筋混凝土梁开裂弯矩不同计算方法对比分析

基于试验、理论及仿真分析研究了钢筋混凝土梁开裂弯矩不同计算方法的适用性.利用自主研制的反向加载试验设备完成了7根梁的受弯开裂试验;推导了双筋截面梁开裂弯矩求解的理论表达式;分析了梁开裂弯矩不同近似计算方法的异同;采用ABAQUS构建了试验梁的仿真分析模型,得到了梁开裂弯矩的仿真解.将不同计算方法得到的结果与试验值进行对比分析,结果表明:钢筋混凝土梁开裂弯矩不同算法的结果较实测值均偏大,其中仿真值误差最小;横向受力裂缝出现时,梁刚度并不发生突变,仅当裂缝贯通保护层且发展到一定程度时其刚度才降低;现有梁开裂弯矩近似计算公式更适宜于估算梁刚度第一个突变点对应的弯矩值.     

考虑钢筋约束效应的开裂混凝土梁的自由振动

从柔度系数和裂纹应力强度因子的基本关系出发，基于Timoshenko梁理论，建立了考虑钢筋约束效应的开裂混凝土梁模型，得到了含裂纹简支梁的固有频率特征方程．通过数值分析，讨论了不同裂纹长度和深度以及钢筋约束效应对梁前三阶固有频率的影响．研究结果表明，开裂混凝土梁在钢筋的约束效应下，其固有频率大于不计及钢筋约束效应的情况...     

钢筋混凝土深梁研究综述

钢筋混凝土是由两种力学性能不通的材料—钢筋和混凝土合成整体,共同发挥作用的一种建筑材料。本文对钢筋混凝土深梁研究进行了总结。     

钢筋混凝土梁力学试验研究

粘贴加固试验梁的加固效果随加固量的增加有明显提高,但是随着加固量的增加其结构承载力的提高是有限的。粘贴碳纤维布量与对试验梁承载力提高幅度不成线性比例关系,并且随着粘贴量的增加,加固材料(碳纤维布)不能充分发挥出其应有的强度。     

车致桥梁振动与黏滞阻尼器参数

目前国内外已通车运营的大跨度悬索桥,在车辆荷载作用下普遍存在因主梁纵向累计位移过大而引起的伸缩缝和支座提前破坏现象。针对该问题,通过在主梁纵桥向设置黏滞阻尼器,并采用非线性时程分析方法对结构进行动力响应分析,研究了阻尼器对车辆荷载引起的纵向振动响应的控制效果及阻尼器参数变化对控制效果的影响规律。结果表明：设置恰当参数的黏滞阻尼器,可以有效抑制悬索桥在车辆荷载作用下的振动响应;主梁梁端最大位移、梁端累计位移和1/4跨处的竖向最大位移随阻尼器参数变化的规律具有一致性。最后,对大跨度悬索桥黏滞阻尼器参数的选用问题进行总结,建议先以车辆荷载作用下的主梁纵向振动位移和阻尼器工作功率为优化目标,再根据地震响应的控制效果确定最优参数。这样既能保证黏滞阻尼器具有足够的安全储备,又能同时实现对地震及车辆荷载的控制。     

钢筋混凝土柱的梁节点研究

钢管混凝土是“钢管套箍混凝土(Concrete-Filled Steel Tube)“的简称,套箍混凝土分别借助密排的螺旋形箍筋、方格钢筋网片、复合方形箍筋等来进行混凝土的套箍强化,而钢管混凝土是将混凝土注入薄壁圆形钢管内形成的组合结构材料.……     

钢筋混凝土柱的梁节点研究

钢管混凝土是“钢管套箍混凝土（Concrete—Filled Steel Tube）”的简称，套箍混凝土分别借助密排的螺旋形箍筋、方格钢筋网片、复合方形箍筋等来进行混凝土的套箍强化，而钢管混凝土是将混凝土注入薄壁圆形钢管内形成的组合结构材料。     

锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝研究

钢筋锈蚀是在当今世界引起混凝土结构耐久性损伤或破坏的首要因素,研究发现锈蚀钢筋混凝土构件粘结性能的退化对其裂缝特征有着显著的影响,随着粘结强度的降低,钢筋混凝土构件的裂缝宽度和平均裂缝间距都会增大。本文从钢筋锈蚀对混凝土构件的裂缝的影响出发,介绍了锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝特征、形成原因以及现有的计算方法。     

锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝研究

裂缝特征是反映钢筋混凝土构件正常使用极限状态的一个重要指标.制作了37片不同钢筋类型和配筋率的钢筋混凝土梁,通过外加电流的方法使其加速锈蚀,并通过电流强度、通电时间控制其锈蚀率.讨论了试件在静载试验中的裂缝开展过程及特点.通过与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)相关公式进行对比分析,建立了钢筋锈蚀率与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系.试验研究结果表明,锈蚀率较小时,钢筋混凝土受弯构件的裂缝特征与普通钢筋混凝土构件相同;而锈蚀率较大时,裂缝间距变大,宽度增加.该结果可用于锈蚀钢筋混凝土受弯构件承载力的评估.     

基于精细有限元法的车致大跨度斜拉桥整体及局部振动研究

为研究列车-大跨度板桁结构斜拉桥耦合振动引起的整体与局部振动响应问题,提出了基于车-桥耦合动力学的数值分析方法.首先建立桥梁结构精细化三维有限元模型,并由直接刚度法建立桥梁子系统动力方程;列车采用31自由度刚体动力学模型,轮轨之间分别采用赫兹非线性接触模型和非线性蠕滑力模型计算法向力和蠕滑力;利用自主开发软件TRBF-DYNA开展车-桥耦合系统加速度、动位移以及动应力分析.以主跨406m的三塔斜拉桥荆岳铁路洞庭湖大桥为研究对象,开展了不同行车线路、不同车速以及不同轨道不平顺条件下的耦合系统动力响应分析,研究了桥梁整体和局部动力响应,以及列车运行安全性指标和乘坐舒适性指标的变化规律.结果表明:正交异性钢桥面板的局部动力响应远大于钢桁架主梁;大跨度斜拉桥的动力系数较小,受车速和轨道不平顺谱的影响较小;钢桁架主梁下弦杆和腹杆处于高周疲劳应力工作状态,在疲劳性能研究中需要特别关注;设计速度条件下,桥梁动力响应指标以及列车运行安全性和舒适性指标均满足规范要求.     

高温下钢筋混凝土梁热应力研究

为探究升温过程中混凝土与钢筋因膨胀变形差异产生的热应力,利用原位补偿法测出混凝土组成材料在30～300℃区间内的相关力学参数,基于Mori-Tanaka法推出混凝土线膨胀系数,导出理论热应力值.并且通过实测钢筋的约束应变得到钢筋混凝土梁在温度梯度下的热应力.试验结果表明：水泥砂浆和石灰石的线膨胀系数随着温度的升高整体呈上升趋势,而弹性模量、泊松比反之;超过100℃后,梁内混凝土受到钢筋施加的拉应力,且拉应力随温度的升高而增大;在300℃时,热应力达144 MPa.其导致的钢筋与混凝土黏结性能及相关材料力学性能的退化在设计中应予以重视.     

钢筋混凝土梁加速锈蚀试验研究

以钢筋混凝土梁为研究对象,采用电化学加速锈蚀试验,研究分析钢筋加速锈蚀后的混凝土锈胀开裂特征、钢筋锈蚀特征和钢筋锈蚀率.研究表明,试验梁顶部锈胀裂缝较梁底多,梁两侧裂缝分布较为均匀,部分锈蚀率较大的试验梁出现箍筋锈蚀造成的垂直裂缝,锈蚀严重的试验梁局部还有混凝土脱落;纵筋和箍筋坑蚀严重,采用贴面外加直流电加速钢筋锈蚀的效果与自然环境下的锈蚀状态较为接近;随着钢筋锈蚀率的增加,钢筋锈蚀产物增多,导致混凝土保护层开裂以及钢筋肋锈损,使得钢筋与混凝土黏结力下降.钢筋理论计算锈蚀率基本大于纵筋锈蚀率的实测值,箍筋锈蚀率大于纵筋锈蚀率.箍筋上边锈蚀率较下边高,左右两边锈蚀率基本相同.     

钢筋混凝土锈蚀开裂的有限元分析方法

基于Abaqus非线性有限元软件,通过投放不同形状、粒径、级配的骨料,模拟钢筋锈蚀膨胀导致混凝土保护层开裂的精细化建模分析. 针对混凝土裂缝开展形态,对网格映射方法、几何剖分方法,以及几何剖分方法+Cohesive单元细观模型等几种建模技术的运算效率进行对比;同时针对两种不同混凝土骨料形状对锈胀混凝土裂缝开裂的影响进行比较分析.结果表明:网格映射方建模简单、运算效率较高,但分析结果较粗糙;几何剖分方法收敛速度快,计算效率高,但建模时需要对骨料进行剖分;几何剖分+Cohesive单元方法得到的裂缝开展形态更加精细化更接近实际情况,但运算效率低,只适用于局部精细化分析要求较高的场合.骨料的形状和分布对裂缝分布和扩展趋势均产生一定影响,实际分析中,骨料形状应尽可能接近于实际骨料.此外,通过几何剖分+Cohesive单元法建立的模型计算结果锈蚀开裂时间与理论计算值对比误差小于10%,说明该模拟方法在一定程度上符合钢材锈胀挤压附近混凝土导致开裂的理论.     

高强钢筋混凝土梁刚度的试验研究

通过对高强钢筋高强混凝土梁和普通钢筋高强混凝土梁的试验探讨，探讨了其受力变形特点，提出了高强钢筋高强混凝土梁的刚度计算方法一系列计算公式，计算结果与试验结果符合较好。