附加钢筋对叠合板拼缝开裂弯矩试验研究

通过理论分析与试验研究,依据混凝土结构试验方法标准中有关规定,对比了2种不同长度的附加钢筋在荷载作用下的受力特性,分别对应于附加钢筋有无伸出叠合板拼缝两侧的格构钢筋,观察叠合板试件从加载、出现裂缝到破坏的全过程,分析了试件在不同荷载作用下的受力状态。试验结果表明,附加钢筋较长的一组试验构造形式能够增加叠合板拼缝处的承载力,有利于阻止叠合板拼缝处裂缝的开展。最后分析了钢筋混凝土叠合板中附加钢筋对叠合板拼缝开裂弯矩的相关关系,为钢筋混凝土叠合板中附加钢筋的设计计算与结构性能检验提供了新的方法。     

火灾后预应力混凝土连续板力学性能试验与分析

完成了7块火灾后两跨无黏结预应力混凝土单向连续板受力性能试验.基于试验结果,拟合出火灾后预应力混凝土连续板中无黏结筋剩余应力、极限应力的计算公式,提出了火灾后预应力混凝土连续板正截面承载力计算公式.根据火灾下温度场分布沿板厚方向将截面分条带,引入火灾后钢筋、混凝土本构关系,基于截面轴力、弯矩平衡,获得了火灾下预应力混凝土板任意截面的弯矩-曲率关系全曲线.基于支座变形协调方程,可用割线刚度法对支座反力进行迭代求解,计算板在外荷载(曲率荷载)与支座反力共同作用下的弯矩、挠度和支座位移,进而对截面曲率积分可求得连续板的变形.试验结果表明:初始有效应力越高、受火时间越长,火灾后连续板预应力钢丝应力损失越严重;保护层厚度越小、受火时间越长、荷载水平越大,火灾后板跨中截面承载力降低幅度越大;受火时间越长、荷载水平越大,板中支座截面承载力降低幅度越大.     

一种新型钢-混凝土组合板承载力的试验研究

提出了一种新型的钢-混凝土组合板，并对43块不同参数的板件在施工阶段和使用阶段的工作性能进行了试验研究。分析了试件在两个阶段的荷载-变形关系、截面应变分布及裂缝发展规律等。试验结果表明：该组合板在施工阶段的应力和变形较小，模板稳定性艮好，基本处于弹性工作状态；在使用阶段其受力性能类似普通的钢筋混凝土受弯构件，但却具有更高的承载力和延性。应用数值方法计算了这种组合板的荷载一变形关系全过程曲线，理论计算结果与试验结果均吻合良好。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土板的动力响应分析

基于大型有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土板在爆炸荷载作用下的动力响应进行数值模拟,同时与钢板在爆炸荷载作用下动力响应特性进行对比分析,研究结果表明,在爆炸荷载作用下,钢筋混凝土板与钢板响应特性有着明显的不同,与钢板相比,钢筋混凝土板变形恢复能力很差,达到位移最大值后仅有很小恢复,延性较钢板差,耗能能力较弱,因而钢筋混凝土板在爆炸冲击荷载下容易发生较大位移而产生脆性破坏;适当提高钢筋混凝土板板厚和配筋率,可以显著降低其位移幅值,使混凝土延性得以提高,从而加强其防爆性能;钢筋本身材料性能的变化对钢筋混凝土结构的抗爆性能影响很小。     

钢筋混凝土结构粘结滑移分析在ANSYS中的实现

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种具有不同物理力学性质的材料组合而成的复合材料,其本构模型比较复杂。钢筋与混凝土两者之间的粘结滑移关系,虽然历经近百年的试验研究,对钢筋混凝土机理的认识水平日益深刻,但在有限元分析中还不是很完善。本文通过选用合适的材料本构模型和粘结滑移模型,建立三维有限元分析模型,进行全过程的模拟分析。     

锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析

收集了13根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据,建立了相应的有限元模型并进行了分析.分析结果表明,锈蚀钢筋混凝土梁的受力变形特征与未锈蚀构件相似,但是承载力和刚度明显下降.在锚固良好的情况下,锈蚀钢筋混凝土梁承载力下降的主要原因是钢筋截面面积减小和力学性能退化,而锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能的退化是导致梁刚度退化的主要原因.在有限元分析和实验研究成果的基础上,提出了简化的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法.     

现浇钢筋混凝土结构抗震性能研究

以现浇钢筋混凝土结构抗震性能为研究对象,针对相关问题进行探讨.通过试验,对带有施工缝的钢筋混凝土柱和整浇柱在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了研究,对构件的相关实验结果进行了对比分析,研究结果显示施工缝的存在破坏了构件骨料本身的随机分布,在接缝面上形成了薄弱层,降低了柱的承载力和延性.在继续浇筑新混凝土之前,在施工缝处铺一层粘结层可以有效改善施工缝接缝面的性能.     

栽培天麻的水泥组合箱

箱体完全用水泥板组成,内腔体积要求长60厘米、宽40厘米、高32厘米。每一个箱体由5块板组成,其中2块横帮:长60厘米、宽32厘米、厚2厘米;两块堵头:长45厘米、宽32厘、厚2厘米;一块底板:长65厘米、宽45厘米、厚3～5厘米。板与板之间由连接环相连,成犬牙交错状,环中插一销棍即连成     

砌体及砌体材料弹性模量取值的研究

从3种不同途径研究砌体弹性模量取值,即:按试验结果进行统计,得到砼砌块砌体以及砖、砌块和砂浆的弹性模量表达式;由砌体受压本构关系推导得到砖砌体、砼砌块砌体弹性模量表达式;由砖、砌块、砂浆弹性模量表达式建立砖砌体、砼砌块砌体弹性模量表达式.由此3种弹性模性的表达式其计算结果与试验结果、我国现行规范取值吻合较好,为研究砌体结构受力性能和破坏机理及进行有限元分析提供了基础资料.     

HPF加固RC足尺梁二次受力抗弯试验研究

对4根高性能复合砂浆钢筋网加固的钢筋混凝土足尺梁进行了正截面抗弯二次受力试验研究,通过与另4根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果对比,研究了原截面纵向配筋率对加固梁抗弯承载力和截面刚度的影响．试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋应变发展规律等．试验表明复合砂浆钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能．     

PVA-ECC加固RC足尺梁受弯性能试验研究

对6根足尺聚乙烯醇纤维水泥(PVA-ECC)加固的钢筋混凝土梁进行了正截面抗弯一次和二次受力的试验研究.通过与另1根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果的对比,研究了加固梁纵向加固配筋率对抗弯承载力和变形能力的影响.试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变发展规律等.试验结果表明PVA-ECC钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能.     

水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋模型与方法探讨

【目的】针对当前水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋方法不能反映水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合受力机制的不足,寻求建立一种新的配筋方法,为水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋的设计提供参考。【方法】从水工隧洞的实际性状入手,分析衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,借助于FINAL有限元程序,建立非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,基于莫尔-库伦强度准则进行非线性数值求解,并通过实例与"公式法"计算结果进行比较。【结果】通过算例发现,利用所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,计算得到围岩-混凝土-钢筋联合作用条件下的衬砌配筋量、钢筋应力、混凝土裂缝宽度,直观展现了衬砌裂缝处钢筋应力的集中现象。计算结果较"公式法"更为直观,配筋结果较"公式法"偏大,更符合实际情况。【结论】所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型能够综合考虑水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,并能通过非线性有限元求解,得到任意部位的钢筋应力及混凝土裂缝的分布规律,较以往的方法有明显优越性。     

水工压力隧洞衬砌配筋的计算

【目的】针对目前水工压力隧洞配筋设计中公式法、边值法和一般有限元法计算结果差异较大,使工程设计人员难以决断的问题,建立更符合压力隧洞实际工作性态的配筋计算方法。【方法】在剖析现有计算方法基本假定的基础上,建立了一套数值模拟方法,即采用katona裂缝单元模拟衬砌中的裂缝,通过特殊的钢筋及跨缝筋单元模拟钢筋与混凝土相互作用及跨缝处作用机制,推求较为真实的衬砌应力、钢筋应力及裂缝宽度,然后根据设计条件确定配筋方案。【结果】采用建立的数值分析方法,对金沙江鲁地拉水电站压力引水隧洞进行对比计算分析,结果显示,当内水压力水头为1.3 MPa(130m)、围岩为Ⅳ类时,采用建议方法得到的配筋方案为5Φ25(4 900mm2),介于边值法20Φ30(28 260mm2)和公式法3Φ16(1 200mm2)之间。【结论】利用所建立的计算方法得到的配筋结果与实际较为吻合,能够帮助设计人员合理确定水工压力隧洞配筋方案。     

钢筋混凝土框架办公楼安全性诊断与分析

钢筋混凝土框架结构办公楼使用年限较长,结构进行过二次变更,业主要求对建筑局部进行再次改造,增加或拆除部分墙体,改变部分房间的使用功能,为了确保结构的安全可靠,因此需要对建筑目前的安全性进行诊断与分析。按照现行相关规范的要求对钢筋混凝土框架结构梁、柱等主要受力构件的混凝土碳化和强度、钢筋分布间距和保护层厚度、表观质量和裂缝、构件截面尺寸以及混凝土质量缺陷等项目分别进行检测,此外利用检测数据对结构进行了ANSYS数值建模,静、动力作用下对结构进行了测试与分析。综合所有测试数据和数值分析结果,最终将现阶段该框架结构的安全性等级评定为Bsu级,在此基础上提出了改造加固意见,并建议进行定期跟踪与测试。     

基于ANSYS的结构粘钢加固分析

利用有限元分析软件ANSYS对粘钢加固的钢筋混凝土结构进行分析,关键是模型的建立,如果模型建立不当,就会出现错误结果或出现较大误差．通过对ANSYS在粘钢加固的钢筋混凝土结构分析中的应用研究,结合具体粘钢加固钢筋混凝土梁的特点,从模型建立的方式、材料的本构关系、有限元单元的选择、边界条件的模拟、求解设置、收敛等方面,较为详细地给出了建立有限元模型的方法,并结合工程加固实例介绍了ANSYS在工程中的应用,同时提供了创建钢筋单元的部分命令流．ANSYS计算结果表明,采用数值模拟来研究粘钢加固钢筋混凝土梁,可以获得可靠的结果,也可取得较好的经济效益．在工程实践中可以采用该方法作为辅助设计方法,对结构粘钢加固设计分析具有借鉴意义．     

冷弯薄壁型钢-稻草板组合楼盖抗振性能

为研究冷弯薄壁型钢-稻草板组合楼盖抗振性能,对2块单跨组合楼盖进行静载和动载试验,结果表明:在相同用钢量下,减少楼盖梁的数量、增加楼盖梁截面尺寸能有效提高组合楼盖的抗振性能;组合楼盖在1 kN静载作用下的跨中挠度均小于1.0 mm,动力荷载作用下自振频率均大于15 Hz,满足楼盖舒适度的要求。采用有限元软件ANSYS对试验模型进行数值分析,有限元计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对楼盖跨度、楼盖梁间距和型钢厚度等因素进行参数分析,结果表明:增加组合楼盖边界条件、减小楼盖跨度等能有效地提高组合楼盖抗振性能。提出了该组合楼盖自振频率的简化计算公式,为其在工程中推广和应用提供依据。     

雨篷的选用

雨篷是一个悬挑式结构,主要由雨篷梁和雨篷板组成。雨篷梁宽度与墙厚相同,梁高一般不低于30厘米(五皮砖)。雨篷板挑出长度B一般为90～120厘米,板根厚度为8厘米,板端厚度6厘米。并应考虑雨篷板下装灯的要求。为防止板根处雨水渗入墙体,雨篷梁顶外侧设高出板顶6厘米的凸块(见图)。雨篷板上承受的荷载包括板的自重和每平米50公斤的荷载,或者板的自重和100公斤的集中荷载。雨篷长度一般比门洞的宽度长出60～120厘米。混凝土采用200号。钢筋采用I级钢(3号钢)。     

新型低剪力墙非线性有限元分析与试验研究

针对传统低剪力墙延性的不足,提出了一种改进方案.为了准确把握新型配筋方案的优势,共完成了两片低剪力墙的低周反复加载试验,考察了它们在往复荷载作用下的极限承载力性能、滞回特性、延性以及破坏特征等.以试验研究为基础,采用ABAQUS有限元分析软件,对比分析了4种不同配筋形式低剪力墙的非线性性能,并对新型低剪力墙竖缝的开设位置进行了研究.试验结果与有限元分析表明：设置钢筋暗支撑、开缝及设置钢板的方式均可改善传统低剪力墙的延性及变形性能;与带暗支撑低剪力墙相比,新型低剪力墙的变形能力及耗能能力提高显著,抗震性能更好,且具有明显的多道抗震防线.     

C45细石混凝土力学性能的试验研究

为了研究钢筋混凝土异形柱框架在8度地震区的受力变形性能,通过对C45细石混凝土27块立方体抗压强度试块、15块棱柱体抗压强度试块、6块弹性模量试块以及2块应力-应变全曲线试块的试验,分析了立方体强度、棱柱体抗压强度的分布规律,探讨了它们之间的关系;研究了弹性模量与混凝土强度之间的关系和混凝土的应力-应变关系;得出了以下结论:C45细石混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值为0.68;与混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)的理论计算值相比,其弹性模量试验值较大,而应力-应变关系曲线的峰值点应变以及极限压应变较小。最后,提出了C45细石混凝土弹性模量和简化三直线混凝土应力-应变关系曲线的计算公式。     

大直径立式锥底罐变壁厚锥底结构设计

针对目前没有立式锥底罐变壁厚锥底板设计公式和相关规范的现状,根据回转薄壁壳体的应力计算公式,基于无弯矩理论推导了锥底板在液压作用下的厚度设计公式。有限元数值计算结果表明,锥底罐在锥底与罐壁连接处(大角缝)应力集中程度比较严重。类比球罐设计用弧形母线回转薄壳代替原来的直线母线回转薄壳,并推导了其厚度计算公式。以3 200 m3立式锥底罐的设计为例,采用有限元软件ANSYS分别建立了两种锥底结构计算模型,并对计算结果进行对比分析。研究结果表明,弧形板锥底罐罐体应力值和变形量明显小于直板锥底罐,且大角缝处应力集中程度显著降低。此外,进行了不同长度弧形板锥底罐的数值计算,探寻了弧形板长度与应力和变形的关系。