外包钢-混凝土连续组合梁的负弯矩极限承载力(英文)

对2根外包钢-混凝土连续梁试件进行了静力加载实验研究与承栽力分析.测量并分析了试件的荷栽-挠度及荷载-应变关系曲线.结果表明:外包钢-混凝土组合梁负弯矩区钢筋和外包钢梁通过抗剪连接措施能有效地共同工作,整体工作性能良好.在承栽能力极限状态,负弯矩和正弯矩最大截面的塑性应变均充分发展,并形成比较理想的塑性铰.随着配筋率的提高,组合梁受弯承栽力明显提高,而延性和转动能力相应降低.在试验数据基础上,给出了外包钢-混凝土组合梁在负弯矩区极限受弯承载力的计算公式,计算结果与实验结果吻合良好.     

箱形型钢混凝土梁的试验研究

以7根1:3模型梁为研究对象,试验研究箱形型钢混凝土(SRC)梁的性能.试验结果表明,箱形SRC梁的抗弯强度随纵筋配筋率和型钢翼缘板厚度的增大而提高,剪切强度随型钢腹板的厚度增大而提高.箱形型钢内浇注混凝土不但可避免型钢屈曲破坏而且还可提高梁的极限荷载.型钢和混凝土间的连接需要改善以加强混凝土和型钢的共同工作作用.给出了箱形SRC组合梁的抗弯承载力和抗剪承载力计算公式,计算结果和试验结果吻合良好.箱形SRC组合梁是一种延性构件,适用于工程实践应用.     

简支钢-混凝土组合梁的非线性分析

用有限元软件ANSYS对一简支组合梁进行材料非线性的计算和分析,计算中混凝土除具有非线性的本构关系外,还通过破坏准则考虑了混凝土的开裂和压坏等特性。计算得到的承载力与按求塑性极限承载力的方法计算的吻合较好,这为今后进一步研究组合梁的受力特性奠定了基础。     

倒T型钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力计算分析

由一般的非对称性工字型钢混凝土组合梁,采用变形协调模型推导总结不同情况下的型钢混凝土组合梁正截面抗弯承栽力计算公式,进而得到倒T型钢混凝土组合梁的正截面承载力。通过算例,采用推导的理论公式及ANSYS软件对等截面、等含钢量的两类组合梁的极限承栽力进行分析计算,表明倒T型钢混凝土组合梁正截面受力较工字型钢混凝土组合梁好及采用的理论公式是正确可行的。     

钢筋增强高延性ECC/混凝土组合梁的受弯性能(英文)

采用高延性纤维增强水泥基材料部分代替钢筋混凝土梁受拉区的混凝土得到 ECC/RC 组合梁构件,可以有效提高梁的延性及抗裂性能. 基于平截面假定和材料本构模型,分析组合梁构件在受力过程中各个阶段的截面应力应变状态,得到各阶段承载力的计算方法. 根据混凝土结构设计规范,提出了 ECC/RC 组合梁极限承载力的简化计算方法,并给出了组合梁构件的弯矩-曲率关系,得到组合梁延性的简便计算方法.最后,采用一个组合梁的试验结果对理论公式进行验征. 结果表明: 计算结果和试验结果吻合得较好,证明所提出的组合梁各阶段受弯承载力计算方法是正确的,具有一定的理论意义和参考价值.     

型钢增强ECC组合梁的受弯性能（英文）

为了解决型钢增强混凝土组合梁的耐久性问题,提出一种包括型钢、钢筋和ECC材料的新型组合梁.通过理论分析研究了型钢增强ECC组合梁在受力过程中各个阶段的裂缝发展和截面应力应变状态,并提出了型钢增强ECC组合梁极限承载力的理论计算模型及简化计算方法;基于理论模型,计算出了组合梁构件的弯矩-曲率关系,并通过有限元分析验证了理论模型的正确性.最后,通过参数分析分析了基体种类、配钢率、配筋率、ECC抗压强度和拉伸延性对组合梁受力性能的影响.结果表明,用ECC代替混凝土可以有效提高组合梁的承载力和延性;增大配钢率和配筋率可以提高组合梁的承载力,但延性却随着配钢率的增大而降低;增大ECC的抗压强度可以同时提高组合梁的承载力和延性,改变ECC的极限拉应变却对组合梁的受力性能影响不大.     

部分外包混凝土组合梁非线性分析

采用ANSYN对四个简支部分外包混凝土组合梁试件的受力性能进行非线性分析。部分外包混凝土组合梁数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明可以利用有限元方法研究组合梁的工作性能。     

正弯矩作用下平齐端板连接钢管混凝土节点的承载力计算

鉴于在半刚性钢管混凝土组合框架设计中缺乏平齐端板连接钢管混凝土组合节点在正弯矩作用下的抗弯承载力计算方法,基于力学平衡原理,利用塑性分析方法,考虑不同塑性中和轴位置,获得了在正弯矩作用下此类组合节点的承载力计算方法.将试验结果与所得计算公式进行比较,所得简化的计算方法具有一定的准确性,且偏于保守.研究表明,该计算方法可以用于半刚性钢管混凝土组合框架设计.     

玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁试验研究与抗弯承载力计算

对9根玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁和3根对比梁进行了抗弯性能试验研究. 试验中考虑了配筋率、加固量、剪跨比与混凝土强度等级4个参数. 试验结果表明, 经玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁抗弯承载力有显著提高; 混凝土强度、配筋率、加固量对极限荷载有显著影响; 剪跨比对加固梁的破坏形态有影响. 根据不同的破坏模式, 提出了抗弯承载力计算方法.     

中欧规范钢-混组合梁抗弯承载力计算方法对比

在收集钢-混凝土组合梁试验研究资料的基础上,分别采用中国规范GB 50917-2013、JGJ 138-2016、欧洲规范Eurocode 4(简称EC4)及线弹性法,计算所收集试件的抗弯承载力,并与试验结果进行比较。结果表明:GB 50917-2013、JGJ 138-2016与EC4中抗弯承载力的计算方法,主要的不同在于有效宽度的取值、是否考虑滑移效应的影响以及是否计入纵向钢筋对抗弯承载力的贡献GB 50017-2017与JGJ 138-2016的计算方法得到的抗弯承载力的计算理论值与试验实测值更加接近,且数据更为稳定GB 50917-2013不仅考虑了整体栓钉布置导致的滑移效应,还考虑了纵向钢筋对承载力的贡献,所计算出的结果偏于保守线弹性法比塑性理论更为保守。由于目前的计算方法与实际情况仍有一定误差,下一步建议从有效宽度、纵向钢筋对抗弯承载力的贡献与滑移效应的角度出发,提出更适用于计算钢-混凝土组合梁抗弯承载力的方法。     

钢筋增强ECC梁受弯性能的试验及数值研究(英文)

为了研究钢筋增强ECC梁受弯性能,进行了钢筋增强ECC梁和普通钢筋混凝土梁受弯的对比研究.结果表明,相比普通钢筋混凝土梁,钢筋增强ECC梁的受弯承载力和延性分别提高了24.8%和187.76%,并且在梁中用ECC代替混凝土可有效延缓裂缝的发展.此外,采用简化的ECC本构模型对钢筋增强ECC及混凝土梁的受弯性能进行了非线性有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好,在服役期间钢筋增强ECC梁的裂缝可以控制在0.4 mm以下.ECC材料的使用可明显提高梁的抗弯承载力、变形能力、延性等受弯性能.     

Seismic behavior of diaphragm-through connections of concrete-filled square steel tubular columns and H-shaped steel beams

Based on the introductions of a type of diaphragm-through connection between concrete-filled square steel tubular columns (CFSSTCs) and H-shaped steel beams,a finite element model of the connection is developed and used to investigate the seismic behavior of the connection.The results of the finite element model are validated by a set of cyclic loading tests.The cyclic loading tests and the finite element analyses indicate that the failure mode of the suggested connections is plastic hinge at the beam with inelastic rotation angle exceeding 0.04 rad.The suggested connections have sufficient strength,plastic deformation and energy dissipation capacity to be used in composite moment frames as beam-to-column rigid connections.     

双层钢板混凝土组合剪力墙的抗剪性能(英文)

为深入了解双层钢板混凝土组合剪力墙的抗剪性能,采用数值模拟的方法研究了钢板厚度、混凝土厚度、混凝土强度及组合剪力墙的跨高比等主要参数对该组合剪力墙抗剪性能的影响规律,并提出了该组合剪力墙弹性抗侧刚度及抗剪极限承载力的简化计算公式.研究表明:随着钢板厚度、混凝土厚度、混凝土强度等级的增加,组合剪力墙的抗剪性能均有较显著的提高;组合剪力墙跨高比的变化对其弹性抗侧刚度影响较大,而对其抗剪极限承载力的影响并不明显.通过将公式计算结果与有限元计算结果进行对比分析,发现提出的简化计算公式较合理,能较好地反映双层钢板混凝土组合剪力墙的实际受力状态.该结论可作为双层钢板混凝土组合剪力墙初步设计的参考建议.     

FRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能分析(英文)

采用Ansys有限元软件对8根不同锈蚀率的FRP片材加固钢筋混凝土梁的受弯性能进行数值分析,研究纵筋锈蚀率对FRP加固梁的裂纹开展、破坏模式、承载能力以及延性和变形能力的影响.研究结果表明:低钢筋锈蚀率的梁发生受压区混凝土压碎破坏;中等锈蚀率的梁钢筋屈服后,钢筋与混凝土界面发生黏结滑移,最后FRP剥离破坏;高锈蚀率的梁钢筋没有达到屈服强度便发生黏结滑移,最后发生受压区混凝土压碎破坏.钢筋锈蚀越严重,FRP加固钢筋混凝土梁的承载力降低得越多.试件RCB-1(锈蚀率为0)的承载力为115 kN,而试件RCB-7(锈蚀率为20%)的承载力仅为42 kN.与FRP加固未锈蚀的钢筋混凝土梁相比,FRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的变形能力较高.试件RCB-1和试件RCB-7的最大跨中挠度分别为20 mm和35 mm,而试件RCB-5(锈蚀率为10%)的最大跨中挠度达到了60 mm.     

型钢混凝土T形柱基于ABAQUS抗扭力学性能分析

因为异形柱经常承受偏心受压加受扭的复杂受力,所以理论计算比较复杂。本研究使用有限元分析软件ABAQUS对T形截面型钢混凝土柱的抗扭性能进行了数值模拟分析,并考虑混凝土塑性发展探讨不同轴压比与钢骨率对型钢混凝土T形截面柱延性与抗扭承载力的影响。利用已有的实验数据,建立构件的受压有限元模型,通过对比荷载-位移曲线验证有限元材料本构的有效性。建立三组模型分析不同轴压比与钢骨率对构件抗扭力学性能的影响,为今后型钢混凝土异形柱的应用提供参考。     

GFRP布与钢筋混凝土梁界面之间应力行为

为了解玻璃纤维(GFRP)布与钢筋混凝土梁界面之间的粘结性能,进行了7根GFRP布加固的钢筋混凝土梁与2根对比梁的试验研究.试验的变化参数为GFRP布层数、粘结长度及配筋率.试验结果表明,GFRP布加固的钢筋混凝土梁极限荷载显著提高,但是发生剥离破坏的试验梁极限荷载有所降低,粘结长度是影响加固梁剥离破坏的主要因素.根据试验结果提出了GFRP布与钢筋混凝土梁界面粘结剪应力的试验分析方法并分析了界面间粘结剪应力的分布.同时,提出了GFRP布加固的钢筋混凝土梁剥离正应力与粘结剪应力的理论分析方法.最后,给出了GFRP布加固钢筋混凝土梁剥离荷载的计算方法.为验证理论分析方法的正确性,计算了试验梁界面间的粘结剪应力、剥离正应力及剥离荷载.计算结果表明,所提出的理论分析方法与试验值吻合较好.     

钢筋砼梁非线性平面有限元分析

为了确保计算稳定性和提高计算精度,本文改进了砼梁单元在双向应力作用下的本构关系,自编了钢筋砼梁非线性平面有限元计算程序RCNFEA,对简支梁和两跨连续梁进行了非线性全过程分析,着重研究了连续梁的内力重分布规律,并详细分析了弯矩调幅对低配筋连续梁使用阶段裂缝宽度和挠度的影响,所得结果与试验分析结果基本一致。     

Replacing stirrups of self-compacting concrete beams with steel fibers

Based on the investigation of fiber influence on workability of self-compacting concrete (SCC), tests were carried out on two series of SCC rectangular simply supported beams, which were made of hooked steel fibers reinforced concrete with or without stirrups, subjected to four-point symmetrically placed vertical loads. The major test variables are steel fiber contents and stirrup ratios. The results indicate that the ultimate load significantly increases with the increase of fiber content; the addition of ...