四边简支FRP筋混凝土双向板受弯承载力分析

进行了2块四边简支钢筋混凝土双向板足尺试件在恒载-升温工况下的火灾试验。研究了双向板在受火过程中沿板厚混凝土的温度场分布规律、钢筋的温度变化、板平面内外的变形、板边转角随温度的改变情况。试验结果表明,在荷载和温度的耦合作用下,沿板厚存在非线性温度场,板平面外变形比常温下显著增加;四边简支钢筋混凝土双向板具有与常温下不同的破坏模式,裂缝主要出现在板顶的长边跨中、距短边支座1/4处以及角部;在火灾作用下板的荷载传递路径有明显改变。

以32根集中荷载作用下混凝土双向受弯梁斜截面受剪性能试验为依据,将混凝土框架柱双向受剪承载力计算方法用于计算双向受弯梁斜截面受剪承载力。结果表明,该方法的计算值是试验值的偏下限,具有足够的安全度,该方法适用于混凝土双向受弯梁斜截面受剪承载力计算。

在全面分析现有研究成果的基础上,对钢筋混凝土双向受弯构件斜截面受剪承载力计算研究进展进行了总结,指出了现阶段研究存在的主要问题。根据综合分析比较和结构可靠度要求,考虑工程实际和混凝土结构设计规范(gb50010-2002)的有关规定,提出了便于实用和设计计算用表编制的有腹筋双向受弯构件斜截面承载力计算方法。

在分析大量文献资料的基础上,采用“等效截面”将双向受弯构件转化为单向受弯构件。根据《混凝土结构设计规范》(gb50010—2002)规定的单向受弯构件斜截面承载力计算方法,建立相应的双向受弯构件计算公式,方法简便实用,与规范相适应,采用混凝土轴心抗拉强度表达构件的承载力。计算结果与试验结果对比表明方法可行,且偏于安全。此外,还根据试验资料,建立了斜截面承载力计算的回归公式

通过拉伸试验和剪切试验,得到了pvb胶片的材料性能参数,并通过受弯承载力试验,研究夹层玻璃的受力特点,进而分析pvb胶片的厚度、温度变化对其承载能力的影响。试验结果表明:胶片对夹层玻璃的受力性能有显著影响,且胶片的粘结作用不能忽略,随着温度的升高,其承载力降低。运用ansys有限元软件对试验模型的受力性能进行数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。试验结果和有限元分析结果均表明:现行国家规范关于夹层玻璃位移的计算值大于试验值和有限元分析值,计算偏于保守。

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预应力混凝土四边简支双向叠合板的设计方法

从混凝土受弯构件的基本假定和基本公式出发,推导出采用内力臂系数进行受弯承载力计算的简化公式。经过大量计算,分析了楼板厚度、配筋率、钢筋强度和混凝土强度对内力臂系数的影响。最后,基于在我国混凝土楼板配筋率基本不大于0.6%的情况,建议采用简化公式进行楼板配筋设计时内力臂系数可以取0.9,采用简化公式进行楼板配筋校核时内力臂系数可以取0.95。

对预应力混凝土双向叠合板进行了抗弯刚度分析,基于弹性薄板原理,按照正交各向异性板推导四边简支单向预应力矩形板的相应计算公式,通过自编程序求解出双向叠合板在四边简支边界条件下的计算系数,并编制成与普通钢筋混凝土双向板相对应的表格,为其进一步推广应用奠定基础。通过与现浇四边简支双向板弹性计算系数的比较可知,在预应力双向叠合板的设计中,应将预制构件沿短跨方向布置才能更好地发挥其节省钢材的优势。

混凝土叠合式受弯构件极限承载力分析——以混凝土叠合式受弯构件为研究对象，对其极限承载力进行了力学分析，对叠合式受弯构件极限状态下截面应力应变图形形式以及叠合式构件设计中需要考虑的叠合参数ot和进行了计算分析．研究表明：叠合式受弯构件的极限承载...

面层做法恒载取值 (kn/m2)活荷载取值 恒载标准 值 （kn/m） 222.624 m=(ql02)/80.7436 σ(强度)=(6ql02)/(8 γbh2)66.39285714△（挠度）=（5* （qkl0 4 ）） /(384*e*i)6.850159284 说明：红色区域为输入值，黄色区域为计算结果结 活载标准 值 （kn/m） 线荷载设计 值q（kn/m） 跨度l0 （m） 塑性发展 系数γ 25.948811.05 q235钢板强 度h≤16＞16-40 f（mpa）215205 q345钢板强 度h≤16＞16-40 f（mpa）310295 结果结果 截面宽 度b （m） 截面高度 （m） 10.008 挠度限制l0 （150） 6.666666667

采用塑性铰线理论,分析外贴碳纤维布(cfrp)或钢条带加固的正方形板的承载力.改进张继文的塑性铰线模式,得出更为精确的理论解,同时修补了该理论解的一个缺陷,即随着条带宽度的增加,承载力上升至无穷大.与实验值相比较,由于拱的效应,本文的理论解偏于保守

进行了四边简支夹层玻璃的承载力试验,测得了不同温度、不同厚度胶片的夹层玻璃的荷载-位移曲线,得到了温度对夹层玻璃pvb胶片力学性能的影响所引起的夹层玻璃承载力的变化关系、不同厚度胶片的夹层玻璃承载力变化关系,并且分析了胶片蠕变所引起的夹层玻璃在长期荷载作用下的位移-时间关系。最后,在考虑各种不利因素的影响以及试验分析、数值模拟的基础上,对《玻璃幕墙工程技术规范》中关于夹层玻璃在风荷载等短期荷载作用下的挠度计算公式进行了修正,并给出了修正系数,为夹层玻璃的计算提供参考。

对3组9个简支外贴纤维条带加固rc双向板进行试验研究。外贴纤维条带采用均匀布置和跨中板带加密布置两种粘贴方式。试验中考察了加固板的抗裂性能、变形能力、刚度、裂缝分布等受力性能,对外贴玻璃纤维条带加固rc双向板极限状态时的破坏特征和极限承载能力进行了重点研究。研究结果表明:外贴纤维条带加固能有效延缓裂缝的出现、抑制裂缝的开展、改善结构的抗裂性能及提高结构的极限承载力,加固板的刚度也有一定的提高,但延性略有降低。通过对试验数据的回归,提出双向受力作用下,纤维剥离应变计算公式,分析普通板和纤维加固板板单元截面抵抗弯矩的区别,探讨外贴纤维条带对双向板极限承载力的贡献以及纤维加固双向板板单元截面抵抗弯矩的取值。采用屈服线理论,建立纤维加固板的极限承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。研究成果可供实际加固改造工程参考。

从基本假定、计算原理、简化计算几个方面入手,按中美规范对单筋正截面受弯承载力的计算进行了比较和分析,得出了一些有意义的结论。对工程人员技术人员进一步了解我国规范与美国规范在受弯构件计算上的差异具有一定的积极作用。

2011年第3期 第37卷总第161 期 ·45·2011年6月 frp筋混凝土梁有限元分析与抗弯承载力计算 梁利利，薛艳东，呼志远 （西安建筑科技大学土木学院，陕西西安710055） 摘要：对frp筋混凝土梁正截面抗弯承载力分析是frp筋用于实际工程的前 提。我国混凝土规范已经给出了普通钢筋混凝土结构承载力计算公式，由于frp 筋与普通钢筋在材料性质上有很大差异，普通钢筋混凝土结构承载力计算公式对 于frp筋混凝土结构不是完全适用的。本文在应用abaqus有限元软件分析和 混凝土规范的基础上提出适用于frp筋混凝土梁承载力计算的实用计算方法。 关键词：frp筋；abaqus；正截面；承载力；计算方法中图分类号：tu375.1 文献标识码：a文章编号：1672－4011（2011）03－0045－03 础上提出适用于frp筋混凝土梁承载力计算的实用计

采用三维二十节点等参单元,整体式有限元模型(将frp筋分布到混凝土单元中),对集中荷载作用下frp筋混凝土双向板的开裂及极限冲切承载力进行了非线性数值分析.混凝土材料的本构关系采用非线性弹性理论中的全量e-ν型,破坏准则选取改进的ottosen四参数公式,裂缝模型选取弥散裂缝模型.经过以上处理,编制了有限元分析程序.程序计算结果与实验数据的比较表明:计算结果与试验值符合良好,分析过程合理,选用合理的材料本构模型、破坏准则和裂缝模型,利用本文程序可以较好地模拟frp筋混凝土双向板的试验过程.

混凝土夹芯板的截面及配筋形式受到限制,且其上层混凝土层很薄,截面中性轴位置的微小变化会引起截面承载力的较大变动,如果采用普通钢筋混凝土构件的计算公式对其进行正截面受弯承载力的计算,结果会偏于不安全。利用matlab编程软件依据钢筋混凝土结构分析理论编写了计算机程序,对混凝土夹芯板受弯构件进行了正截面受力全过程的计算分析。提出求解混凝土夹芯板受弯构件截面受压区高度的方法以及正截面受弯承载力的计算公式。

分析双向受弯梁混凝土受压区类型、面积大小和中性轴倾角变化规律。基于合理的假定,推导出双向受弯梁受剪承载力计算的等效单向受弯截面计算公式,并根据受力方向的不同,对箍筋作用和截面承载力进行等效。在有关文献的单向受弯梁受剪承载力计算方法的基础上,分别提出有腹筋和无腹筋双向受弯简支梁在集中荷载作用下的受剪承载力计算公式。通过对相关文献中的32个试验梁实测数据的计算显示,该方法的计算值与试验值吻合良好。通过现行规范算法的计算检验,表明该法计算简便,可供工程设计参考。

通过7根配置hrb400钢筋再生混凝土简支梁和1根普通混凝土梁的对比试验,分析了再生骨料替代率、纵向钢筋配筋率等对再生混凝土梁正截面受力性能的影响。试验结果表明:钢筋再生混凝土梁的正截面破坏过程与普通混凝土梁相似,在受力过程中仍具有明显的弹性、开裂、屈服、破坏4个受力阶段;再生混凝土梁在受力过程中正截面应变变化基本符合平截面假定;采用现行混凝土结构设计规范计算的再生混凝土梁的极限承载力是可行的,而且计算结果具有一定的安全裕量。

从混凝土受弯构件的基本假定和基本公式出发,推导出采用内力臂系数进行受弯承载力计算的简化公式。经过大量计算,分析了弯矩、配筋率和混凝土强度对内力臂系数的影响。最后,基于在我国混凝土梁纵向受拉钢筋配筋率基本不大于1.6%的情况,建议采用简化公式进行梁配筋设计时。内力臂系数可取0.80(c30混凝土,hrb40钢筋)或0.85(c35混凝土,hrb400钢筋)。

五、计算题： 1．图1中所示的钢筋混凝土梁，承受均布荷载，荷载设计值q=50kn/m（包括梁自重在内）， 截面尺寸b×h=250mm×500ｍｍ，混凝土c20，纵筋为hrb335级钢筋，箍筋为hpb235 级钢筋，γ0=1.0，构件处于正常环境，计算梁的箍筋间距。 图1 2．某简支梁承受荷载设计值见图2，截面尺寸b×h=200mm×600mm，混凝土强度等级为 c25，配置hpb235级箍筋，试计算按斜截面承载力要求所需箍筋数量。 图2 3．如图3所示钢筋混凝土外伸梁，支撑在砖墙上。截面尺寸b×h=250mm×700mm。均布 荷载设计值为80kn/m（包括梁自重）。混凝土强度等级为c25，纵筋采用hrb335级，箍筋 采用hpb235级。求进行正截面及斜截面承载力计算，并确定纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。 图3 4．图中所