检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2022年第11期39卷 5109-5121页

作者：薛文远胡翔薛伟辰同济大学建筑工程系上海200092 斯坦福大学土木与环境工程学院加利福尼亚94305

目前国内外尚未提出纤维增强树脂复合材料(FRP)筋超高性能混凝土(UHPC)梁受弯承载力的显式计算公式。基于ABAQUS中的塑性损伤模型,建立了FRP筋UHPC梁的受弯性能非线性有限元分析模型,通过已有试验结果验证了该模型的有效性。开展了40根U... 详细信息

目前国内外尚未提出纤维增强树脂复合材料(FRP)筋超高性能混凝土(UHPC)梁受弯承载力的显式计算公式。基于ABAQUS中的塑性损伤模型,建立了FRP筋UHPC梁的受弯性能非线性有限元分析模型,通过已有试验结果验证了该模型的有效性。开展了40根UHPC梁的参数分析,重点研究了截面尺寸、UHPC强度、FRP筋抗拉强度和配筋率等因素对梁受弯性能的影响规律。基于目前国际上最常用的法国NF P 18-710规范,对UHPC受拉本构模型进行了简化,推导了UHPC受压区和受拉区等效矩形应力图块系数,提出了FRP筋UHPC梁平衡配筋率的计算方法,建立了受压破坏和受拉破坏模式下梁截面受弯承载力的理论计算公式。该公式计算值与试验结果、有限元分析结果和条带法计算结果均吻合良好。

关键词： FRP筋超高性能混凝土梁受弯性能有限元分析破坏模式平衡配筋率受弯承载力计算

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钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁受弯性能研究

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中国公路学报 2023年第9期36卷 106-118页

作者：武芳文刘一帆何岚清程文浩李滋润杨飞长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学建筑工程学院陕西西安710061

磷酸镁水泥混凝土可应用于桥梁抢建工程中的受弯构件,为研究钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁的受弯性能,对5片不同钢纤维掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的磷酸镁水泥混凝土梁进行了四点弯曲加载试验,分析了钢纤维掺量对磷酸镁水泥混凝土梁... 详细信息

磷酸镁水泥混凝土可应用于桥梁抢建工程中的受弯构件,为研究钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁的受弯性能,对5片不同钢纤维掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的磷酸镁水泥混凝土梁进行了四点弯曲加载试验,分析了钢纤维掺量对磷酸镁水泥混凝土梁破坏形态、裂缝分布、受弯承载力以及延性等受弯性能的影响。试验结果表明:试验梁的破坏模式均为典型的弯曲破坏;在同等荷载作用下,掺有钢纤维的试验梁裂缝数量更多,但裂缝宽度更小且分布更加密集,改善了梁体开裂状况;随着钢纤维掺量的增加,试验梁的开裂荷载、屈服荷载和峰值荷载以及延性系数均得到提高,其中延性系数的提高尤为显著。基于ABAQUS有限元分析,与试验结果进行对比,并以钢纤维掺量和纵筋配筋率为参数进行了有限元参数化分析,结果表明:纵筋配筋率增加可以显著提高磷酸镁水泥混凝土梁受弯承载力,但会降低梁的延性,而提高钢纤维掺量则能显著改善梁的延性。最后,通过探究钢纤维在混凝土中的作用机理,提出了钢纤维在载荷方向上贡献的抗拉强度,建立了钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁的受弯承载力计算公式,且计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：桥梁工程受弯性能试验研究钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁有限元受弯承载力计算

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不同冷却方式下受火钢筋混凝土梁抗弯性能研究

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工程科学与技术 2024年

作者：刘才玮杨蒙李康高旭阳苗吉军青岛理工大学土木工程学院

为研究受火钢筋混凝土梁的抗弯性能，对12根钢筋混凝土梁进行了火灾试验和不同冷却方式后的静载试验。观察记录了试件的表观变化、温度曲线、试件破坏模式、荷载-挠度曲线、混凝土应变变化以及各项力学性能指标。在试验结果的基础上，... 详细信息

为研究受火钢筋混凝土梁的抗弯性能，对12根钢筋混凝土梁进行了火灾试验和不同冷却方式后的静载试验。观察记录了试件的表观变化、温度曲线、试件破坏模式、荷载-挠度曲线、混凝土应变变化以及各项力学性能指标。在试验结果的基础上，分析了各研究变量对力学性能的影响，并提出了不同冷却方式下钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法。研究结果表明：喷水冷却相较于自然冷却，对试件造成的损伤和剥落现象更为严重；此外，喷水冷却的降温过程更为迅速和陡峭；大部分试件均表现为典型的受弯破坏。然而，受火时间达到120 min的喷水冷却试件可能展现出脆性破坏的特征；随着受火时间的延长，试件的承载力和初始刚度均出现了显著的下降，分别下降了27%和52%；与保护层厚度20 mm相比，保护层厚度30 mm的初始刚度大幅度降低，降幅在18%以内；冷却方式的选择对钢筋混凝土梁的力学性能指标产生了显著影响。特别是喷水冷却方式，相较于自然冷却，其导致的承载力下降可达9%；提出了不同冷却方式下钢筋混凝土梁的受弯承载力的计算式，可以为实际工程提供理论依据。

关键词：钢筋混凝土梁自然冷却喷水冷却力学性能受弯承载力计算

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钢筋桁架楼承板-U形钢组合梁不同抗剪连接方式的受弯性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第1期49卷 42-50页

作者：胥兴程睿刘吉春崔佳黄宗明重庆大学土木工程学院重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400045

为了合理利用在装配式钢结构建筑中应用广泛的钢筋桁架楼承板,将钢筋桁架的下弦钢筋焊接于U形钢梁的上翼缘作为一种新型的抗剪连接件,设计了4根采用钢筋桁架、角钢、栓钉及其组合抗剪连接方式的简支U形钢-混凝土组合梁,并对其进行了静... 详细信息

为了合理利用在装配式钢结构建筑中应用广泛的钢筋桁架楼承板,将钢筋桁架的下弦钢筋焊接于U形钢梁的上翼缘作为一种新型的抗剪连接件,设计了4根采用钢筋桁架、角钢、栓钉及其组合抗剪连接方式的简支U形钢-混凝土组合梁,并对其进行了静力试验研究和有限元分析,考察了不同抗剪连接方式对其正截面受弯性能的影响.试验结果表明:试件的破坏形态为整体弯曲破坏和端部滑移破坏;仅采用钢筋桁架作为抗剪连接件的试件不能达到完全抗剪连接,可再配置适量栓钉以提高其组合作用;采用钢筋桁架与栓钉作为组合抗剪连接方式的试件的抗剪连接性能优于采用钢筋桁架与角钢作为组合抗剪连接方式的试件.同时运用ABAQUS对试件进行了有限元分析,有限元分析的受弯承载力值与试验值吻合较好.最后在试验研究和有限元分析的基础上,基于全截面塑性理论,提出了完全抗剪连接的钢筋桁架楼承板-U形钢组合梁在正弯矩作用下的受弯承载力计算公式.

关键词： U形钢-混凝土组合梁抗剪连接件钢筋桁架有限元分析受弯承载力计算

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节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

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作者：马征郑州大学

学位级别：硕士

节点同时受拉、弯、扭复合作用,在框架结构中起着举足轻重的地位,框架结构的破坏常常产生于节点部位。为解决此问题,目前工程中常常在节点中配置大量钢筋,造成节点核心区钢筋拥挤,增加了施工成本和难度。而在恶劣环境中,由于节点中钢筋... 详细信息

节点同时受拉、弯、扭复合作用,在框架结构中起着举足轻重的地位,框架结构的破坏常常产生于节点部位。为解决此问题,目前工程中常常在节点中配置大量钢筋,造成节点核心区钢筋拥挤,增加了施工成本和难度。而在恶劣环境中,由于节点中钢筋常常发生锈蚀,即使配置很多钢筋,节点的耐久性和安全性仍难以保证。为解决恶劣环境中节点核心区配筋拥挤,钢筋易锈蚀的问题,在节点中使用GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)筋代替钢筋并将核心区及塑性铰区混凝土替换为ECC(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)是行之有效的办法。本文提出了一种节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点,相比于传统钢筋混凝土节点,节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点能有效提高梁柱节点的抗震性能,减小核心区配箍率,防止钢筋锈蚀。开展对节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点的研究,对研究ECC、GFRP筋在梁柱节点中的应用以及恶劣环境下梁柱节点安全性、耐久性的提升都具有深远的意义。本文主要研究内容如下:(1)对本文所使用的GFRP纵筋、GFRP箍筋、钢筋、混凝土、ECC等材料分别进行了材料性能试验,测量得到了 GFRP直筋抗拉强度、GFRP直筋压缩强度、GFRP箍筋拉伸强度、混凝土立方体抗压强度、ECC立方体抗压强度、ECC受拉极限延伸率等材料参数。结果表明:GFRP筋受拉、受压应力应变曲线均为一条直线,破坏模式均为脆性破坏。GFRP筋受拉弹性模量与受压弹性模量基本相同。ECC的受拉应力-应变曲线分为三个阶段,随着裂缝的发展分为弹性阶段、屈服阶段、下降阶段,表现出良好的应变-硬化性能。ECC的受拉极限延伸率为5%,满足规范要求。(2)对1个GFRP筋普通混凝土梁柱节点、1个节点区配置ECC材料的钢筋混凝土梁柱节点和5个节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点进行低周往复荷载试验。结果表明:梁柱节点试件受弯极限承载力随纵筋配筋率、纵筋直径、塑性铰区箍筋间距等参数逐步增加。在核心区及塑性铰区浇筑ECC后,试件的极限承载力、延性、刚度等参数较普通混凝土试件相比均有明显的提升。在承受多次循环往复荷载后,钢筋的承载力下降段明显快于GFRP筋试件,表明GFRP筋试件的低周疲劳性能优于钢筋试件。(3)研究了节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点受弯机理及其受弯承载力计算方法,探讨了梁柱节点中混凝土类型、箍筋间距、纵筋直径、纵筋种类等参数对梁柱节点受弯性能的影响,并基于相关本构提出了节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点受弯承载力计算方法和节点区配置ECC材料的GFRP筋混凝土梁柱节点抗裂承载力计算方法。

关键词：节点区 ECC GFRP筋混凝土梁柱节点低周往复荷载受弯承载力计算

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外包槽钢-混凝土组合梁受力性能研究

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建筑结构 2013年第6期43卷 68-71页

作者：陈宗平张向冈范杰薛建阳广西大学土木建筑工程学院南宁530004 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

设计了6根外包槽钢-混凝土组合梁试件,进行静力单调抗弯加载试验。通过实测跨中挠度、混凝土应变、槽钢应变、缀件应变等重要数据,绘制构件荷载-位移、荷载-应变等重要关系曲线,分析应变沿截面高度的分布情况,采用能量等值法计算试件的... 详细信息

设计了6根外包槽钢-混凝土组合梁试件,进行静力单调抗弯加载试验。通过实测跨中挠度、混凝土应变、槽钢应变、缀件应变等重要数据,绘制构件荷载-位移、荷载-应变等重要关系曲线,分析应变沿截面高度的分布情况,采用能量等值法计算试件的弯曲延性系数,提出抗弯承载力计算公式。试验研究和理论分析结果表明:剪跨比为3.0的组合梁试件均发生了弯曲-粘结滑移失效破坏;粘结滑移现象发生之后,纯弯段截面应变沿高度分布不再符合平截面假定,试件破坏时,上部受压槽钢、下部受拉槽钢屈服,剪弯段缀件没有屈服;单调静力加载条件下,试件的弯曲延性性能较好,变形性能良好;运用文中提出的计算公式设计外包槽钢混凝土组合梁的抗弯承载力时,需乘以0.8的折减系数。

关键词：外包槽钢组合梁抗弯性能受弯承载力计算

来源：评论

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FRP筋混凝土梁受弯性能分析和数值模拟

FRP筋混凝土梁受弯性能分析和数值模拟

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作者：梁利利西安建筑科技大学

学位级别：硕士

钢筋混凝土结构是一种量大面广的结构形式,但是结构中钢筋的腐蚀问题严重影响了结构的实用性、耐久性和安全性。而纤维增强塑料筋(FRP筋)与钢筋相比具有抗拉强度高、耐腐蚀性能好、非磁性、重量轻以及设计性良好等优点。在混凝土结构中,... 详细信息

钢筋混凝土结构是一种量大面广的结构形式,但是结构中钢筋的腐蚀问题严重影响了结构的实用性、耐久性和安全性。而纤维增强塑料筋(FRP筋)与钢筋相比具有抗拉强度高、耐腐蚀性能好、非磁性、重量轻以及设计性良好等优点。在混凝土结构中,将FRP筋全部或部分代替钢筋,与混凝土结合形成FRP筋混凝土结构是解决钢筋锈蚀问题的根本方法。因此,开展FRP筋混凝土梁受力性能研究具有重要的意义。论文在已有试验研究的基础上,分别采用理论分析和数值模拟的研究方法,对FRP筋与混凝土的粘结性能、FRP筋混凝土梁受力性能和受弯承载力进行了较为深入的研究。首先结合试验研究,对FRP筋与混凝土的粘结性能、粘结破坏机理进行了分析,并与钢筋和混凝土的粘结性能进行了对比,分析了混凝土强度、保护层厚度、粘结长度、FRP筋直径和外形等因素对FRP筋与混凝土粘结性能的影响,提出FRP筋与混凝土的粘结滑移本构模型。采用大型有限元分析软件ABAQUS,通过选取合理单元模型、材料本构关系和破坏准则,对FRP筋混凝土梁受弯性能进行了数值模拟,计算与试验结果吻合较好,验证了选取模型的适用性,进一步分析了FRP筋混凝土梁受弯特点和破坏阶段划分,并与钢筋混凝土梁受弯性能进行了对比。通过非线性数值模拟,分析了配筋率、混凝土强度、截面尺寸、纤维类型和荷载形式等因素对FRP筋混凝土梁受力性能的影响。对配有部分钢筋的FRP筋混凝土梁的受力性能进行探讨。最后,论文根据变形协调关系推导了界限受压区高度、界限配筋率和FRP筋混凝土梁承载力计算公式,并通过试验结果对公式进行了验证。结合实验对FRP筋的应力状态进行了分析。论文工作对以后深入研究FRP筋混凝土构件的受力性能奠定了一定的基础。

关键词： FRP筋混凝土梁受弯性能数值模拟受弯承载力计算

来源：评论

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