预应力混凝土梁非线性有限元分析

建立了基于有限元方法结合增量迭代混合法研究适用于预应力混凝土梁非线性全过程分析的数值模型,提出的算法能较好地处理梁加载过程的响应变化,以及可穿越梁破坏前可能出现的极值点问题.并利用该数值模型分析评估了预应力筋配筋率、有效预应力对预应力混凝土梁性能的影响,该模型所得结果可为预应力混凝土梁的优化设计提供相应的参考.     

2种参数对预应力混凝土梁性能的影响分析

分析了跨高比、加载方式对预应力混凝土梁抗弯强度和结构性能的影响．利用平面梁弯曲理论导出单元切线刚度矩阵，提出了新的分析模型可用于预测预应力混凝土梁从开始加载直至失效的非线性全过程响应，并利用建立的分析模型详细评估了跨高比及加载方式等参数对预应力混凝土梁的弯曲强度和受力性能的影响．     

预应力陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁受弯性能研究

为了研究短龄期叠合浇筑间隔时间变化和预应力对叠合梁受弯力学性能的影响,制作了4根陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁,进行三等分点受弯试验.对正截面受弯承载力和开裂弯矩进行理论计算,并与试验结果进行对比.结果表明:在同一荷载水平下,预应力叠合梁裂缝宽度小于非预应力叠合梁;浇筑间隔时间的变化对预应力叠合梁承载能力的影响不明显;最...     

预应力混凝土薄壁曲线梁空间分析的刚度法──Ⅱ．薄壁曲线梁预应力的空间分析与应用实例

本文通过矢量分析和伏拉索夫曲线梁平衡微分方程将曲线梁中任一空间预应力筋的作用换算成等代空间荷载，然后根据薄壁曲线架空间翘曲单元的刚度矩阵与等效节点法算式，可以方便地应用通常的刚度法进行预应力混凝土薄壁曲线架的空间结构分析。为了验证方法的正确性，通过与美国Ｓｃｏｒｄｅｌｉｓ用曲线有限条法的计算结果以及一个预应力混凝土曲线梁模型实验的一比较，表明本文对曲线梁预应力空间分析所提供的方法具有足够的精确性。最后结合一工程实例对预应力引起的曲线架内力作了分析。     

BFRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究

通过3个BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer)筋混凝土简支梁和3个普通钢筋混凝土简支梁的受弯性能试验,研究了其在不同配筋率下受弯性能的差异,得到了BFRP筋混凝土梁的裂缝分布特征、极限荷载、荷载-挠度和荷载-应变关系,分析了其极限承载力和延性,并通过对BFRP筋混凝土梁受弯承载力理论值与试验值的对比,分析了BFRP筋混凝土梁的破坏特征以及不同配筋率对其影响,并且验证了BFRP筋混凝土简支梁平截面假定的准确性.     

型钢混凝土柱的非线性推覆分析原理

以建立型钢混凝土柱简便、廉价、准确及易于使用的理论分析工具为目的,将非线性推覆分析方法运用到型钢混凝土柱的非线性分析,首先建立了型钢混凝土柱的非线性推覆分析模型和材料本构关系,然后利用此模型和本构关系编制了非线性推覆分析程序,最后使用本程序对已有试验数据的型钢混凝土柱进行计算,通过试验结果和理论计算结果的比较验证了程序的可靠性,结果表明：非线性推覆分析方法用于型钢混凝土柱的理论分析其概念明确、原理简单、容易实现、结果准确、耗时少、计算费用低,可以用于实用的目的．     

预应力曲线梁的实用计算方法

针对流动坐标系的特性，采用与预应力直线梁计算相类似的分析方法，推导出曲线梁预应力钢束空间分析的计算表达式，利用空间曲梁单元在任意空间荷载作用下的等效节点力表达式，得出了一种实用的预应力曲线梁数值分析方法，并编制了相应的分析计算程序。最后结合深圳市某一预应力混凝土曲线高架桥的分析，计算结果与实测值相吻合。     

大跨预应力混凝土桥梁极限承载力计算

针对大跨预应力混凝土桥梁极限承载力的计算问题,提出建立在三维实体退化虚拟层合单元理论基础上同时考虑结构双重非线性的空间分析计算方法,并对大跨预应力混凝土桥梁极限承载力计算中的一些关键问题进行了探索研究,包括三维空间预应力效应的模拟;成桥内力的正确考虑;正确计及加载历史等。最后以一座典型的预应力混凝土连续刚构桥为例,给出了其具体的计算结果。分析表明,本文为考虑空间效应和破坏形态的大跨预应力混凝土桥梁全桥极限承载力分析提供了一种合理有效的途径,且计算方法具有很强的通用性。     

不同剪跨比下陶粒混凝土叠浇梁抗剪性能试验研究

简支梁受压区采用普通混凝土, 受拉区采用陶粒混凝土, 可充分利用普通混凝土的高抗压强度及陶粒混凝土良好延性及自重轻的优点, 实现二者有机结合. 通过设计制作3根底部采用陶粒混凝土, 上部采用普通混凝土, 剪跨比分别为1.3、1.9、2.5的叠浇梁, 和1根剪跨比为1.9的全陶粒混凝土梁进行抗剪性能试验, 分析叠浇梁在荷载作用下的整体工作性能与破坏特征, 研究不同剪跨比对叠浇梁抗剪极限承载力、变形、最大斜裂缝宽度、纵筋应变和箍筋应变的影响. 结果表明: 所设计的叠浇梁叠浇结合面整体工作性能良好; 随着剪跨比的增大, 跨中挠度和最大斜裂缝宽度增大; 达到极限荷载时, 纵筋均未屈服, 剪跨区箍筋屈服, 4根简支梁均发生典型的剪切破坏.     

不同落锤速度冲击下混凝土和RC梁破坏研究

为探究冲击载荷作用下钢筋混凝土(RC)梁的破坏模式转变及影响因素, 对素混凝土梁和无箍筋轻RC梁试样开展落锤冲击实验及有限元分析, 结果表明: (1) RC梁的冲击破坏模式与冲击速度、配筋率相关, 在较低速度下以弯曲破坏为主, 随速度提高将出现跨中呈现八字形的剪切破坏模式, 并随纵筋率增大剪切破坏转变的临界速度呈增大趋势, 但在更高速度下(＞10m?s-1), 素混凝土及RC梁均会出现局部冲切破坏. (2)梁冲击力峰值随冲击速度增加而增大, 受梁的配筋率影响较小, 但在较高冲击速度下(＞4.85m?s-1), 梁冲击力峰值并不随速度增加而增大; (3)有限元分析RC梁的冲击响应及破坏过程与实验现象及趋势符合较好.     

非线性无网格伽辽金法的实现

提出了应用无网格伽辽金法计算非线性混凝土问题的基本方法.无网格伽辽金法(EFGM)是近些年发展起来的一种数值算法,它采用移动的最小二乘法构造形函数,从能量泛函的弱变分形式中得到控制方程,该法只需节点信息,不需将节点连成单元.在积分网格中,取高斯点的本构关系随应力变化来反映混凝土的非线性性质.文中混凝土的本构模型选用OTTOSEN本构,屈服准则选用修正的莫尔库仑强度准则,通过算例分析,验证了程序的可靠性及应用无网格伽辽金法解决非线性混凝土问题的可行性,表明该方法在混凝土材料领域有着广阔的应用前景.     

二次受力碳纤维布加固钢筋混凝土梁短期刚度的计算

进行了6根碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究. 通过砝码杠杆加载较准确地模拟了碳纤维布加固钢筋混凝土梁的二次受力状况, 得出了碳纤维布加固梁在二次受力下的典型荷载—位移曲线. 在分析二次受力下碳纤维布加固钢筋混凝土梁截面刚度变化的基础上, 通过理论分析并结合试验统计数据, 建立了考虑二次受力碳纤维布加固钢筋混凝土矩形截面梁短期刚度的计算方法. 在对计算结果与试验数据及其他计算方法进行了对比分析后, 表明所建公式具有较好的精确度.     

奉化江大桥结构稳定性有限元分析

鉴于奉化江大桥复杂的空间结构形式,应用通用有限元程序Marc和杆系单元建立有限元模型,分析其在各种荷载条件下的强度、刚度和稳定性,确定各结构单元的材料性质、截面几何性质、边界条件等因素,然后计算其在各荷载工况下的位移和失稳形态．结果表明：该桥的刚度和稳定性满足安全要求     

软土地基高层建筑钻孔灌注桩桩底后压浆技术的应用

采用钻孔灌注桩桩底后压浆技术来解决普通钻孔灌注桩因沉渣造成桩端阻力偏小的难题.对某工程同场地内的钻孔灌注桩桩底后压浆技术与预应力混凝土管桩、普通钻孔灌注桩进行施工可行性、承载力等的对比试验.工程试验结果表明,在同等工程地质条件下,采用钻孔灌注桩桩底后压浆技术能大幅度提高单桩承载力,减少沉降,且造价比采用普通钻孔灌注桩的可节省10%以上,具有良好的经济效益.     

考虑应变率效应的FRP-混凝土界面正拉黏结性能研究

为揭示FRP-混凝土界面正拉黏结性能的应变率效应, 对60个标准试件进行快速荷载下的正拉试验, 研究了加载速率、FRP种类及混凝土强度等级3个参数对FRP-混凝土界面正拉黏结强度的影响规律. 在欧洲规范建议的幂函数模型基础上, 通过回归拟合建立了考虑应变率效应的正拉黏结强度预测模型, 并验证其可靠性. 结果表明: 正拉黏结强度随着加载速率的增大而提高; 在中高加载速率时, 加载速率对正拉黏结强度的影响有减弱趋势; 黏贴CFRP的试件正拉黏结强度明显高于黏贴BFRP的试件; 正拉黏结强度随着混凝土强度等级的提高而提高.