FRP筋混凝土梁有限元分析與抗彎承載力計算

支護(hù)用phc樁以受彎受剪為主,而管樁的抗剪能力較差。管樁抗剪試驗(yàn)表明,與矩形截面梁斜截面開裂不同,管樁受剪縱向開裂。采用有限元方法,分析預(yù)壓力、徑厚比及剪跨比對phc樁開裂剪力及裂縫開展形式的影響。給出了管樁抗剪承載力設(shè)計計算方法。

采用改進(jìn)的疊加方法計算了frp箱形梁與混凝土板組合梁構(gòu)件的正截面承載力,給出了工程中典型破壞模式的承載力計算公式,得出該方法克服了簡單疊加法和一般疊加法在計算上的明顯缺陷,計算精度較高的結(jié)論。

從基本假定、計算原理、簡化計算幾個方面入手,按中美規(guī)范對單筋正截面受彎承載力的計算進(jìn)行了比較和分析,得出了一些有意義的結(jié)論。對工程人員技術(shù)人員進(jìn)一步了解我國規(guī)范與美國規(guī)范在受彎構(gòu)件計算上的差異具有一定的積極作用。

以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過反算得出受拉frp筋的實(shí)際應(yīng)力值，使用規(guī)范gb50608-2010和ac1440．1r-15公式分別計算了frp筋混凝土超筋梁的frp筋應(yīng)力值與極限受彎承載力。研究表明，對規(guī)范gb50608—2010計算frp筋應(yīng)力值進(jìn)行1．2倍的放大調(diào)整，結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)力值，所得出的受彎承載力值與試驗(yàn)值吻合更好。

以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過反算得出受拉frp筋的實(shí)際應(yīng)力值,使用規(guī)范gb50608-2010和aci440.1r-15公式分別計算了frp筋混凝土超筋梁的frp筋應(yīng)力值與極限受彎承載力。研究表明,對規(guī)范gb50608-2010計算frp筋應(yīng)力值進(jìn)行1.2倍的放大調(diào)整,結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)力值,所得出的受彎承載力值與試驗(yàn)值吻合更好。

c25強(qiáng)度類型c20 fck＝16.7(n/mm2)混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fckfckn/mm213.4 ftk＝1.78(n/mm2)混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftkftkn/mm21.54 fc＝11.9(n/mm2)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fckfcn/mm29.6 ft＝1.27(n/mm2)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ftftn/mm21.1 ec＝28000(n/mm2)混凝土彈性模量ececn/mm225500 hpb235強(qiáng)度類型hpb235 fyv＝210(n/mm2)箍筋抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計值fyvfyvn/mm2210 hrb335強(qiáng)度類型hpb235 fy＝300(n/mm2)縱筋抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計值fyfyn/mm2210 es＝200000(n/mm

c25強(qiáng)度類型 fc＝11.9(n/mm2)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fckfcn/mm2 ft＝1.27(n/mm2)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ftftn/mm2 ec＝28000(n/mm2)混凝土彈性模量ececn/mm2 hrb335強(qiáng)度類型 fy＝300(n/mm2)縱筋抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計值fyfyn/mm2 es＝200000(n/mm2)esn/mm2 α1＝1.001.0<c50<內(nèi)插<c80<0.94 β1＝0.800.8<c50<內(nèi)插<c80<0.74 ξb＝0.55ξb＝β1/(1+fy/0.0033es) αe＝7.14αe＝es/ec b＝300(mm)梁寬度b h＝600(mm)梁高度h ca＝35(mm)梁保護(hù)層厚度ca h0＝565(mm)梁有效

考慮箍筋銹蝕對混凝土和箍筋所承擔(dān)剪力的削弱作用,結(jié)合現(xiàn)有規(guī)范中的抗剪承載力計算公式,并在已有的研究基礎(chǔ)上,引入混凝土抗剪承載力降低系數(shù)α,建立了銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪承載力計算公式,同時通過試驗(yàn)對所建立的銹蝕鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載力計算公式驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果吻合較好.

面層做法恒載取值 (kn/m2)活荷載取值 恒載標(biāo)準(zhǔn) 值 （kn/m） 222.624 m=(ql02)/80.7436 σ(強(qiáng)度)=(6ql02)/(8 γbh2)66.39285714△（撓度）=（5* （qkl0 4 ）） /(384*e*i)6.850159284 說明：紅色區(qū)域?yàn)檩斎胫?，黃色區(qū)域?yàn)橛嬎憬Y(jié)果結(jié) 活載標(biāo)準(zhǔn) 值 （kn/m） 線荷載設(shè)計 值q（kn/m） 跨度l0 （m） 塑性發(fā)展 系數(shù)γ 25.948811.05 q235鋼板強(qiáng) 度h≤16＞16-40 f（mpa）215205 q345鋼板強(qiáng) 度h≤16＞16-40 f（mpa）310295 結(jié)果結(jié)果 截面寬 度b （m） 截面高度 （m） 10.008 撓度限制l0 （150） 6.666666667

根據(jù)考慮強(qiáng)化的彈塑性鋼材本構(gòu)關(guān)系和約束核心混凝土本構(gòu)關(guān)系,對圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件進(jìn)行截面劃分,采用條帶法計算了圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件的彎矩-曲率關(guān)系曲線,分析結(jié)果表明,截面中性軸位置主要和套箍系數(shù)有關(guān),通過對不同參數(shù)試件的分析計算,擬合得出截面中性軸位置的計算方法；對極限狀態(tài)下鋼管和混凝土的應(yīng)力分布進(jìn)行簡化,基于截面內(nèi)力平衡理論推導(dǎo)出圓鋼管混凝土構(gòu)件的抗彎承載力計算公式,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,公式計算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,計算結(jié)果總體上偏于安全,該公式可以有效計算圓鋼管混凝土構(gòu)件的抗彎承載力.

西南大學(xué) 碩士學(xué)位論文 frp加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的有限元仿真分析 姓名：楊志 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程 指導(dǎo)教師：鮑安紅 20100501 frp加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的有限元仿真分析 作者：楊志 學(xué)位授予單位：西南大學(xué) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/thesis_y1672296.aspx

gfrp管鋼筋混凝土組合構(gòu)件是在gfrp管內(nèi)設(shè)置鋼筋,再在其內(nèi)部澆筑混凝土而形成的一種新型組合構(gòu)件。這種組合構(gòu)件在彎矩作用時,gfrp管對混凝土的緊箍效應(yīng)僅存在部分受壓區(qū),而對受拉區(qū)混凝土約束作用不明顯,受拉區(qū)的gfrp管與鋼材單獨(dú)受力。分別利用極限平衡理論和統(tǒng)一理論,建立了gfrp管鋼筋混凝土組合構(gòu)件的抗彎承載力計算公式,理論計算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。

外包鋼_混凝土組合梁正截面抗彎承載力計算

土體結(jié)構(gòu)極限承載力的有限元分析——在平面應(yīng)變條件下，采用增量加載有限元方法求解土體結(jié)構(gòu)的極限承載力，以彈塑性有限元計算不收斂作為達(dá)到極限破壞狀態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)；在得到土體應(yīng)力場的基礎(chǔ)上，用有限元邊坡穩(wěn)定分析中的滑面應(yīng)力分析法驗(yàn)算土體結(jié)構(gòu)在達(dá)到極限...

淺析混凝土路面的承載力 水泥混凝土（素混凝土）路面是山東地區(qū)加油站選用的主要硬化地面形式之一，由于公司部分 加油站臨近煤礦區(qū)或物流區(qū)，且車輛超載運(yùn)輸現(xiàn)象也較為普遍和嚴(yán)重，因此很多路面在使用初期就 發(fā)生了嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)損壞，路面的使用壽命大大縮短，嚴(yán)重影響了加油站的經(jīng)營銷售、通行能力、行 車安全和投資效益。因此，為解決大載重車輛地區(qū)的混凝土地面易破損問題，需要在施工開展前分 析此地段的極限車輛荷載與混凝土地面的設(shè)計方法。 本文主要從混凝土地面承載力的主要影響因素入手，重點(diǎn)分析各因素對地面造成破壞的原因并 根據(jù)破壞原因進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)測算，最后針對各破壞因素的極限值進(jìn)行承載力比對，確定固定厚度 的混凝土路面的極限承載力。 目的是簡單清晰的確定混凝土的豎向承載力與混凝土厚度的比例關(guān)系。 混凝土地面承載力主要有四個影響因素，分別為：基礎(chǔ)承載力，混凝土標(biāo)號，混凝土厚度，及 設(shè)計形式。 基礎(chǔ)承載力

c30強(qiáng)度類型c20c25 fc＝14.3(n/mm2)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fckfcn/mm29.611.9 ft＝1.43(n/mm2)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ftftn/mm21.11.27 ec＝30000(n/mm2)混凝土彈性模量ececn/mm22550028000 hrb400強(qiáng)度類型hpb235hrb335 fy＝360(n/mm2)縱筋抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計值fyfyn/mm2210300 es＝200000(n/mm2)esn/mm22e+052e+05 α1＝1.001.0<c50<內(nèi)插<c80<0.94 β1＝0.800.8<c50<內(nèi)插<c80<0.74 ξb＝0.52ξb＝β1/(1+fy/0.0033es) αe＝6.67αe＝es/ec pi＝3.

為了研究frp筋混凝土梁面板的承載能力,采用了大型商用軟件abaqus對sherifei-gamal等的鋼混橋梁模型進(jìn)行了數(shù)值模擬。將非線性有限元計算結(jié)果同試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,非線性有限元的計算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好?；跀?shù)值模準(zhǔn)確的分析結(jié)果,對結(jié)構(gòu)體系中的壓縮薄膜效應(yīng)進(jìn)行了分析,并開展了一系列的參數(shù)學(xué)習(xí),包括混凝土強(qiáng)度、支撐梁剛度以及橫隔梁。分析結(jié)果表明,壓縮薄膜效應(yīng)對frp筋混凝土橋面板的承載能力有顯著的影響。

c25強(qiáng)度類型 fc＝11.9(n/mm2)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fckfcn/mm2 ft＝1.27(n/mm2)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ftftn/mm2 ec＝28000(n/mm2)混凝土彈性模量ececn/mm2 hrb335強(qiáng)度類型 fy＝300(n/mm2)縱筋抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計值fyfyn/mm2 es＝200000(n/mm2)esn/mm2 α1＝1.001.0<c50<內(nèi)插<c80<0.94 β1＝0.800.8<c50<內(nèi)插<c80<0.74 ξb＝0.55ξb＝β1/(1+fy/0.0033es) αe＝7.14αe＝es/ec b＝300(mm)梁寬度b h＝600(mm)梁高度h ca＝35(mm)梁保護(hù)層厚度ca h0＝565(mm)梁有效

預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁抗彎承載力計算_高仲學(xué)

通過14根玻璃纖維布加固的鋼筋混凝土粱試驗(yàn)研究,證明經(jīng)玻璃纖維布加固的鋼筋混凝土粱抗彎承載力提高較多。加固效果明顯。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對玻璃纖維布加固的鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力計算方法進(jìn)行了分析。根據(jù)不同的破壞模式提出了不同的極限狀態(tài)計算公式,給出了最大和最小玻璃纖維布使用面積的計算方法。同時,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和美國frp加固設(shè)計規(guī)范提出了玻璃纖維布加固鋼筋混凝土粱的相對界限受壓區(qū)高度和設(shè)計極限拉應(yīng)變。計算結(jié)果表明,本文建立的計算公式與試驗(yàn)值吻合較好,誤差較小。

鋼管混凝土的抗壓性以及韌性相對較高,且可塑性良好,經(jīng)濟(jì)效益顯著和施工快捷等優(yōu)點(diǎn),在我國工程建設(shè)中發(fā)展迅速,是一種適用于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)類型。本文介紹了國內(nèi)外關(guān)于鋼管混凝土工作機(jī)理的不同認(rèn)識,并在此基礎(chǔ)上對比分析各理論的優(yōu)缺點(diǎn),最后對鋼管混凝土的不足之處和有待發(fā)展的方向進(jìn)行了探討。

介紹了實(shí)腹式型鋼混凝土梁抗彎承載力的6種國內(nèi)外規(guī)程,根據(jù)各個規(guī)程的計算公式,對12個實(shí)腹式型鋼混凝土梁的抗彎承載力進(jìn)行理論計算,將理論計算得到的結(jié)果和抗彎試驗(yàn)結(jié)果對比分析.結(jié)果表明：雖然各國規(guī)程對型鋼混凝土梁的承載力計算公式形式上不盡相同,但考慮的設(shè)計因素大都一致,大部分計算結(jié)果都偏于保守.前蘇聯(lián)的《勁性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計指南》（ch3—78）和我國的《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（jgj138—2001）與試驗(yàn)值偏差較小,計算結(jié)果相對較準(zhǔn)確.