四邊簡支FRP筋混凝土雙向板受彎承載力分析

進(jìn)行了2塊四邊簡支鋼筋混凝土雙向板足尺試件在恒載-升溫工況下的火災(zāi)試驗(yàn)。研究了雙向板在受火過程中沿板厚混凝土的溫度場分布規(guī)律、鋼筋的溫度變化、板平面內(nèi)外的變形、板邊轉(zhuǎn)角隨溫度的改變情況。試驗(yàn)結(jié)果表明,在荷載和溫度的耦合作用下,沿板厚存在非線性溫度場,板平面外變形比常溫下顯著增加;四邊簡支鋼筋混凝土雙向板具有與常溫下不同的破壞模式,裂縫主要出現(xiàn)在板頂?shù)拈L邊跨中、距短邊支座1/4處以及角部;在火災(zāi)作用下板的荷載傳遞路徑有明顯改變。

以32根集中荷載作用下混凝土雙向受彎梁斜截面受剪性能試驗(yàn)為依據(jù),將混凝土框架柱雙向受剪承載力計(jì)算方法用于計(jì)算雙向受彎梁斜截面受剪承載力。結(jié)果表明,該方法的計(jì)算值是試驗(yàn)值的偏下限,具有足夠的安全度,該方法適用于混凝土雙向受彎梁斜截面受剪承載力計(jì)算。

在全面分析現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,對鋼筋混凝土雙向受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié),指出了現(xiàn)階段研究存在的主要問題。根據(jù)綜合分析比較和結(jié)構(gòu)可靠度要求,考慮工程實(shí)際和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50010-2002)的有關(guān)規(guī)定,提出了便于實(shí)用和設(shè)計(jì)計(jì)算用表編制的有腹筋雙向受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算方法。

在分析大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,采用“等效截面”將雙向受彎構(gòu)件轉(zhuǎn)化為單向受彎構(gòu)件。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50010—2002)規(guī)定的單向受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算方法,建立相應(yīng)的雙向受彎構(gòu)件計(jì)算公式,方法簡便實(shí)用,與規(guī)范相適應(yīng),采用混凝土軸心抗拉強(qiáng)度表達(dá)構(gòu)件的承載力。計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比表明方法可行,且偏于安全。此外,還根據(jù)試驗(yàn)資料,建立了斜截面承載力計(jì)算的回歸公式

通過拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn),得到了pvb膠片的材料性能參數(shù),并通過受彎承載力試驗(yàn),研究夾層玻璃的受力特點(diǎn),進(jìn)而分析pvb膠片的厚度、溫度變化對其承載能力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:膠片對夾層玻璃的受力性能有顯著影響,且膠片的粘結(jié)作用不能忽略,隨著溫度的升高,其承載力降低。運(yùn)用ansys有限元軟件對試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷氖芰π阅苓M(jìn)行數(shù)值模擬,有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。試驗(yàn)結(jié)果和有限元分析結(jié)果均表明:現(xiàn)行國家規(guī)范關(guān)于夾層玻璃位移的計(jì)算值大于試驗(yàn)值和有限元分析值,計(jì)算偏于保守。

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預(yù)應(yīng)力混凝土四邊簡支雙向疊合板的設(shè)計(jì)方法

從混凝土受彎構(gòu)件的基本假定和基本公式出發(fā),推導(dǎo)出采用內(nèi)力臂系數(shù)進(jìn)行受彎承載力計(jì)算的簡化公式。經(jīng)過大量計(jì)算,分析了樓板厚度、配筋率、鋼筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度對內(nèi)力臂系數(shù)的影響。最后,基于在我國混凝土樓板配筋率基本不大于0.6%的情況,建議采用簡化公式進(jìn)行樓板配筋設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)力臂系數(shù)可以取0.9,采用簡化公式進(jìn)行樓板配筋校核時(shí)內(nèi)力臂系數(shù)可以取0.95。

對預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板進(jìn)行了抗彎剛度分析,基于彈性薄板原理,按照正交各向異性板推導(dǎo)四邊簡支單向預(yù)應(yīng)力矩形板的相應(yīng)計(jì)算公式,通過自編程序求解出雙向疊合板在四邊簡支邊界條件下的計(jì)算系數(shù),并編制成與普通鋼筋混凝土雙向板相對應(yīng)的表格,為其進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。通過與現(xiàn)澆四邊簡支雙向板彈性計(jì)算系數(shù)的比較可知,在預(yù)應(yīng)力雙向疊合板的設(shè)計(jì)中,應(yīng)將預(yù)制構(gòu)件沿短跨方向布置才能更好地發(fā)揮其節(jié)省鋼材的優(yōu)勢。

混凝土疊合式受彎構(gòu)件極限承載力分析——以混凝土疊合式受彎構(gòu)件為研究對象，對其極限承載力進(jìn)行了力學(xué)分析，對疊合式受彎構(gòu)件極限狀態(tài)下截面應(yīng)力應(yīng)變圖形形式以及疊合式構(gòu)件設(shè)計(jì)中需要考慮的疊合參數(shù)ot和進(jìn)行了計(jì)算分析．研究表明：疊合式受彎構(gòu)件的極限承載...

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?jì)算結(jié)果結(jié) 活載標(biāo)準(zhǔn) 值 （kn/m） 線荷載設(shè)計(jì) 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

采用塑性鉸線理論,分析外貼碳纖維布(cfrp)或鋼條帶加固的正方形板的承載力.改進(jìn)張繼文的塑性鉸線模式,得出更為精確的理論解,同時(shí)修補(bǔ)了該理論解的一個(gè)缺陷,即隨著條帶寬度的增加,承載力上升至無窮大.與實(shí)驗(yàn)值相比較,由于拱的效應(yīng),本文的理論解偏于保守

進(jìn)行了四邊簡支夾層玻璃的承載力試驗(yàn),測得了不同溫度、不同厚度膠片的夾層玻璃的荷載-位移曲線,得到了溫度對夾層玻璃pvb膠片力學(xué)性能的影響所引起的夾層玻璃承載力的變化關(guān)系、不同厚度膠片的夾層玻璃承載力變化關(guān)系,并且分析了膠片蠕變所引起的夾層玻璃在長期荷載作用下的位移-時(shí)間關(guān)系。最后,在考慮各種不利因素的影響以及試驗(yàn)分析、數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,對《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于夾層玻璃在風(fēng)荷載等短期荷載作用下的撓度計(jì)算公式進(jìn)行了修正,并給出了修正系數(shù),為夾層玻璃的計(jì)算提供參考。

對3組9個(gè)簡支外貼纖維條帶加固rc雙向板進(jìn)行試驗(yàn)研究。外貼纖維條帶采用均勻布置和跨中板帶加密布置兩種粘貼方式。試驗(yàn)中考察了加固板的抗裂性能、變形能力、剛度、裂縫分布等受力性能,對外貼玻璃纖維條帶加固rc雙向板極限狀態(tài)時(shí)的破壞特征和極限承載能力進(jìn)行了重點(diǎn)研究。研究結(jié)果表明:外貼纖維條帶加固能有效延緩裂縫的出現(xiàn)、抑制裂縫的開展、改善結(jié)構(gòu)的抗裂性能及提高結(jié)構(gòu)的極限承載力,加固板的剛度也有一定的提高,但延性略有降低。通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸,提出雙向受力作用下,纖維剝離應(yīng)變計(jì)算公式,分析普通板和纖維加固板板單元截面抵抗彎矩的區(qū)別,探討外貼纖維條帶對雙向板極限承載力的貢獻(xiàn)以及纖維加固雙向板板單元截面抵抗彎矩的取值。采用屈服線理論,建立纖維加固板的極限承載力計(jì)算公式,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好。研究成果可供實(shí)際加固改造工程參考。

從基本假定、計(jì)算原理、簡化計(jì)算幾個(gè)方面入手,按中美規(guī)范對單筋正截面受彎承載力的計(jì)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(jì)算上的差異具有一定的積極作用。

2011年第3期 第37卷總第161 期 ·45·2011年6月 frp筋混凝土梁有限元分析與抗彎承載力計(jì)算 梁利利，薛艷東，呼志遠(yuǎn) （西安建筑科技大學(xué)土木學(xué)院，陜西西安710055） 摘要：對frp筋混凝土梁正截面抗彎承載力分析是frp筋用于實(shí)際工程的前 提。我國混凝土規(guī)范已經(jīng)給出了普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算公式，由于frp 筋與普通鋼筋在材料性質(zhì)上有很大差異，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算公式對 于frp筋混凝土結(jié)構(gòu)不是完全適用的。本文在應(yīng)用abaqus有限元軟件分析和 混凝土規(guī)范的基礎(chǔ)上提出適用于frp筋混凝土梁承載力計(jì)算的實(shí)用計(jì)算方法。 關(guān)鍵詞：frp筋；abaqus；正截面；承載力；計(jì)算方法中圖分類號：tu375.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1672－4011（2011）03－0045－03 礎(chǔ)上提出適用于frp筋混凝土梁承載力計(jì)算的實(shí)用計(jì)

采用三維二十節(jié)點(diǎn)等參單元,整體式有限元模型(將frp筋分布到混凝土單元中),對集中荷載作用下frp筋混凝土雙向板的開裂及極限沖切承載力進(jìn)行了非線性數(shù)值分析.混凝土材料的本構(gòu)關(guān)系采用非線性彈性理論中的全量e-ν型,破壞準(zhǔn)則選取改進(jìn)的ottosen四參數(shù)公式,裂縫模型選取彌散裂縫模型.經(jīng)過以上處理,編制了有限元分析程序.程序計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較表明:計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值符合良好,分析過程合理,選用合理的材料本構(gòu)模型、破壞準(zhǔn)則和裂縫模型,利用本文程序可以較好地模擬frp筋混凝土雙向板的試驗(yàn)過程.

混凝土夾芯板的截面及配筋形式受到限制,且其上層混凝土層很薄,截面中性軸位置的微小變化會(huì)引起截面承載力的較大變動(dòng),如果采用普通鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算公式對其進(jìn)行正截面受彎承載力的計(jì)算,結(jié)果會(huì)偏于不安全。利用matlab編程軟件依據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析理論編寫了計(jì)算機(jī)程序,對混凝土夾芯板受彎構(gòu)件進(jìn)行了正截面受力全過程的計(jì)算分析。提出求解混凝土夾芯板受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)高度的方法以及正截面受彎承載力的計(jì)算公式。

五、計(jì)算題： 1．圖1中所示的鋼筋混凝土梁，承受均布荷載，荷載設(shè)計(jì)值q=50kn/m（包括梁自重在內(nèi)）， 截面尺寸b×h=250mm×500ｍｍ，混凝土c20，縱筋為hrb335級鋼筋，箍筋為hpb235 級鋼筋，γ0=1.0，構(gòu)件處于正常環(huán)境，計(jì)算梁的箍筋間距。 圖1 2．某簡支梁承受荷載設(shè)計(jì)值見圖2，截面尺寸b×h=200mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級為 c25，配置hpb235級箍筋，試計(jì)算按斜截面承載力要求所需箍筋數(shù)量。 圖2 3．如圖3所示鋼筋混凝土外伸梁，支撐在磚墻上。截面尺寸b×h=250mm×700mm。均布 荷載設(shè)計(jì)值為80kn/m（包括梁自重）?；炷翉?qiáng)度等級為c25，縱筋采用hrb335級，箍筋 采用hpb235級。求進(jìn)行正截面及斜截面承載力計(jì)算，并確定縱筋、箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。 圖3 4．圖中所

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 ●了解配筋率對受彎構(gòu)件破壞特征的影響和適筋受彎構(gòu)件在各個(gè)階段的受力 特點(diǎn)； ●掌握建筑工程和公路橋梁工程中單筋矩形截面、雙筋矩形截面和t形截面 承載力的計(jì)算方法； ●熟悉受彎構(gòu)件正截面的構(gòu)造 §4-1概述 受彎構(gòu)件是指截面上通常有彎矩和剪力共同 作用而軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件（圖4- 1）。 圖4-1受彎構(gòu)件示意圖 梁和板是典型的受彎構(gòu)件。它們是 土木工程中數(shù)量最多、使用面最廣的一類構(gòu) 件。梁和板的區(qū)別在于：梁的截面高度一 般大于其寬度，而板的截面高度則 遠(yuǎn)小于其寬度。 鋼筋混凝土梁、板可分為預(yù)制梁、 板和現(xiàn)澆梁、板兩大類。 鋼筋混凝土預(yù)制板的截面形式很 多，最常用的有平板、槽形板和多 孔板三種。鋼筋混凝土預(yù)制梁最常 用的截面形式為矩形、t形和箱形。 建筑工程中有時(shí)為了降低樓層高 度，將梁做成十字形，將板擱支在 伸出的翼緣上，使板的頂

精品文檔 精品文檔 第3章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算 §1概述 1、受彎構(gòu)件（梁、板）的設(shè)計(jì)內(nèi)容：圖3-1 ①正截面受彎承載力計(jì)算：破壞截面垂直于梁的軸線，承受彎矩作用而 破壞，叫做正截面受彎破壞。 ②斜截面受剪承載力計(jì)算：破壞截面與梁截面斜交，承受彎剪作用而破 壞，叫做斜截面受剪破壞。 ③滿足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求：對受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)與校核時(shí)，應(yīng)滿足規(guī) 范規(guī)定的要求。比如最小配筋率、縱向 鋼筋間距等等。 2、梁、板的一般構(gòu)造要求 ①板 ⑴板的形狀與厚度： a.形狀：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它與梁的直觀 區(qū)別是高寬比不同，有時(shí)也將板叫成扁梁。其計(jì)算與 梁計(jì)算原理一樣。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此應(yīng)注意其經(jīng)濟(jì)性；板的厚度 通常不小于板跨度的1/35（簡支）～1/40（彈性約束） 或1/12（懸臂）左右；一般民用現(xiàn)澆

為適應(yīng)復(fù)雜荷載條件及不同的樓蓋跨度,對預(yù)制帶肋底板的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了拓展?；谒苄越g線理論,推導(dǎo)了均布荷載作用下常見邊界條件預(yù)制帶肋底板混凝土雙向疊合板(雙向疊合板)的極限承載力與塑性絞線形成位置,提出了雙向疊合板正交2個(gè)方向單位寬度極限彎矩的簡化計(jì)算公式,進(jìn)行了均布荷載作用下四邊簡支與四邊固支雙向疊合板2個(gè)算例的塑性極限分析,結(jié)果表明:基于該文給出的極限承載力公式的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。