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钢管-RPC偏拉性能试验研究

钢管-RPC偏拉性能试验研究

作者：姚鹏宇福建农林大学

学位级别：硕士

随着钢管混凝土桁架梁在大跨高墩桥梁工程中的应用,学术界和工程界越来越重视高抗拉延性材料的研发。在钢管中填充钢纤维活性粉末混凝土的钢管-活性粉末混凝土（以下简称钢管-RPC）具有良好的抗压、抗拉强度和延性,用于桁架梁的上、下弦... 详细信息

随着钢管混凝土桁架梁在大跨高墩桥梁工程中的应用,学术界和工程界越来越重视高抗拉延性材料的研发。在钢管中填充钢纤维活性粉末混凝土的钢管-活性粉末混凝土（以下简称钢管-RPC）具有良好的抗压、抗拉强度和延性,用于桁架梁的上、下弦杆,将获得良好的整体抗弯承载力、抗弯刚度、变形能力和动力性能,可减轻结构自重而改善结构的抗震性能,具有良好的工程应用前景。但是,目前有关钢管-RPC受力性能的研究主要集中于受压方面,而受拉方面的研究仅见于轴拉试验方面。为了改善桁梁受拉弦杆的受力性能,促进其在实际工程中的应用,同时也为了完善钢管活性粉末混凝土受拉性能的理论研究,本课题在钢管活性粉末混凝土轴拉试验研究和推出试验研究的基础上,进行了钢管-RPC偏拉试验研究,主要的工作内容和研究成果如下:.（1）以四川干海子连续桁架梁桥的上部结构为原型,设计并制作了钢管-RPC偏拉试件和传力装置。试验参数包括荷载偏心率（0、0.25、0.50、0.75、1.00）、钢纤维体积掺量（0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）和截面含钢率即钢管壁厚（1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm），共 36 根钢管-RPC 试件。（2）成功进行了钢管-RPC偏拉试验并获得了可靠试验数据和显著的试验现象,并在此基础上研究组合截面极限承载力和初始刚度计算方法。试验研究结果表明:①钢管-RPC偏拉试件典型的破坏模式为中截面受拉破坏,RPC能协助钢管受力,提高截面抗拉承载力和刚度,RPC裂缝分布比普通混凝土更加细密、均匀;②钢管-RPC具有良好的变形能力,钢管极限轴向应变可超过50000με,不同参数对应变分布影响可以忽略,荷载-应变曲线都经历了弹性段、弹塑性段和强化段;③钢管-RPC偏拉试件截面应变满足平截面假定,中和轴移动规律与荷载偏心率有关,与钢纤维掺量和截面含钢率关系不大;④钢管-RPC偏拉试件的特征点荷载均随荷载偏心率增大呈反比例下降,随钢纤维体积掺量增加呈线性增加,随钢管壁厚呈二次函数形式增加;⑤采用截面平均应变5000με的荷载F5000作为钢管-RPC轴（偏）拉极限承载力合理可行;⑥以钢管-RPC轴拉承载力公式和钢管-钢纤维（微膨胀）混凝土纯弯承载力公式为基础的钢管-RPC偏拉试件的N-M相关公式,计算精度高,便于工程应用,且适用于轴拉试件;⑦以钢管-RPC轴拉刚度公式为基础的钢管-RPC偏拉试件初始刚度计算方法具有较高的计算精度,满足工程设计要求,且适用于轴拉试件。

关键词：钢管活性粉末混凝土偏拉试验研究极限承载力初始刚度

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偏拉剪力墙的配筋设计

偏拉剪力墙的配筋设计

钢筋混凝土和预应力混凝土空腹屋架下弦的抗剪强度(兼论偏拉构件的抗剪强度)

大数据时代工程建设与管理——第五届工程建设计算机应用创新论坛

作者：刘孝国杜斌中国建筑科学研究院PKPM设计软件事业部西安建博软件科技有限公司

双肢剪力墙的墙肢在多遇地震下出现偏心受拉时,其抗震能力可能大大丧失,在设计中需引起重视,抗规和高规对于受拉的墙肢配筋也提出了特殊的要求。本文结合SATWE软件对于墙肢的内力及配筋的处理,对V2.1及以后版本墙体标识PL进行详细阐述,... 详细信息

双肢剪力墙的墙肢在多遇地震下出现偏心受拉时,其抗震能力可能大大丧失,在设计中需引起重视,抗规和高规对于受拉的墙肢配筋也提出了特殊的要求。本文结合SATWE软件对于墙肢的内力及配筋的处理,对V2.1及以后版本墙体标识PL进行详细阐述,并对规范中受拉墙肢的要求做了分析,结合概念设计提出实际工程中对于受拉剪力墙的配筋设计的建议。

关键词：剪力墙偏拉内力及配筋 SATWE软件

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建筑结构学报 1980年第2期 19-30页

作者：殷芝霖第一机械工业部第一设计院

空腹屋架下弦处于预压力、强大的轴拉力、弯矩和剪力共同作用下工作。本文经过7榀空腹屋架下弦和16根小梁的拉、弯、剪试验分析说明,用我国钢筋混凝土结构设计规范TJ 10-74中受弯构件的抗剪强度计算公式计算偏拉构件的抗剪强度是不合适... 详细信息

空腹屋架下弦处于预压力、强大的轴拉力、弯矩和剪力共同作用下工作。本文经过7榀空腹屋架下弦和16根小梁的拉、弯、剪试验分析说明,用我国钢筋混凝土结构设计规范TJ 10-74中受弯构件的抗剪强度计算公式计算偏拉构件的抗剪强度是不合适的,而且偏于不安全。在分析这些试验资料的基础上,提出了一个考虑预压力和纵向拉力影响的屋架下弦抗剪强度实用计算方法,计算结果与试验结果符合较好。

关键词：抗剪强度偏拉纵向拉力腹筋剪切强度屋架构件空腹

钢筋砼矩形截面中拉、偏拉及受弯构件抗裂度理论及计算公式的探讨

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华北水利水电大学学报(自然科学版) 1982年第2期 67-81页

作者：乌云娜华北水利水电学院研究生部

本文介绍了钢筋混凝土中拉、偏拉及受弯构件的有关试验资料,计论了截面高度变化及偏心距变化对截面应力梯度的影响以及应力梯度对抗裂度的影响。提出了抗微裂的概念及验算杭微裂度和抗裂度的公式,并用本次试验结果对提出的公式进行了验... 详细信息

本文介绍了钢筋混凝土中拉、偏拉及受弯构件的有关试验资料,计论了截面高度变化及偏心距变化对截面应力梯度的影响以及应力梯度对抗裂度的影响。提出了抗微裂的概念及验算杭微裂度和抗裂度的公式,并用本次试验结果对提出的公式进行了验证。此外,还导出了适用于中拉、偏拉及受弯构件,并考虑了截面、高度、偏心矩及保护层厚度等因素的塑性影响系数γ的公式。

关键词：受弯构件偏拉结构构件抗裂度矩形截面计算公式

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工字梁偏拉原因分析及控制措施

内蒙古公路与运输 2001年第S1期 54-55页

作者：王保奎兰照满王长在李俊生内蒙古公路工程局第四分公司呼和浩特010010

在预制后张法预应力工字梁过程中 ,由于工字梁长宽比较大 ,各工序累计形成施工偏差 ,很容易造成工字梁张拉后横向弯曲 (又称“偏拉”)。

关键词：后张法预应力工字梁偏拉控制措施

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外露式柱脚偏拉设计方法

外露式柱脚偏拉设计方法

《工业建筑》2018年全国学术年会

作者：曹春赵玉卿美联钢结构建筑系统(上海)股份有限公司

依据常见的外露式柱脚的偏压计算方法,推导了外露式柱脚的偏拉计算公式,以弥补外露式柱脚计算方法的缺漏。给出了偏拉情况下的计算简图及公式及计算结果对比,可详细了解各个方法的计算思路及其结果差异,从而给设计研究人员提供指导。

关键词：钢柱锚栓柱脚计算方法偏拉

来源： cnki会议评论

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冷弯方钢管混凝土轴拉与偏拉力学性能研究

冷弯方钢管混凝土轴拉与偏拉力学性能研究

作者：焦晨星辽宁科技大学

学位级别：硕士

国内外现有关于钢管混凝土受拉性能的研究相对较少,且相关研究大都集中于圆截面的试件,对方截面试件的研究又多见于焊接方钢管,对于冷弯方钢管混凝土的受拉性能研究尚不多见。且已有的钢管混凝土轴拉承载力公式从一定程度上来说物理意... 详细信息

国内外现有关于钢管混凝土受拉性能的研究相对较少,且相关研究大都集中于圆截面的试件,对方截面试件的研究又多见于焊接方钢管,对于冷弯方钢管混凝土的受拉性能研究尚不多见。且已有的钢管混凝土轴拉承载力公式从一定程度上来说物理意义并不明晰,公式的适用范围也有待提升。因此,本文从试验和有限元模拟两个方面,对冷弯方钢管混凝土的轴拉与偏拉力学性能进行了研究。具体开展的工作和主要结论如下:（1）以混凝土强度、截面宽厚比和是否填充混凝土为参数,进行了6个冷弯方钢管混凝土的轴心受拉性能试验研究,对试验现象和试验数据进行了分析。结果表明:随宽厚比的增大,试件的断裂应变呈减小的趋势;试件破坏位置集中在中部和距加载端1/3试件高度处,断面大部分沿45°方向出现斜裂口;在试件中截面测点的纵向应变为150με左右时,核心混凝土开裂,试件的刚度出现折减;在宽厚比为31.11-36.36的范围内,混凝土的填充对冷弯方钢管的轴拉承载力提高幅度在5%左右;美国规范AISC、英国规范AS5400、欧洲规范EC4和我国钢管混凝土结构技术规范GB50936中轴拉承载力的计算结果与本文试验结果相比较为保守。（2）使用有限元软件ABAQUS建立了轴拉试件的模型,与试验结果进行了对比,验证了模型的有效性,并结合试验部分对试件的工作机理进行了分析。在此基础上进行了参数扩展,拟合出了冷弯方钢管混凝土的轴拉承载力计算公式。结果表明:混凝土的强度对承载力的影响很小,宽厚比大小和钢材的强度对试件的承载力影响显著;在宽厚比为15-240的范围内,轴拉试件的承载力提高幅度在3.03%-30.75%。（3）以材料强度、宽厚比、长细比和偏心率为主要参数,进行了冷弯方钢管混凝土的偏拉性能数值模拟,对试件的初始抗弯刚度和使用阶段抗弯刚度进行了计算,模拟值与计算值吻合较好;介绍了日本规程AIJ2008、英国BS5400、我国钢管混凝土结构技术规范GB50936和文献[1]中的抗弯承载力计算方法,将规程计算的承载力结果和有限元模拟结果进行了对比,发现前三种规程计算值较为保守,文献[1]中的计算结果与有限元模拟结果相差7%左右,最为接近。整理出了冷弯方钢管混凝土偏拉试件的承载力相关方程,该方程与文中偏拉试件承载力的模拟结果吻合较好。

关键词：钢管混凝土轴拉偏拉承载力有限元

钢筋混凝土偏心受压和偏心受拉构件的抗剪强度

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建筑结构学报 1982年第5期3卷 1-10页

作者：抗剪强度专题研究组

本文讨论了钢筋混凝土构件在轴向力、弯矩和剪力共同作用下的抗剪强度。对171根构件试验结果的分析表明,用我国《钢筋混凝土结构设计规范》(TJ 10-74)中受弯构件的抗剪强度计算公式来计算偏压和偏拉构件的抗剪强度是不合适的,对于偏压... 详细信息

本文讨论了钢筋混凝土构件在轴向力、弯矩和剪力共同作用下的抗剪强度。对171根构件试验结果的分析表明,用我国《钢筋混凝土结构设计规范》(TJ 10-74)中受弯构件的抗剪强度计算公式来计算偏压和偏拉构件的抗剪强度是不合适的,对于偏压构件偏于保守,而对于偏拉构件则偏于不安全。在分析试验资料的基础上,本文提出了一个考虑轴向压力和拉力影响的抗剪强度实用计算方法。计算结果与试验结果符合较好。

关键词：抗剪强度偏拉计算公式剪切强度轴拉力偏压构件轴压力构件试验斜裂缝宽度受弯构件结构构件剪跨比剪力

受压钢筋达不到屈服强度的钢筋砼大偏心受压、受拉构件的配筋计算

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建筑结构 1990年第1期 21-24页

作者：刘亚平大连理工大学土木工程系

新的砼结构设计规范(TJ10-89)在正截面强度计算时采用平截面假定之后,统一了各种构件的计算方法,但在小偏心受压构件和受压钢筋达不到屈服强度的大偏心受压、大偏心受拉构件的计算时,就会遇到求解中和轴相对高度ε的三次方程问题,直接... 详细信息

新的砼结构设计规范(TJ10-89)在正截面强度计算时采用平截面假定之后,统一了各种构件的计算方法,但在小偏心受压构件和受压钢筋达不到屈服强度的大偏心受压、大偏心受拉构件的计算时,就会遇到求解中和轴相对高度ε的三次方程问题,直接求解这些三次方程式是比较繁琐的。本文完全基于新规范的基本方程和平截面假定,利用受压钢筋达不到屈服强度的大偏心受压、大偏心受拉构件相对中和轴高度较小的特点,对这类构件提出了一个简捷求解ξ的方法。计算实例表明,本文的方法计算简单,精度很高,可供工程设计人员参考采用。

关键词：偏心受压屈服强度偏拉偏心压缩大偏心受拉构件受压钢筋对称配筋