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混凝土结构设计规范短期裂缝宽度计算比较

建筑结构 2017年第24期47卷 72-75,71页

作者：杜毛毛华侨大学土木工程学院厦门361021

收集整理国内外钢筋混凝土试验梁短期最大裂缝宽度实测值,从裂缝宽度计算方法和计算精度两方面,比较7本混凝土结构设计规范公式的计算值与实测值。结果表明,对背景资料,规范GB 50010—2002公式的计算值与实测值符合最好;规范GB 50010—2... 详细信息

收集整理国内外钢筋混凝土试验梁短期最大裂缝宽度实测值,从裂缝宽度计算方法和计算精度两方面,比较7本混凝土结构设计规范公式的计算值与实测值。结果表明,对背景资料,规范GB 50010—2002公式的计算值与实测值符合最好;规范GB 50010—2010的计算精度明显比规范GB 50010—2002要好,但对500MPa和大保护层钢筋混凝土梁,规范GB 50010—2010的适用性均不够理想。规范JTG D62—2004对大部分钢筋混凝土梁的计算结果离散性偏高,无法反映混凝土保护层厚度对裂缝宽度的影响;规范SL 191—2008对高强钢筋混凝土梁有较好的计算精度;对大保护层钢筋混凝土梁,基于无滑移理论的美国规范ACI 318-11计算精度最好。总体来看,对大部分钢筋混凝土梁,3本国外规范ACI 318-95,ACI 318-11,EN 1992-1-1∶2004的计算精度均不够理想。

关键词：裂缝宽度计算规范比较高强钢筋大保护层

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算模型研究

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钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算模型研究

作者：杨侗伟湖北工业大学

学位级别：硕士

钢衬钢筋混凝土管道在正常工况下,其外包混凝土通常带裂缝工作,如何构造合理的裂缝宽度计算公式以提高计算精度,一直以来都是研究人员的研究重点之一。由于现行相关规范中,针对压力管道的裂缝计算仍沿用了普通梁式混凝土构件裂缝宽度计... 详细信息

钢衬钢筋混凝土管道在正常工况下,其外包混凝土通常带裂缝工作,如何构造合理的裂缝宽度计算公式以提高计算精度,一直以来都是研究人员的研究重点之一。由于现行相关规范中,针对压力管道的裂缝计算仍沿用了普通梁式混凝土构件裂缝宽度计算方法,难免导致计算结果与实测值出现较大误差。鉴于此,依托国家自然科学基金项目“水电站钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝特征及安全度水平研究”（项目编号:51508171）子课题,基于钢衬钢筋混凝土管道的特殊结构形式以及受力特征,以管道外缘裂缝宽度为切入点,结合模型试验法和有限元仿真模拟,对该类型管道的应力分布、径向位移以及开裂机理等特征进行了分析,开展裂缝宽度计算公式的改进研究以期对实际结构裂缝进行有效控制。研究成果可为国内钢衬钢筋混凝土结构裂缝控制标准修订提供参考依据。具体研究内容如下:（1）钢衬钢筋混凝土管道的受力形态和开裂行为研究。通过自制内水压力模拟加载装置以及管道所持模型,开展模型加载试验,重点对钢衬钢筋混凝土管道应力状况以及裂缝特征进行研究。在应力分布规律上,观测到管道内侧管顶处的环向应力最大,管道外侧管腰处的环向应力最大。在开裂分布规律上,逐级加载下,管道首先在管道腰部由外向内或在管顶由外向内产生径向裂缝;裂缝控制方面,不改变配筋率,采用细而密集的配筋方式可以有效降低设计内水压力下裂缝的条数。（2）钢衬钢筋混凝土管道的有限元仿真模拟研究。利用ANSYS软件,基于模型试验参数,对大尺寸管道模型进行仿真模拟,将仿真结果与模型试验结果进行比较分析,以构建合理的有限元分析模型,并验证轴对称多层圆环应力计算模型的合理性。（3）针对钢衬钢筋混凝土结构裂缝宽度计算模型的改进研究。对比分析现有压力管道裂缝宽度计算公式,结合模型试验和有限元分析成果,基于管道外缘径向位移处处不等、径向裂缝主要分布在管道外悬部分等现象,在董氏模型的基础上,提出以管道外悬部分为对象,考虑管道底部约束的裂缝宽度计算模型。并通过算例验证该模型的合理性。

关键词：钢衬钢筋混凝土压力管道模型试验有限元分析裂缝宽度计算

钢筋钢纤维混凝土管片阻裂性能及裂缝宽度计算方法研究

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钢筋钢纤维混凝土管片阻裂性能及裂缝宽度计算方法研究

作者：李瑞尧西南交通大学

学位级别：硕士

裂缝产生于盾构隧道管片施工运营的各个阶段,或由于加载因素、或由于材料脆性。裂缝不仅影响结构的整体安全,还容易诱发地下水渗漏等产生的耐久性问题。通过掺加钢纤维可以抑制裂缝的发展,但是目前关于负荷状态下钢纤维混凝土管片的阻... 详细信息

裂缝产生于盾构隧道管片施工运营的各个阶段,或由于加载因素、或由于材料脆性。裂缝不仅影响结构的整体安全,还容易诱发地下水渗漏等产生的耐久性问题。通过掺加钢纤维可以抑制裂缝的发展,但是目前关于负荷状态下钢纤维混凝土管片的阻裂性能研究较少。因此,本文采用文献调研、基本力学试验、小尺寸模型试验、足尺模型试验等多种方法对钢筋钢纤维混凝土阻裂性能及裂缝宽度计算方法进行研究,主要研究工作和结论如下:(1)钢纤维混凝土力学性能试验结果表明:钢纤维的掺入对于混凝土抗压性能以及弯拉强度没有明显的影响。但是对于劈裂抗拉强度以及残余弯拉强度则具有较好的提升作用,劈裂抗拉强度随着钢纤维掺量的增加提升幅度增加,最大提升幅度为95.3%。(2)对钢筋钢纤维混凝土三分梁、偏压柱等小尺寸模型进行试验研究。分析发现:钢纤维并未对钢筋混凝土裂缝宽度持续增大的趋势产生影响,阻裂系数随着裂缝宽度的发展会逐渐趋近于一个稳定值;掺量为30kg/m、35kg/m的三分梁阻裂系数分别为0.749、0.885,掺量为30kg/m、35kg/m的偏压柱阻裂系数分别为0.682和0.747。(3)针对钢筋钢纤维混凝土足尺模型(管片、压弯直梁以及对称倾角梁)的裂缝宽度、裂缝间距进行研究分析发现:钢纤维的掺入以及配筋率的提升能够有效减小裂缝宽度且随着掺量的增加,阻裂性能会更好;型号及掺量为4D-30kg/m3、4D-25kg/m3、5D-25kg/m3的阻裂系数分别为0.7、0.88、0.5。对于裂缝间距,钢筋钢纤维混凝土裂缝明显比钢筋混凝土密集,裂缝间距相对较小且试验掺量及型号对平均裂缝间距没有特别明显影响,平均裂缝间距为钢筋混凝土的0.5～0.6倍,最大裂缝间距为钢筋混凝土的0.6～0.7倍。(4)提出了钢筋钢纤维混凝土裂缝宽度计算模型,通过考虑受拉区混凝土的抗拉以及受压区混凝土作用,进一步优化钢筋应力计算方法,最终参照相关规范标准得到平均应变差计算公式;结合试验结果对多种规范的最大裂缝间距计算值进行分析比较,分析得到试验中钢筋钢纤维混凝土梁最大裂缝间距与最小裂缝间距的比值为2.2～2.8,与平均裂缝间距的比值为1.5左右,得到最大裂缝间距计算的经验系数K与K分别为1.5*1.9、2.8/4。(5)结合足尺模型试验对计算模型进行安全性分析,改进计算模型最大裂缝间距计算比值为1.107,最终裂缝宽度计算结果绝大部分大于试验值,对称倾角梁安全系数在2～3之间、管片安全系数则在1～2之间、压弯直梁安全系数维持在1左右;除此外,基于设计工况的检算结果均满足设计要求,且在发现掺入钢纤维4D-30kg/m时,部分设计工况(例如工况一、三、五)的计算值要小于原设计钢筋混凝土裂缝宽度计算值,进一步证实了钢纤维混凝土的可行性。

关键词：隧道管片钢筋钢纤维混凝土模型试验阻裂性能裂缝宽度计算

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裂缝宽度计算中的弯距与钢筋应力关系

辽宁交通科技 2005年第4期28卷 58-60页

作者：王海丰辽宁省交通勘测设计院沈阳110005

在裂缝宽度的计算中,钢筋应力是采用公式σg=M0 .87h0 Ag来求解,这个公式的适用如何,是否对不同的梁板都适用,是否对裂缝的计算有影响?本文通过板与梁的全过程弯矩应力试验,得出应根据不同的断面形式和不同的配筋率,才能真实地反映钢筋... 详细信息

在裂缝宽度的计算中,钢筋应力是采用公式σg=M0 .87h0 Ag来求解,这个公式的适用如何,是否对不同的梁板都适用,是否对裂缝的计算有影响?本文通过板与梁的全过程弯矩应力试验,得出应根据不同的断面形式和不同的配筋率,才能真实地反映钢筋的受力状态。

关键词：钢筋应力裂缝宽度计算弯距受力状态钢筋混凝土应力试验断面形式裂缝计算全过程配筋率公式适用梁板弯矩

高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料加固损伤RC梁受弯裂缝分析

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工程力学 2024年

作者：李可陈佳乐赵佳丽朱俊涛范家俊郑州大学土木工程学院焦作市解放区城乡建设服务中心

为了探索新型高效的钢筋混凝土（Reinforced Concrete，RC）结构加固方法，本文采用一种新型高性能复合材料“高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料（high-strength steel strand mesh reinforced engineered cementitious composites，... 详细信息

为了探索新型高效的钢筋混凝土（Reinforced Concrete，RC）结构加固方法，本文采用一种新型高性能复合材料“高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料（high-strength steel strand mesh reinforced engineered cementitious composites，简称HSSM-ECC）”加固RC梁，进行HSSM-ECC加固损伤RC梁受弯试验，并根据试验结果进行加固梁的裂缝分析与计算。试验参数包括原梁的预损程度、钢绞线的直径和配筋率。试验结果发现，采用HSSM-ECC卸载加固损伤RC梁可较好地约束原梁裂缝发展，减小裂缝宽度，并显著提升原梁承载力、刚度和变形能力，且原RC梁损伤程度降低，适当提高纵向钢绞线配筋率或者减小钢绞线的直径，有利于提高HSSM-ECC约束RC梁裂缝发展的能力。最后，结合相关力学理论，提出了考虑原梁损伤程度影响的HSSM-ECC卸载加固损伤RC梁最大裂缝宽度的计算方法和公式，与试验结果吻合较好。

关键词：结构工程加固方法试验研究高强钢绞线网增强ECC 损伤RC梁裂缝宽度计算

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算中的若干问题

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水运工程 1987年第12期 5-11页

作者：夏琪琍杨松泉水运规划设计院

长期以来,人们对变形和裂缝宽度的计算进行了广泛的试验及理论研究,各国的规范都有相应的规定,然而出于问题的复杂性,这些规定都存在较大的缺点。本文就如阿正确理解和运用平截面假定,几个裂缝宽度计算公式的优缺点以及关于所谓"双重保... 详细信息

长期以来,人们对变形和裂缝宽度的计算进行了广泛的试验及理论研究,各国的规范都有相应的规定,然而出于问题的复杂性,这些规定都存在较大的缺点。本文就如阿正确理解和运用平截面假定,几个裂缝宽度计算公式的优缺点以及关于所谓"双重保证"等问题进行阐述。

关键词：钢筋混凝土受弯构件区段裂宽计算式裂缝宽度计算裂缝计算平截面假定混凝土结构设计规范中和轴含钢率配筋率

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部分预应力受弯构件裂缝宽度计算公式综述

公路工程 1986年第2期 75-81页

作者：吴羡长沙交通学院

前言近年来,部分预应力混凝土的经济性、合理性和可靠性已经得到国内外土木界的广泛承认,并已成为当今加筋溉凝土结构发展的主流。我国公路新《桥规》(1985年送审稿)中已明确规定了部分预应力混凝土构件

关键词：部分预应力裂缝宽度计算受弯构件结构构件

钢-UHPC组合梁斜拉桥桥面板裂缝宽度计算方法研究

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公路工程 2021年第4期46卷 110-117页

作者：周旋贺耀北刘榕薛梦归万先哲湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 湖南大学湖南长沙410082

针对钢-UHPC组合梁斜拉桥设计过程中桥面板裂缝宽度计算缺乏依据的问题,开展了理论与试验研究。理论计算发现:在最大拉应力相同的条件下,UHPC桥面板轴拉受力状态的裂缝宽度为纯弯受力状态裂缝宽的7.8倍,揭示了常规采用纯弯板试验的名义... 详细信息

针对钢-UHPC组合梁斜拉桥设计过程中桥面板裂缝宽度计算缺乏依据的问题,开展了理论与试验研究。理论计算发现:在最大拉应力相同的条件下,UHPC桥面板轴拉受力状态的裂缝宽度为纯弯受力状态裂缝宽的7.8倍,揭示了常规采用纯弯板试验的名义应力来衡量桥面板抗裂性能偏不安全的问题。提出了组合应力裂缝宽度的计算方法:考虑截面与材料的非线性,推导了桥面板受压区高度与曲率的计算公式,根据法国规范(NFP 18-71016 April 2016),得到了裂缝宽度计算方法。并开展了UHPC桥面板开裂试验,试验结果与计算值吻合较好,验证了计算结果的准确性,为钢-UHPC组合梁桥面板裂缝宽度计算提供了一种实用的方法。

关键词：钢-UHPC组合梁斜拉桥桥面板裂缝宽度裂缝宽度计算

钢筋混凝土轴心受拉构件粘结应力及裂缝宽度计算

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中国铁道科学 1987年第2期 85-93页

作者：高路彬铁道部科学研究院

本文提出了一种粘结应力的分析方法,导出了裂缝宽度的计算公式,并得到了应力分布不均匀系数ψ的理论计算公式。在计算粘结应力时,首先将它展成级数形式,在一些假定的基础上,利用弹性理论公式计算出应力分量,再利用最小势能原理确定级数... 详细信息

本文提出了一种粘结应力的分析方法,导出了裂缝宽度的计算公式,并得到了应力分布不均匀系数ψ的理论计算公式。在计算粘结应力时,首先将它展成级数形式,在一些假定的基础上,利用弹性理论公式计算出应力分量,再利用最小势能原理确定级数的系数,求得粘结应力的分布。最后,将本文公式同几种规范关于裂缝宽度计算公式进行了比较,结果表明几种公式所得结果相当吻合,因此本文工作具有一定的实际意义和重要的理论意义。

关键词：裂缝宽度计算受拉构件结构构件粘结应力增强材料钢筋混凝土裂缝间距轴心