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RC空心板抗弯承载性能与振动频率的关系
1
作者 徐略勤 李修君 +3 位作者 王佩 陈叙先 张洪 周建庭 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期301-308,412,共9页
为了揭示钢筋混凝土(reinforced concrete,简称RC)空心板抗弯承载性能与其振动频率之间的关系,从实桥上拆取了3片服役27年、全长为11.20 m的RC空心板,通过实桥原位试验和室内分级加载静、动力试验,获取了空心板的抗弯承载性能参数和前3... 为了揭示钢筋混凝土(reinforced concrete,简称RC)空心板抗弯承载性能与其振动频率之间的关系,从实桥上拆取了3片服役27年、全长为11.20 m的RC空心板,通过实桥原位试验和室内分级加载静、动力试验,获取了空心板的抗弯承载性能参数和前3阶振动频率,并分析了空心板荷载、挠度、刚度与竖弯频率间的关系,拟合得到了1阶频率比-荷载比、1阶频率比-割线刚度比的函数表达式。研究表明:3片板的荷载-挠度曲线具有明显的双折线特征,在不同加载状态下前3阶振动模态始终为1阶竖弯(对称)、2阶竖弯(反对称)和3阶竖弯(对称),与半波正弦曲线吻合;3片板的前3阶振动频率均随荷载、挠度和裂缝宽度的增大而下降,其中1阶频率在屈服前分别下降4.52%,9.50%和11.46%,屈服后分别下降27.81%,21.62%和23.27%,1阶频率在敏感性和规律性方面都更好;3片板的1阶频率理论解与室内实测和原位实测结果均非常接近,以室内实测结果为准,误差分别为7.90%,8.16%和1.94%,但高阶频率的理论解则明显偏大;1阶频率比-荷载比和1阶频率比-割线刚度比这2个拟合函数理论上可用于近似评估外加荷载是否超过RC空心板的屈服荷载,并预测RC空心板割线刚度的退化情况。 展开更多
关键词 钢筋混凝土空心板 抗弯性能 振动频率 受迫振动试验 弯曲试验
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钢剪力键三段式预制节段T梁桥承载力计算方法研究
2
作者 王胜斌 殷亮 +1 位作者 周云 慈伟主 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期61-68,共8页
针对传统整体预制梁桥运输受限、混凝土剪力键直剪承载力不足等问题,以常见的25 m跨径T梁桥为设计对象,提出一种钢剪力键三段式预制节段T梁桥设计方案,研究其承载力计算方法。基于局部承压理论提出钢剪力键直剪承载力计算方法,并与文献... 针对传统整体预制梁桥运输受限、混凝土剪力键直剪承载力不足等问题,以常见的25 m跨径T梁桥为设计对象,提出一种钢剪力键三段式预制节段T梁桥设计方案,研究其承载力计算方法。基于局部承压理论提出钢剪力键直剪承载力计算方法,并与文献试验值对比,同时基于混凝土塑性理论提出接缝处和非接缝处抗弯承载力计算方法,以德上高速一座25 m跨径T梁桥为背景,通过足尺模型试验和实桥静载试验验证承载力计算方法的准确性。结果表明:单个钢剪力键直剪承载力、胶接缝承载力计算值与文献试验值之比分别为0.77和0.94,验证了钢剪力键直剪承载力计算公式偏安全;足尺模型试验下,钢剪力键接缝处开裂弯矩、抗弯承载力和非接缝处抗弯承载力的计算值与试验值之比分别为0.96、0.91、0.92,验证了接缝处和非接缝处抗弯承载力计算方法的准确性,所提计算公式能够偏安全地预测钢剪力键三段式预制节段T梁桥的极限承载力;成桥静载试验下,背景T梁桥接缝处无开裂滑移,安全可靠,该桥在设计荷载下的受力性能满足规范要求。 展开更多
关键词 预制节段T梁桥 钢剪力键 局部承压理论 混凝土塑性理论 直剪承载力 抗弯承载力 足尺模型试验 静载试验
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中空夹层铝管-混凝土-钢管组合构件受弯试验
3
作者 宁春珍 曾翔 +1 位作者 曾伟哲 许斌 《混凝土》 北大核心 2025年第6期5-10,共6页
开展了中空夹层铝管-混凝土-钢管(ACSDST)组合构件的受弯力学性能研究,对ACSDST梁试件进行了四点弯曲试验,分析了试件的破坏形态、弯矩-曲率曲线、抗弯刚度和受弯承载力。试验结果表明,ACSDST组合梁因受拉侧铝合金管(外管)开裂而发生破... 开展了中空夹层铝管-混凝土-钢管(ACSDST)组合构件的受弯力学性能研究,对ACSDST梁试件进行了四点弯曲试验,分析了试件的破坏形态、弯矩-曲率曲线、抗弯刚度和受弯承载力。试验结果表明,ACSDST组合梁因受拉侧铝合金管(外管)开裂而发生破坏,破坏后受压区铝合金管(外管)出现不同程度的向外鼓曲。将国内外相关规范的抗弯刚度计算结果与试验抗弯刚度进行对比分析表明,EC4(2004)规范和AIJ(1997)规范的设计方法分别是预测ACSDST截面初始抗弯刚度和正常使用阶段截面抗弯刚度的最好方法。通过结合铝合金管混凝土组合轴压强度计算式,中空夹层钢管混凝土受弯承载力计算式能对ACSDST截面受弯承载力进行较好地预测。 展开更多
关键词 中空夹层铝管-混凝土-钢管组合构件 弯曲试验 抗弯刚度 受弯承载力
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纳米ZnO树脂薄膜提升CFRP层合板层间断裂性能研究
4
作者 杜徐玮 牛雪娟 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期74-81,共8页
碳纤维/聚合物基复合材料(CFRP)层合板法向刚度远低于面内刚度,当受到面外载荷作用时,极易发生损伤失稳。为了对厚度方向进行增韧,研究了改性纳米ZnO增韧薄膜对CFRP层合板力学性能的影响。首先使用偶联剂对纳米ZnO进行改性,得到改性后... 碳纤维/聚合物基复合材料(CFRP)层合板法向刚度远低于面内刚度,当受到面外载荷作用时,极易发生损伤失稳。为了对厚度方向进行增韧,研究了改性纳米ZnO增韧薄膜对CFRP层合板力学性能的影响。首先使用偶联剂对纳米ZnO进行改性,得到改性后的纳米ZnO,将不同质量分数(0~4wt%)的改性纳米ZnO颗粒在固化剂的作用下混合加入环氧树脂中,在复合材料试件的两个界面之间形成了具有不同层间性能的黏结膜,并将其应用于端部缺口弯曲(ENF)试验和双悬臂梁(DCB)试验。建立了一系列有限元模型,并结合试验数据确定的模型参数对改性纳米ZnO和固化剂的影响进行了分析。结果表明,对于增韧梁(含4wt%改性纳米ZnO和2wt%GEL2-BS),ENF试验和DCB试验的临界载荷分别增加了30.25%和68.40%。 展开更多
关键词 黏结膜 改性纳米ZnO颗粒 界面增韧 端部缺口弯曲试验 双悬臂梁试验
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生土砌块墙体平面外受力性能试验研究
5
作者 李子豪 袁康 +1 位作者 刘寅 景鹏 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期630-642,696,共14页
针对生土砌体结构在地震作用下易发生墙体平面外倒塌的问题,对生土砌体试件和生土砌块墙体试件分别进行了弯曲抗拉性能试验和平面外气囊加载试验,获取了生土砌体破坏现象和弯曲抗拉强度,以及墙体平面外破坏模式、承载能力和变形特征等... 针对生土砌体结构在地震作用下易发生墙体平面外倒塌的问题,对生土砌体试件和生土砌块墙体试件分别进行了弯曲抗拉性能试验和平面外气囊加载试验,获取了生土砌体破坏现象和弯曲抗拉强度,以及墙体平面外破坏模式、承载能力和变形特征等。在此基础上,通过理论分析得出了生土砌块墙体平面外承载力计算方法,提出了墙体平面外受力性能各因素的影响规律,并在相关文献统计数据的基础上分析了边界条件对墙体平面外受力性能的影响。研究结果表明:生土砌体弯曲受拉时发生沿跨中1/3范围内水平灰缝开裂的脆性破坏,其弯曲抗拉强度为0.147 MPa;生土砌块墙体在承受平面外均布荷载时发生沿底部水平灰缝贯通的弯曲受拉破坏,其平面外峰值荷载为13.91 kN,墙体平面外位移随墙体高度的增大而增大且呈线性增长趋势;墙体平面外开裂荷载和峰值荷载均随高宽比及高厚比的减小而增大,随竖向荷载及砌体弯曲抗拉强度的增大而增大;建议实际工程中可采用增强楼盖与生土砌块墙体的连接约束、加强扶壁柱设置的措施来提高生土砌块墙体平面外抗震性能。 展开更多
关键词 生土砌块墙体 平面外破坏 砌体弯曲抗拉强度 气囊加载试验 理论分析
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钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁负弯矩区抗弯试验研究
6
作者 杨大海 汪志甜 +1 位作者 王倩 史俊 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期34-42,共9页
为改善装配式钢-混组合梁墩顶负弯矩区桥面板开裂问题,以某装配式双工字钢-混组合梁桥为背景,提出钢-超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)螺栓连接组合梁,并对其抗弯性能进行研究。按缩尺比1∶5设计并制作1根钢-NC栓钉连接组合梁试件(... 为改善装配式钢-混组合梁墩顶负弯矩区桥面板开裂问题,以某装配式双工字钢-混组合梁桥为背景,提出钢-超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)螺栓连接组合梁,并对其抗弯性能进行研究。按缩尺比1∶5设计并制作1根钢-NC栓钉连接组合梁试件(试件P-1)和1根钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁试件(试件P-2),开展试验梁在负弯矩作用下的静力试验,对其裂缝特征、开裂荷载、钢-混界面滑移、极限承载力等进行对比分析;并采用Abaqus软件建立试验梁有限元模型,分析螺栓连接度、预紧力和UHPC层厚度对钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁受弯性能的影响。结果表明:与试件P-1相比,试件P-2的开裂荷载提高了40%,最大裂缝宽度降低了71%,梁端钢-混界面滑移提高了约56.6%;高强度螺栓及UHPC-NC叠合桥面板的联合应用可显著提高钢-混组合梁的抗裂性能,但对钢-混组合梁极限承载力性能的提高作用不明显;当抗剪连接度大于1时,螺栓连接度对钢-混组合梁的刚度、极限承载力及开裂荷载的影响较小,螺栓预紧力对钢-混组合梁极限承载力无明显影响,提高UHPC层厚度可提高钢-混组合梁的各项性能,但成本较高。建议UHPC层厚度取为桥面板厚度的1/4。 展开更多
关键词 装配式钢-混组合梁 螺栓连接 负弯矩 裂缝 钢-混界面滑移 极限承载力 抗弯试验 有限元法
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铁尾矿砂混凝土梁火灾下抗弯性能试验研究
7
作者 周云龙 杨志年 +1 位作者 郭博宇 吴凯 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期342-351,共10页
为研究火灾下铁尾矿砂替代天然砂对混凝土梁抗弯性能的影响,对5根铁尾矿砂混凝土梁和2根天然砂混凝土梁恒载条件下火灾试验.分析不同铁尾矿砂混凝土强度(C30、C40)、不同受火工况对混凝土梁抗弯性能的影响,并与天然砂混凝土梁进行对比.... 为研究火灾下铁尾矿砂替代天然砂对混凝土梁抗弯性能的影响,对5根铁尾矿砂混凝土梁和2根天然砂混凝土梁恒载条件下火灾试验.分析不同铁尾矿砂混凝土强度(C30、C40)、不同受火工况对混凝土梁抗弯性能的影响,并与天然砂混凝土梁进行对比.结果表明:铁尾矿砂混凝土在受火后爆裂和龟裂现象略严重于天然砂混凝土梁,铁尾矿砂混凝土强度越高,爆裂和龟裂现象越严重;混凝土强度对铁尾矿砂混凝土梁的火灾下抗弯性能有显著影响,强度越高,梁发生抗弯破坏的时间越晚,耐火极限越高;铁尾矿砂混凝土强度等级从C30提高到C40时,铁尾矿砂混凝土简支梁的耐火极限提高了8.99%,受火120 min后,铁尾矿砂混凝土连续梁静载试验破坏时最大挠度下降了4.55%.铁尾矿砂混凝土梁的耐火极限与天然砂混凝土梁的火灾下力学行为较为相似,火灾下抗弯性能基本一致. 展开更多
关键词 铁尾矿砂 混凝土梁 火灾试验 抗弯性能 耐火极限
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钢-PVA混杂纤维高性能混凝土断裂性能与弯曲韧性试验 被引量：3
8
作者 许成祥 金旭 +1 位作者 许奇琦 肖良丽 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第22期9510-9519,共10页
为了研究钢-聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对高性能混凝土(high performance concrete,HPC)的增强增韧效果,以钢纤维体积分数、PVA纤维体积分数和矿粉掺量为三因素,采用正交试验,设计并制作16组试件,进行四点加载和三点加载... 为了研究钢-聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对高性能混凝土(high performance concrete,HPC)的增强增韧效果,以钢纤维体积分数、PVA纤维体积分数和矿粉掺量为三因素,采用正交试验,设计并制作16组试件,进行四点加载和三点加载弯曲试验,获取了荷载(P)-跨中挠度(δ)曲线和荷载(P)-裂缝张口位移(crack mouth opening displacement,CMOD)曲线,测定了28 d龄期后的弯曲韧性和断裂性能等。研究表明:混凝土中掺入钢纤维或PVA纤维,P-δ曲线和P-CMOD曲线都变得更加饱满,对其有较为明显的增强增韧效果;特别是当两种纤维和一定量的矿粉掺入混凝土中,曲线下降段趋势变得更加平缓,混掺纤维高性能混凝土试件比单掺纤维混凝土试件具有更好的变形能力,掺入1.5%的钢纤维、0.2%的PVA纤维和20%的矿粉的效果最佳,对弯曲韧性和断裂性能的提升最为显著,具有不错的正混杂效应。 展开更多
关键词 钢-PVA混杂纤维 弯曲韧性 断裂性能 混杂效应 正交试验
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玄武岩筋混凝土桥面铺装试验研究 被引量：1
9
作者 张海 李彩芸 +1 位作者 赵子豪 张伟 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期470-477,共8页
目的研究玄武岩筋替换桥面铺装层中传统钢筋的抗弯性能,为该类加铺玄武岩筋混凝土铺装层提供参考。方法笔者制作了7根玄武岩筋混凝土桥面铺装试验梁和3根普通钢筋混凝土梁对其进行四点加载试验,研究钢筋直径、数量以及铺装层厚度等对试... 目的研究玄武岩筋替换桥面铺装层中传统钢筋的抗弯性能,为该类加铺玄武岩筋混凝土铺装层提供参考。方法笔者制作了7根玄武岩筋混凝土桥面铺装试验梁和3根普通钢筋混凝土梁对其进行四点加载试验,研究钢筋直径、数量以及铺装层厚度等对试验梁抗弯性能的影响。结果只改变铺装层纵筋类型,铺装层纵筋为玄武岩筋的矩形梁屈服荷载提高了1.23%~8.96%,抗弯承载力提高了0.6%~2.65%;相同筋材类型,随着钢筋直径增大到10 mm,普通钢筋混凝土梁的抗弯承载力提高了13.86%,玄武岩筋混凝土梁的抗弯承载力提高了16.17%;铺装层纵筋数量的改变,对梁的开裂荷载、抗弯承载力的作用较小;只增加铺装层厚度,玄武岩筋混凝土桥面铺装试验梁开裂荷载最大提高了50%,屈服荷载最大提高了14.47%,极限荷载最大提高了11.43%。结论在一定的铺装层厚度和纵筋根数条件下,将铺装层中玄武岩筋代替普通钢筋,不仅可以发挥玄武岩筋抗腐蚀的特点,还能提高抗弯承载力。 展开更多
关键词 玄武岩筋 铺装层 混凝土 荷载试验 抗弯承载力
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ECC-混凝土叠合梁弯曲试验及裂缝发展的分形表征 被引量：1
10
作者 赵卫平 王磊 +2 位作者 项荣军 李昕鑫 刘英健 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期37-45,共9页
为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作11根不同材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的ECC-混凝土叠合梁及3根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行... 为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作11根不同材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的ECC-混凝土叠合梁及3根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行四点弯曲试验,研究承载力、延性及裂缝发展等情况,并基于分形理论及数字图像处理技术,采用分形维数对不同影响参数下的叠合梁裂缝发展规律进行表征。结果表明:ECC-混凝土叠合梁较相同材料强度和配筋率的混凝土梁极限承载力和抗裂性能明显更优;材料强度等级提高,模型梁承载力及延性均提高;适筋范围内,配筋率越小模型梁延性越好;ECC层厚度对模型梁的承载力及延性影响不大;PVA纤维体积掺量为2.0%时,裂缝整体分布更均衡。计算分形维数得到的叠合梁表面裂缝分布具有自相似性;加载过程中叠合梁的分形维数小于混凝土梁,与试验结果相符,梁表面裂缝分形维数在一定范围内随着材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的增加而降低,分形理论结合数字图像技术求得的裂缝分形维数可作为叠合梁裂缝分布及受弯损伤程度的定性表征指标。 展开更多
关键词 ECC-混凝土叠合梁 PVA纤维体积掺量 承载力 延性 裂缝发展 分形维数 弯曲试验
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薄壁型钢UHPC组合箱梁受弯性能试验研究
11
作者 刘晓春 邹彩丽 +3 位作者 胡文飞 郭风琪 朱志辉 余志武 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3887-3897,共11页
提出一种新型薄壁型钢UHPC组合箱梁,开展了6根薄壁型钢UHPC组合箱梁与1根薄壁型钢箱梁对比梁的四点弯曲静载试验,利用三维数字图像相关测量技术对箱梁的应力-应变与变形及裂缝性能进行测试分析。研究结果表明:外包UHPC能使薄壁型钢箱梁... 提出一种新型薄壁型钢UHPC组合箱梁,开展了6根薄壁型钢UHPC组合箱梁与1根薄壁型钢箱梁对比梁的四点弯曲静载试验,利用三维数字图像相关测量技术对箱梁的应力-应变与变形及裂缝性能进行测试分析。研究结果表明:外包UHPC能使薄壁型钢箱梁的破坏形态由局部压屈破坏转变为底部薄壁型钢下翼缘及纵筋先后达到屈服后顶部UHPC压碎的正截面受弯破坏;外包50 mm厚UHPC的未配纵筋与箍筋的组合箱梁试件XL2的正截面受弯承载力比薄壁型钢箱梁试件XL1的对应值提升77.5%;薄壁型钢表面焊接了纵筋与箍筋的组合箱梁试件XL3~XL7的整体协同工作性能得到了大幅度提升,其中,XL4试件的正截面受弯承载力比未配纵筋与箍筋的XL2试件的对应值提升了178.8%;增大薄壁型钢壁厚与外包UHPC层厚度也能在一定程度上提高薄壁型钢UHPC组合箱梁的正截面受弯承载力与抗裂能力。 展开更多
关键词 钢UHPC组合箱梁 受弯性能 四点弯曲静载试验 数字图像相关
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沥青混合料半圆弯曲试验疲劳剩余强度分析与预测
12
作者 李友云 车翔宇 +2 位作者 申艳梅 吕琰 高英力 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期74-83,123,共11页
为揭示沥青混合料在弯拉作用下的疲劳剩余强度规律,基于半圆弯曲试验,对AC-13C型沥青混合料及含不同粒径集料的AC-9.5、AC-4.75、AC-2.36、AC-1.18型沥青混合料开展了疲劳试验、疲劳剩余强度试验等研究,结合多尺度算法建立的数值模型,... 为揭示沥青混合料在弯拉作用下的疲劳剩余强度规律,基于半圆弯曲试验,对AC-13C型沥青混合料及含不同粒径集料的AC-9.5、AC-4.75、AC-2.36、AC-1.18型沥青混合料开展了疲劳试验、疲劳剩余强度试验等研究,结合多尺度算法建立的数值模型,预测了不同粒径沥青混合料在不同损伤程度下的抗弯拉剩余强度和剩余强度衰减规律。预测结果与沥青混合料半圆弯曲试验结果对比分析表明,利用多尺度算法建立的数值模型,能够较精确地预测沥青混合料的抗弯拉剩余强度,预测结果与半圆弯曲试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 沥青混合料 半圆弯曲试验 多尺度预测 疲劳破坏 抗弯拉剩余强度
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30 m预应力UHPC箱梁抗弯性能试验及结构优化研究 被引量：6
13
作者 马熙伦 唐梓轩 +1 位作者 陈宝春 范冰辉 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期93-99,共7页
为了解大尺寸预应力UHPC箱梁的抗弯性能,以预应力UHPC公路桥——河北石磁跨线桥为背景,设计、制作1片长30 m的足尺预应力UHPC箱梁模型进行四点弯曲试验,结合有限元计算结果,分析试验现象及裂缝分布、跨中荷载~位移曲线、受拉区UHPC及筋... 为了解大尺寸预应力UHPC箱梁的抗弯性能,以预应力UHPC公路桥——河北石磁跨线桥为背景,设计、制作1片长30 m的足尺预应力UHPC箱梁模型进行四点弯曲试验,结合有限元计算结果,分析试验现象及裂缝分布、跨中荷载~位移曲线、受拉区UHPC及筋材应力~应变曲线。在此基础上分别考虑普通钢筋配筋情况、预应力筋数、腹板厚度和底板厚度等参数对预应力UHPC箱梁进行结构优化设计研究。结果表明:箱梁破坏时受压区UHPC未压溃、受拉区钢纤维被拔出,裂缝贯通底板;根据荷载~位移曲线,箱梁受力可分为弹性阶段、裂缝发展阶段、裂缝快速发展阶段和破坏阶段;根据应力~应变曲线,受拉区UHPC在纵筋屈服时仍能贡献抗拉能力;试验现象及力学指标实测值均说明了预应力UHPC箱梁抗弯能力还有很大富裕空间,可进一步优化。完全不配置普通钢筋的预应力UHPC箱梁仍能满足抗弯承载能力极限状态设计要求;底部预应力筋数增多可有效提高受压区UHPC的抗压强度利用率;腹板厚度过薄会造成腹板主拉应力过大问题,不宜薄于8 cm;采用体外预应力的方法可有效减薄底板所需厚度。 展开更多
关键词 预应力UHPC箱梁 抗弯性能 破坏形态 裂缝分布 结构优化 足尺模型试验 有限元法
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小剪跨比铁路圆端桥墩拟静力试验及易损性分析 被引量：1
14
作者 沈林白 洪彧 +3 位作者 周志达 王涵玉 蒲黔辉 文旭光 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期228-240,共13页
为厘清小剪跨比圆端铁路桥墩横桥向的地震损伤机理,以国内某铁路沿线桥梁为参考开展3组缩尺比1∶8的拟静力试验,对滞回曲线的延性、残余位移、滞回耗能和刚度退化4个方面进行分析,以试验结果为参考使用OpenSees建立纤维截面有限元模型... 为厘清小剪跨比圆端铁路桥墩横桥向的地震损伤机理,以国内某铁路沿线桥梁为参考开展3组缩尺比1∶8的拟静力试验,对滞回曲线的延性、残余位移、滞回耗能和刚度退化4个方面进行分析,以试验结果为参考使用OpenSees建立纤维截面有限元模型并进行耐震时程动力计算,以桥墩的位移延性比为损伤指标,基于试验中观察得到的4个关键节点定义无、轻微、中度、严重和完全损伤5种损伤状态之间的位移延性比临界值,通过易损性分析桥墩的损伤发展历程。研究结果表明:1)配筋率从0.3%提升至0.7%,桥墩的承载能力提高至1.37倍,极限位移提高至1.22倍,最终残余位移提高至1.55倍,耗散能量增加至1.80倍,初始刚度提升至1.08倍,最终刚度提升至1.12倍。提高配筋率可以提升桥梁抗震性能,也能增加桥梁抗震韧性。2)当桥墩配筋率由0.3%提至0.7%时,在多遇地震下,轻微损伤概率从87.2%降为29.8%;在设计地震下,中度损伤的概率从63.5%降为30.0%;在罕遇地震下,严重损伤的概率从61.7%降为16.4%。纵筋配筋率可以大幅降低桥墩的损伤概率,提升桥墩的抗震性能。3)在现行铁路规范允许的延性系数为4.8时,3个桥墩均处于严重损伤的阶段。当发生罕遇地震时,3个桥墩出现完全破坏的概率为6.4%、0和1.4%,小剪跨比圆端铁路桥墩在强震作用下具有一定的抗震安全储备。 展开更多
关键词 圆端形桥墩 小剪跨比 拟静力试验 弯剪破坏 易损性
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带预应力UHPC华夫桥面板抗弯性能试验研究 被引量：1
15
作者 李晓龙 陈晖 +2 位作者 王泽辉 袁泉 王巍 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期100-108,共9页
为研究钢纤维类型、预应力筋等因素对UHPC华夫桥面板力学性能的影响,以北京亦庄文昌桥为背景进行抗弯试验研究。设计制作了4组板肋梁试件,对比分析钢纤维类型(直线型、端钩型)、预应力筋等因素对试件破坏模式、裂缝发展以及抗弯承载力... 为研究钢纤维类型、预应力筋等因素对UHPC华夫桥面板力学性能的影响,以北京亦庄文昌桥为背景进行抗弯试验研究。设计制作了4组板肋梁试件,对比分析钢纤维类型(直线型、端钩型)、预应力筋等因素对试件破坏模式、裂缝发展以及抗弯承载力等性能的影响,并基于美国《UHPC华夫板设计指南》,提出考虑预应力筋的华夫桥面板抗弯承载力计算公式。结果表明:底部纵向受拉筋的屈服是试件进入破坏阶段的特征之一,试件最终为适筋梁受弯破坏;设置预应力筋能一定程度提升试件的强度和延性,并能有效增加初裂缝附近UHPC的应变;设置预应力筋能明显改善试件的耐久性,而且钢纤维为直线型时提升效果比端钩型更显著;提出的抗弯承载力计算值与试验值吻合较好,能准确计算UHPC华夫桥面板的抗弯承载力。 展开更多
关键词 UHPC华夫桥面板 钢纤维 预应力 抗弯能力 裂缝发展模式 抗弯承载力计算公式 抗弯试验
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基于数据库的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法 被引量：3
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作者 白浩阳 薛伟辰 江佳斐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期223-229,共7页
玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍... 玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验研究。3组试件直线段抗拉强度分别为530(A组)、850(B组)和1100 MPa(C组),弯折半径与箍筋直径之比均为3。试验结果表明:所有试件均发生玻璃纤维增强复合材料箍筋弯折段被拉断的破坏模式;A、B、C组试件弯拉强度分别为325、445和530 MPa。本文系统收集了国内外已有93个弯拉试件,并结合本文9个弯拉试件建立了玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验数据库。基于数据库统计分析,提出了保证率不小于95%的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料箍筋 玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度 直线段抗拉强度 弯折半径 玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验 数据库 保证率 计算方法
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UHPC加固RC梁受力性能试验研究 被引量：8
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作者 蔡雄庭 刘力 +1 位作者 伍贤智 毛建锋 《世界桥梁》 北大核心 2024年第1期117-124,共8页
为研究超高性能混凝土(UHPC)在RC梁加固中的适用性,通过双面剪切试验对UHPC-普通混凝土界面粘结性能进行分析。分别对RC梁受压、受拉区进行UHPC薄层加固,对未加固RC梁和受压、受拉区加固RC梁进行四点弯曲试验,对比正截面抗弯性能。结果... 为研究超高性能混凝土(UHPC)在RC梁加固中的适用性,通过双面剪切试验对UHPC-普通混凝土界面粘结性能进行分析。分别对RC梁受压、受拉区进行UHPC薄层加固,对未加固RC梁和受压、受拉区加固RC梁进行四点弯曲试验,对比正截面抗弯性能。结果表明:界面处理后,界面粘结性能大于普通混凝土抗剪强度。确定人工凿毛5 mm的界面处理方式。RC梁采用UHPC加固后,抗弯承载能力显著提高,受压区加固RC梁后受拉钢筋屈服荷载、试验峰值荷载分别提高了54.3%、52.2%,受拉区加固RC梁后受拉钢筋屈服荷载、试验峰值荷载分别提高了85.7%、96.9%;受拉钢筋屈服时受压、受拉区加固RC梁裂缝宽度较未加固RC梁分别减小了49.4%、72.3%;相同裂缝宽度0.2 mm下,受压、受拉区加固RC梁承载能力较未加固RC梁分别提高了1.4倍、6.5倍。提出UHPC加固RC梁极限抗弯承载力计算公式,该公式计算值与试验实测值吻合良好,且偏安全,可以指导UHPC加固RC梁设计。 展开更多
关键词 桥梁工程 RC梁 超高性能混凝土 双面剪切试验 界面粘结性能 弯曲试验 抗弯性能 桥梁加固
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全铁尾矿混凝土梁受弯性能试验研究
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作者 马馨鑫 孙建恒 +3 位作者 张若兰 张凤双 袁敬 孟志良 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期120-128,共9页
为了充分利用铁尾矿,对铁尾矿混凝土结构的力学性能进行探究,以铁尾矿粉为掺合料,铁尾矿碎石和铁尾矿砂分别作为粗、细骨料,制备成全铁尾矿混凝土(FITC)梁,并与以粉煤灰作掺合料,普通碎石及河砂作粗、细骨料的常规混凝土(CC)梁进行弯曲... 为了充分利用铁尾矿,对铁尾矿混凝土结构的力学性能进行探究,以铁尾矿粉为掺合料,铁尾矿碎石和铁尾矿砂分别作为粗、细骨料,制备成全铁尾矿混凝土(FITC)梁,并与以粉煤灰作掺合料,普通碎石及河砂作粗、细骨料的常规混凝土(CC)梁进行弯曲试验对比。首先,测试铁尾矿的各项参数,验证其作为混凝土原材料的可行性;其次,基于现行规范公式计算梁各阶段的承载力和挠度;最后,将FITC梁和CC梁的实测数值和计算数值对比分析。结果表明:FITC的强度比CC略低,弹性模量显著降低;FITC梁的开裂弯矩和极限弯矩与CC梁相当,梁的抗裂能力与承载力并未因FITC的强度和弹性模量比CC低而明显降低;在裂缝出现之前,FITC梁的混凝土应变与平截面假定基本一致;在荷载作用下,FITC梁受拉区混凝土应变比CC梁的大;FITC梁的延性、裂缝开裂间距均与CC梁接近,FITC梁弯剪区斜裂缝比CC梁更接近梁的顶部;在同等弯矩下,FITC梁的挠度大于CC梁的挠度,FITC梁的受拉纵筋应变也大于CC梁;中国现行设计规范对FITC梁的承载力计算是安全的,但挠度计算公式需要修正。 展开更多
关键词 全铁尾矿混凝土梁 弯曲试验 特征弯矩 平截面假定 抗弯刚度
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钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构开裂及裂缝宽度计算方法研究 被引量：3
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作者 曾丹 曹磊 +1 位作者 刘扬 张海萍 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期94-101,共8页
为研究钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的裂缝发展和分布规律,设计3片GFRP-UHPC组合板和2片钢-GFRP板条-UHPC组合梁试件分别进行四点和三点弯曲试验,研究组合板和组合梁试件的破坏形态及机理;分析钢筋配筋率和钢纤维掺量对组合板和组合梁... 为研究钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的裂缝发展和分布规律,设计3片GFRP-UHPC组合板和2片钢-GFRP板条-UHPC组合梁试件分别进行四点和三点弯曲试验,研究组合板和组合梁试件的破坏形态及机理;分析钢筋配筋率和钢纤维掺量对组合板和组合梁开裂性能的影响;分析现行规范中的最大裂缝宽度计算方法对该组合桥面结构的适用性;基于有滑移-无滑移统一理论,考虑混凝土保护层厚度对平均裂缝间距的影响和混凝土受拉贡献,推导适合钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的最大裂缝宽度计算公式。结果表明:钢-GFRP板条-UHPC组合梁破坏时钢梁下翼缘发生明显的屈曲变形,裂缝主要分布在组合梁上表面跨中区域,GFRP-UHPC组合板破坏时板端出现相对分离,裂缝主要分布在纯弯段;提高受拉钢筋配筋率能提高组合桥面结构的极限抗弯承载力、抑制UHPC表面裂缝的发展、减小裂缝宽度和平均裂缝间距,而增加钢纤维掺量对组合桥面结构的极限抗弯承载力和抗弯刚度影响较小;采用现行规范计算的组合桥面结构最大裂缝宽度理论值偏小;提出的钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的最大裂缝宽度计算公式计算值与试验值较吻合,具有较好的适用性。 展开更多
关键词 组合桥面结构 GFRP UHPC 受弯性能 裂缝宽度 模型试验 计算方法
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预制钢-混凝土组合楼梯抗弯性能与舒适度分析
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作者 何传民 侯和涛 +3 位作者 张少远 张秀璇 房海波 李海生 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期151-158,共8页
为推进组合材料在建筑结构中的应用,对预制钢-混凝土组合楼梯踏步的抗弯性能和楼梯整体的舒适度进行研究。进行6个楼梯踏步试件的四点弯曲试验,主要探究抗剪件形式和踏步与梯梁的连接方式对楼梯踏步承载性能的影响。试验结果表明,相对... 为推进组合材料在建筑结构中的应用,对预制钢-混凝土组合楼梯踏步的抗弯性能和楼梯整体的舒适度进行研究。进行6个楼梯踏步试件的四点弯曲试验,主要探究抗剪件形式和踏步与梯梁的连接方式对楼梯踏步承载性能的影响。试验结果表明,相对于角钢和栓钉抗剪件,槽钢抗剪件对楼梯踏步的承载力提升更为显著。此外,焊接试件的承载力受抗剪件的影响较小,并且高于简支试件的承载力,在今后的工程应用中,焊接可以作为钢-混凝土组合楼梯踏步与梯梁连接的主要方式。为了更准确地研究楼梯踏步的力学行为,使用ABAQUS有限元软件对其进行建模,该有限元模型能够准确模拟楼梯踏步的力学行为。在验证模型准确性的基础上,对整体楼梯进行舒适度分析。结果表明,在规范限值范围内,楼梯的自振频率和人致激励下的加速度响应均满足行走的舒适度要求,使用过程中不会引起明显不适,符合人体工程学的要求。试验和建模分析证明,槽钢抗剪件对楼梯踏步的承载力提升效果更好,焊接可以作为楼梯踏步与梯梁的连接方式,并且楼梯的舒适度满足规范要求。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合楼梯 抗弯试验 有限元模拟 舒适度
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