盖梁抗剪分析
桥梁加固中新老混凝土结合抗剪性能试验研究
圈4新老渑蕞土缋台面剪切童度与檀筋的美幕田
2.4植筋对新老混凝士结合面的抗剪性能的影响 从表3可以看出,植筋对新老混凝土粘结抗剪强度影响显著.当老棍凝土结合面都
进行凿毛处理后,在老混凝土结合面上钻孔植筋的试件,仅植筋深度不同,其结合面的抗 剪强度分别为7 OlMPa和11.79肝a,是整体试件抗剪强度的122.3%~205.8%。从试件的
3.1.1
结合面粗糙度影响的确定
MPa;
试验测得老混凝土的立方体抗压强度为55 MPa:新混凝土立方体抗压强度为60 新、老混凝土弹性模量E=3.15×10‘MPa。
本次试验中的试件结合面均为人工凿毛,平均灌砂深度为1.63-'-'3.00珊之间,根据现 场统计,此范围即是将老混凝土表面凿毛至露出坚实石子和水泥石的水平,在工程中经常 达到。 根据表2试验结果,再结合图5~图6,可以清楚的看出,当荷载达到40I(N左右时,D 和E组试件的新老混凝土粘结破坏,此时混凝土应变为i001肋左右,粘结抗剪强度为e x E
裹1新、老}臣凝土配合出
1.3其他影响因素
用灌砂法评定结合面的粗糙度.叩采用砂的平均深度作为粗糙度。根据测量,试件的 灌砂平均深度为1.63~3.O衄。新混凝土浇筑时间为2004年4月,新老混凝土的浇筑间隔 时间为4个月。在新老混凝土结合面的外侧.设置2个应变片,测量新老混凝土的剪切滑 动;在植筋的试件中,钢筋位置贴应变片,以测量植入的抗剪钢筋应变值。
2试验结果及分析
2.1试验结果 结合面的平均抗剪强度计算为:f=PIA,其中:P为结合面抗剪试验破坏荷载(N): A为新老混凝土结合面面积(rm2)。试验结果见表2。
衰2新老混凝土结合面抗剪试验结果
试件
编号
试件结合 面尺寸
节段施工混凝土桥梁干接缝抗剪性能影响因素分析
问干接 缝的影响 , 但没有考虑 结构几何非线性 的影响 。 西 班 牙 J T r o G a o , . . p r c o进 行 了 多 . u m ,R m s A C A a i i
2 模型的建立
2 工程背景 . 1
本 文 以广 州 地 铁 四 号线 高架 区 间节 段 施 工 混凝 土 I
【 考 文献】 参
[] 良奎 .岩 土 锚 固. 中 国 建筑 工业 出版 社 , 0 2 2 7 5 1程 2 0 . 0  ̄2 4 [] 雷 . 锚 固 力 作 用 机 理 及 锚 固技 术 研 究 . [ 国矿 业 大 学 博 2汤 中
士论 文 ] 19 ,9 8
[] 8 冯文学.预应力锚索在路基边坡加固施工中的应用. t西建 1 . I
筑 ,2 0 . :2 3 2 4 0 3 5 3 ~ 3
[] 9 孙玉 科, 牟会 宠, 宝魁. 边坡岩体 稳定性 分析 .科学 出版 姚
社 ,9 8 5 10 18 :9 ~ 2
[] 发 明 , 蔚 侠 . 岩 质 高 边 坡 预 应 力 锚 固 问题 研 究 . 河 海 大 3张 邵
学 学 报 ,9 9年 第 2 卷 第 6期 7  ̄ 7 19 7 3 6
[O 陆士 良, 1] 汤雷 , 杨新安 .锚 杆锚固力与锚 固技术.煤 炭工业
出 版社 , 9 8 1 :3 ~ l 1 9 . i 18
[] 4 陈卫忠, 朱维 申.节 理岩体加 固效 果及 其在边坡工 程中 的应
一
6 一 8
广 东建材 21 年第 1 期 02 0
工程试验与研 究
美 国 K e e 人研 究 了干 接缝 对 体外预 应 力桥 梁 r g r等 结 构极 限强度和 延性 的影 响 。 虑 了材 料 非线性 和节 段 考
桥墩盖梁计算书
盖梁计算书1 16m跨径空心板单幅双柱桥墩盖梁计算1.概况桥墩盖梁采用桥梁通计算,盖梁宽1.4m,跨中高度1.3m,端部高度0.65m。
盖梁按简支梁计算,盖梁结构简图如下图:图1 盖梁结构图2.荷载取值①恒载:各板自重产生支反力反向加载至盖梁上,二期恒载按平均分布于各板上计算。
②横向分布系数:活载横向分布系数采用左右偏载按偏心受压法,对称布置采用杠杆法。
③冲击系数:16m板冲击系数为1.26。
④活载加载:采用车道荷载及车辆荷载分别按双孔加载、单孔加载计算,按最不利情况,求出支点最大反力。
3.盖梁复核计算①持久状况极限承载能力验算:经计算最不利组合下弯矩包络图及盖梁承载力校核图如下:图2 盖梁承载力校核图可以看到,本桥盖梁极限承载力满足规范要求,并有适当安全储备。
②正常使用阶段抗裂验算:规范要求长期效应作用下混凝土裂缝宽度应小于0.2mm,按照裂缝控制配筋验算校核图如下图所示,可以看出均满足规范要求。
图3 盖梁裂缝验算校核图③斜截面抗剪验算:计算时按混凝土和箍筋承担剪力的100%计算,各截面抗剪验算如下表所示。
表1 梁板作用截面抗剪验算表2 墩柱截面抗剪验算由表中结果可知,混凝土截面及箍筋可提供的抗剪力已大于组合剪力。
盖梁中配有斜筋可作为安全储备。
4.主要结论综上,盖梁持久状况承载能力极限状态验算、抗剪验算、抗裂验算均满足规范要求。
2 20m跨径空心板单幅双柱桥墩盖梁计算1.概况桥墩盖梁采用桥梁通计算,盖梁宽1.6m,跨中高度1.3m,端部高度0.65m。
盖梁按简支梁计算,盖梁结构简图如下图:图1 盖梁结构图2.荷载取值①恒载:各板自重产生支反力反向加载至盖梁上,二期恒载按平均分布于各板上计算。
②横向分布系数:活载横向分布系数采用左右偏载按偏心受压法,对称布置采用杠杆法。
③冲击系数:20m板冲击系数为1.221。
④活载加载:采用车道荷载及车辆荷载分别按双孔加载、单孔加载计算,按最不利情况,求出支点最大反力。
混凝土梁抗剪试验方案(修改2014年3月20日)讲解
侧面嵌贴CFRP-PCPs复合筋加固混凝土梁的抗弯试验方案1试验目的本试验是在普通钢筋混凝土梁侧底部受拉钢筋高度,嵌贴新型CFRP-PCPs复合筋进行加固,并通过拟静力加载试验来验证其加固效果,对内嵌复合筋加固混凝土梁的受力过程、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、裂缝和变形等情况进行较为系统的研究。
2试件的设计与制作2.1试验参数设计(1)不同嵌贴长度根据普通钢筋混凝土梁中受拉钢筋锚固长度原理可知,内嵌式加固混凝土梁时,复合筋粘结端部必存在有效粘结长度,若粘结长度小于有效粘结长度,端部粘结力不足以承受复合筋弯曲过程中产生的拉力,从而导致复合筋与混凝土之间的粘结界面强度不足而发生粘结滑移破坏。
本实验通过采用不同的嵌贴长度作为试验参数来分析梁侧嵌贴复合筋的有效锚固长度。
(2)不同张拉控制应力新型CFRP-PCPs复合筋是将CFRP筋材和高性能活性粉末混凝土结合而组成的小型预应力构件,由于预应力的存在,其加固效果明显优于混凝土梁表面直接嵌贴CFRP筋或CFRP 板条。
本实验通过嵌入施加不同张拉控制应力的复合筋来验证预应力大小对加固效果的影响。
(3)不同加固方式新型CFRP-PCPs复合筋的PCPs由两种不同的材料分别制成,一种是高性能活性粉末混凝土中掺加钢纤维制成钢纤维混凝土,另一种是由环氧树脂制成,通过试验分析两种不同材料制成的复合筋加固梁在相同情况下的受力性能,来验证不同加固方式对加固效果的影响。
2.2试验试件数目的确定本试验主要研究侧面嵌贴侧面嵌贴CFRP-PCPs复合筋加固混凝土梁的抗弯性能,考虑不同嵌贴长度,不同张拉控制应力,不同加固方式等参数对混凝土梁抗弯性能的影响。
试件设试件L1为未加固梁,本次试验中作为对比梁,试件JGL2为环氧树脂制成的CFRP—PCPs复合筋嵌贴加固梁,JGL3—JGL7为钢纤维混凝土制成的CFRP-PCPs 复合筋嵌贴加固梁,通过比较未加固梁与嵌贴复合筋加固梁的各项受力性能,验证两种不同加固方式的加固效果。
盖梁
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1.普通钢筋混凝土盖梁抗弯设计
计算活载弯矩时,支点负弯矩采用活载非对称布置时的数值;跨中正弯矩采用活载对称布置时的数值。鉴于 普通钢筋混凝土盖梁在使用过程中容易出现裂缝,建议在配弯矩钢筋时在正常的计算结果基础上适当增加。经计 算发现:增加20%~30%的受拉钢筋数量,对于防止裂缝很有效果。钢筋要尽量均匀布置,弯矩筋和弯起的斜筋要 合理调配,避免出现局部钢筋间距过大的情况。选择合理的柱间距和悬臂段长度间的比值,不仅能节省受弯钢筋, 而且对弯剪钢筋的合理布置也有好处。通过计算总结,认为,双柱式盖梁采用柱间距与悬臂段长度的比值为 2.45~2.95最为适宜(均为2.7)。现在立交桥一般为了美观或桥下通行的需要,盖梁多采用大悬臂,而对柱间距 不受限制的跨河桥,宜采用此比例布置。三柱式盖梁此比值以平均采用2.8为宜,中柱顶的弯剪钢筋一般会略大 于边柱顶,为避免浪费,可单独配筋。
1.盖梁的平面简化
(1)关于盖梁平面基本简化的规定
《公路桥涵设计手册》中规定:多柱式墩台的盖梁可近似地按多跨连续梁计算;对于双柱式墩台,当盖梁的 刚度与柱的刚度之比大于5时,可忽略桩柱对盖梁的约束作用,近似地按简支(悬臂)梁计算。柱顶视为铰支承, 柱对盖梁的嵌固作用被完全忽略,这种计算图式是以往设计实践中用得最多、最普遍的一种。目前一些盖梁计算 程序,如“中小桥涵CAD系统”等一些平面计算的软件,基本上都是采用这种简化计算模式来分析盖梁内力的, 这是一种基本的简化模式,但是对计算结果一般要作削峰处理。
对揽军高架桥进行了检测,发现 51#、61#、71#、81#桥墩盖梁和墩身多处出现严重渗水和纵向裂缝等病害, 具体阐述如下。
51#盖梁 51#桥墩为过渡墩且为整体式桥墩,其盖梁宽 18m,为后张法预应力混凝土结构。其病害主要表现为: 1.盖梁西面严重渗水; 2.盖梁西面多处出现纵向裂缝,裂缝最大长度达 3 m,最大宽度为 3 mm,主要出现在盖梁悬臂根部和中部; 3.出现露筋、锈蚀等现象。 61#盖梁 61#桥墩为过渡墩且为整体式桥墩,其一侧为预应力混凝土预制空心板,另一侧为现浇钢筋混凝土空心板, 桥墩盖梁宽 18 m,为普通钢筋混凝土结构。其病害主要表现为: 1.盖梁东面严重渗水; 2.盖梁两侧多处出现纵向裂缝,裂缝最大长度 2 m,最大宽度 0.
混凝土梁的抗剪加固方法
混凝土梁的抗剪加固方法一、前言混凝土结构在使用过程中会因为多种因素出现裂缝、变形、损伤等问题,其中抗剪能力不足是常见的问题之一。
针对这一问题,通常采用加固的方式提升结构的抗剪能力。
本文将详细介绍混凝土梁的抗剪加固方法,希望能对工程实践具有指导意义。
二、梁的抗剪加固方法(一)纤维增强聚合物加固1、原理纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)材料具有高强度、耐腐蚀、轻质、易加工等特点,在混凝土结构加固中得到了广泛应用。
FRP加固的原理是通过在混凝土表面贴附纤维增强聚合物板材或织物,增加混凝土梁的抗弯强度和抗剪强度,从而提升结构的承载能力。
2、施工步骤(1)清理表面:将梁表面清理干净,去除灰尘、油污等杂物,确保表面干燥、光洁。
(2)打磨表面:使用机械或手工工具对梁表面进行打磨,以增加FRP 材料与混凝土表面的附着力。
(3)粘贴FRP材料:将经过尺寸加工的FRP板材或织物贴在梁表面上,注意要保证FRP材料与混凝土表面的接触紧密、无气泡。
(4)涂覆油漆:将FRP材料涂覆一层特殊的油漆,以提高FRP材料的耐久性和防水性。
(5)二次固化:对已经粘贴好的FRP材料进行二次固化,以增加材料的强度和稳定性。
(二)钢板加固1、原理钢板加固是一种常见的混凝土梁抗剪加固方法。
钢板具有高强度、刚度好、耐腐蚀等特点,在加固过程中可以提高混凝土梁的抗剪承载能力。
2、施工步骤(1)制作钢板:根据混凝土梁的实际尺寸和形状,制作相应的钢板。
(2)清理表面:将梁表面清理干净,去除灰尘、油污等杂物,确保表面干燥、光洁。
(3)焊接钢板:将制作好的钢板焊接在梁底部或侧面,注意要保证钢板与混凝土表面的接触紧密、无缝隙。
(4)涂覆防腐漆:对焊接好的钢板进行涂覆防腐漆,以提高钢板的耐腐蚀性和耐久性。
(三)加筋混凝土加固1、原理加筋混凝土是指在混凝土结构中添加钢筋、钢丝等加筋材料,以提高混凝土结构的抗剪承载能力。
浅谈桥梁工程的盖梁设计方案
浅谈桥梁工程的盖梁设计方案作者:乔华龙来源:《科技创新导报》2011年第01期摘要:盖梁作为一个负责对上部和下部进行承接的主要部件,可以将力传递给桥墩与基础上。
所以盖梁的设计是桥梁工程设计过程中非常关键的一步。
本文重点介绍桥梁工程中盖梁设计的设计方案。
关键词:桥梁盖梁设计方案中图分类号:U442.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(a)-0100-011 预应力在盖梁上的受力特征盖梁作为一种重要的弯剪受力部件。
相比而言,盖梁自身的重力引起的内部比外部的荷载要小很多,同时,盖梁上主要的荷载都是从梁体传到支座的集中力,而汽车的活载在总的内力中占到了三分之一。
在进行施工和正常的使用时,需要把盖梁的预应力看做是一种外荷载,施加预应力的大小和时间因为非常关键,所以要进行严格的控制。
在进行施工与汽车的活载等作用的时候,盖梁也要对一定的扭矩进行承受,最大应该是1650kN/M。
按照力学上的相关公式:Wk=βb3=0.241×2.13=2.232rn3,我们可以知道,最大的扭转剪应力:τmax=MT/Wk=1650/2.232=739.2KPa。
可以看出,其实扭转剪应力不算是很大,也不是永久性的作用,所以通常也不会对其进行控制上的设计。
而具体的设计中只计算弯剪内力的组合,采用的是加强抗剪普通的钢筋来对扭转内力所产生的影响进行抵抗。
假如要是将弯剪扭这三个内力的组合都考虑进去的话,既要对计算工作带来很大的负担,也在实际中没有太大的作用。
2 预应力在盖梁计算上的几个要点2.1 简化单元通过对盖梁几何尺寸、剪力、弯矩和轴力等受力特点进行分析,在将它模拟成平面单元要比模拟成立体单元在计算上要简单的多,总体上也对控制要求达到满足。
虽然盖梁的连接处和支座比较直观,但是附近的应力与墩柱的偏差太大,但是我们可以通过处理那些熟悉的构造措施。
所以如果没有什么特殊的需要,通常把盖梁使用有限的平面单元来是很不错的。
混凝土的抗剪原理
混凝土的抗剪原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,具有良好的抗压性能,但其抗剪性能相对较弱。
因此,在混凝土建筑中,抗剪是一个重要的问题。
本文将从混凝土的力学性质、混凝土的抗剪破坏机理、混凝土的增强手段等方面,详细介绍混凝土的抗剪原理。
二、混凝土的力学性质混凝土是一种非均质材料,其力学性质具有以下特点:1. 强度不均匀:混凝土的强度不仅与材料本身的性质有关,还与试件的尺寸、形状、制备工艺等因素有关。
同一批混凝土试块的强度也存在一定的差异。
2. 弹性模量低:混凝土的弹性模量较低,通常只有钢筋的1/3到1/4左右。
这意味着混凝土在受到外力作用时,容易发生变形。
3. 脆性破坏:混凝土在受到大力作用时,容易发生脆性破坏,即在没有明显的预兆的情况下,突然发生破坏。
三、混凝土的抗剪破坏机理混凝土的抗剪破坏机理主要有以下几种:1. 剪切破坏:当混凝土受到剪应力时,由于混凝土的弹性模量较低,容易发生剪变形。
当剪应力达到一定值时,混凝土会发生剪切破坏。
2. 压剪破坏:在某些情况下,混凝土受到的剪应力同时伴随着压应力,这时就会发生压剪破坏。
在这种情况下,混凝土表现出的破坏模式与剪切破坏不同。
3. 剪拉破坏:在某些情况下,混凝土受到的剪应力同时伴随着拉应力,这时就会发生剪拉破坏。
在这种情况下,混凝土表现出的破坏模式也与剪切破坏不同。
4. 拉剪破坏:在某些情况下,混凝土受到的剪应力同时伴随着拉应力和压应力,这时就会发生拉剪破坏。
在这种情况下,混凝土表现出的破坏模式也与剪切破坏不同。
四、混凝土的增强手段为了提高混凝土的抗剪性能,可以采取以下增强措施:1. 加强钢筋配筋:在混凝土构件中加入钢筋和钢筋网,可以有效提高混凝土的抗剪性能。
钢筋可以承受混凝土的剪应力,从而减小混凝土的剪应力。
2. 增加混凝土强度:提高混凝土的强度可以有效提高其抗剪性能。
但要注意,在增加混凝土强度的同时,也会增加混凝土的脆性。
3. 加强混凝土与钢筋的粘结:混凝土与钢筋的粘结性能对混凝土的抗剪性能有重要影响。
抗剪实验报告
抗剪实验报告课程名称:钢筋混凝土实验实验类型:基本型实验项目名称:钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验学生姓名:专业班级:学号:组号:同组学生姓名:指导老师:实验地点:实验日期:年月日钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验一、实验目的和要求(4分)二、实验内容和原理(6分)三、主要仪器设备(4分)四、实验理论计算及荷载分级(16分)1. 材料强度计算(5分)2. 极限荷载P u计算(4分)3. 开裂荷载P cr计算(3分)4. 初始等效荷载P eq计算(3分)5. 荷载分级(1分)注:开裂情况一栏中,如无裂缝则写无,有裂缝则写:有缝,条数,W m a x 三个内容。
五、梁加载中各量测数据记录(6分)六、数据整理(6分)、画出曲线图(考虑自重、分配梁等荷载的影响修正)(8分)V -εc v 曲线V -εc 曲线八、实验结果与分析(14分)1. 曲线图分析(6分)2. 校验系数计算与分析(4分)3. 裂缝展开图绘制与分析(4分)九、思考题(28分)1. 梁的变形规律如何,分析箍筋和混凝土是如何发挥抗剪作用的。
(8分)2. 该梁的破坏形态,并解释产生这种形态的破坏的原因。
(8分)3. 该梁达到极限承载状态的标志是什么,试验结果是否符合理论分析结果,并分析原因。
(6分)4. 根据该梁的抗裂校验系数和承载力校验系数,分析试验值与理论计算值存在差异的原因。
(4分)十、心得体会与建议(8分)1. 请谈谈实验中应注意什么,怎样才能做成功实验。
2. 对本实验课的考核方法有何体会,是否需要改进。
3. 本实验课的课程安排是否合理,新开设的教学演示环节对开展加载试验是否有所帮助,哪些方面还需要改进。
4. 提高学习效果的其他建议等。
钢筋混凝土抗剪计算模型及机理分析
处 、支座处及截面形状突变处 。采用平截面假定计算 ,B 区能满 足工程精度的要求 ,D 区则精度较差 。拉压杆模型尤其适用于 D 区 ,即平截面假定不符合的混凝土区域 。国外将拉压杆模型计算 方法用于混凝土结构计算 ,使得 D 区的计算具有与 B 区同样的精 度 ,从而解决了长期困扰着工程界的剪力问题[7 ] (见图 3) 。
完全不考虑混凝土的抗剪能力 ;剪力分 配方面没有考虑各荷载阶段裂缝分布的
不同 、应力状态的不同而带来的差别 ;在 计算箍筋应力时没有考虑腹板相对刚度
的影响 ,而且不能满足变形协调条件
混凝土抗剪计算模型在过去的一个世纪里经历了由桁架模 型到拱模型 ,再到拉压杆模型的过程 。混凝土结构理论的发展以 及研究的深入 ,对混凝土破坏的机理也越来越清楚 。由本文的比 较可知 ,拉压杆模型更接近混凝土破坏性能 ,因此 ,拉压杆模型在 混凝土破坏的研究中将会被更多的使用 ,而桁架模型理论及拱模 型理论作为拉压杆模型理论的基础理论 ,随着理论的发展表露出
6 能拟定的诸拉压杆模型中哪个是最合理的 : min =
Fi lεi mi , 其
中 , Fi , li ,εmi 分别为拉杆的轴线拉力 、拉杆长度和拉杆的平均应
变 。由该式可见 ,对结构所布置的各拉压杆模型所需钢筋用量最
少的便是较合理的拉压杆模型 。同时 ,为了避免过大的变形和裂
缝产生 ,所建立的拉压杆模型应与弹性主应力分布符合较好 。
筑 ,2008 ,34 (31) :69270. [ 6 ] 过镇海 ,时旭东. 钢筋混凝土原理和分析 [ M ] . 北京 :清华大
学出版社 ,2003. [ 7 ] 谢 钰. 叠合梁叠合面抗剪机理分析及抗剪强度计算 [J ] .
邵阳学院学报 (自然科学版) ,2006 ,3 (3) :34. [ 8 ] 张元元 ,李继祥 ,刘建军 ,等. 钢筋混凝土拉压杆理论研究与
混凝土抗剪性能分析原理
混凝土抗剪性能分析原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其强度和耐久性是工程质量的重要保障。
其中,混凝土的抗剪性能直接影响着工程的安全性。
因此,对混凝土抗剪性能的分析和评估具有重要的现实意义和理论价值。
二、混凝土抗剪性能的定义混凝土的抗剪性能指的是其抵抗剪切力的能力。
在混凝土受到剪切力作用时,其内部会形成剪应力。
混凝土抗剪性能好坏的评估,主要通过确定混凝土的剪切强度来进行。
三、混凝土抗剪性能的影响因素混凝土抗剪性能受到多种因素的影响,包括混凝土的材料性质、混凝土的配合比、混凝土的孔隙率、混凝土的加工成型工艺等。
1.混凝土的材料性质混凝土中的材料包括水泥、砂、石子和掺合料等。
其中,水泥是混凝土的基础材料,其质量直接影响到混凝土的强度和耐久性。
砂和石子的粒径、形状和含水率等也会影响混凝土的力学性能。
2.混凝土的配合比混凝土的配合比是指各种原材料在混凝土中的配比。
不同的配合比会影响混凝土的强度和耐久性。
过多或过少的水泥会影响混凝土的强度和耐久性,而过多的水则会导致混凝土的强度下降。
3.混凝土的孔隙率混凝土的孔隙率是指混凝土中空隙的体积与混凝土总体积的比值。
孔隙率越大,混凝土的强度越低,耐久性越差。
因此,减少混凝土的孔隙率是提高混凝土抗剪性能的一种有效方法。
4.混凝土的加工成型工艺混凝土的加工成型工艺包括搅拌、浇注、振捣等环节。
不同的加工成型工艺会影响混凝土的内部结构和性能,进而影响混凝土的抗剪性能。
四、混凝土抗剪性能的分析方法混凝土抗剪性能的分析方法主要包括实验方法和理论方法。
1.实验方法实验方法是评估混凝土抗剪性能的主要手段之一。
其中,直剪试验和双剪试验是常用的实验方法。
直剪试验是将混凝土试件放在直剪试验机上,施加剪切力,测量混凝土的剪切强度。
直剪试验可以模拟实际工程中混凝土受到的剪切力,是评估混凝土抗剪性能的一种有效方法。
双剪试验是将混凝土试件剖成两半,然后再施加剪切力,测量混凝土的剪切强度。
公路桥梁盖梁斜截面抗剪理论比较分析
公路桥梁盖梁斜截面抗剪理论比较分析贾鑫磊;李松波【摘要】盖梁中的深受弯构件也称短梁,其斜截面抗剪受力复杂,斜截面抗剪理论分析方法较多.文章通过分析现行规范,探讨短梁斜截面抗剪承载力的主要理论的异同,旨在讨论如何正确的进行盖梁短梁的斜截面抗剪配筋设计.【期刊名称】《四川建筑》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】2页(P206,210)【关键词】短梁;抗剪;弯起钢筋【作者】贾鑫磊;李松波【作者单位】驻马店市华中公路设计有限公司,河南驻马店463800;驻马店市华中公路设计有限公司,河南驻马店463800【正文语种】中文【中图分类】TU311盖梁斜截面剪切破坏的分析方法主要有极限平衡分析法、统计分析法、桁架理论、桁架-拱理论及非线性有限元分析法等。
目前我国规范采用的分析方法为统计分析法。
统计分析法是对大量的试验资料进行数理统计分析,通过研究各影响因素与受剪承载力的关系,建立具有一定保证率的经验公式。
各混凝土设计规范对于钢筋混凝土斜截面受剪承载力的计算方法不尽相同,但对其受剪承载力的表达方式基本一致,目的是控制构件不发生脆性剪切破坏。
经研究,盖梁斜截面抗剪影响因素主要有箍筋、跨高比、剪跨比及纵向配筋率等。
现行规范规定,盖梁跨径L与盖梁高度h比值(L/h)的不同,盖梁分为深梁、短梁与浅梁。
具体规定为:L/h≪2的简支梁和L/h<2.5的连续梁定义为深梁;2<L/h<5的简支梁和2.5<L/h<5的连续梁称为短梁;L/h>5的简支梁为浅梁。
盖梁根据L/h的变化,其受力行为发生变化,其承载力计算方法也不同。
建筑规范不仅考虑了跨高比的影响,也引入了剪跨比的影响,本文主要分析深受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法的异同。
建筑结构规范中因荷载形式的不同,斜截面受剪承载力计算公式分为两种。
在均布荷载作用下,斜截面抗剪承载力计算公式为:对集中荷载作用下的深受弯构件(包括作用有多种荷载,且其中集中荷载对支座截面所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),其斜截面的受剪承载力应符合下列规定:上述斜截面抗剪计算公式中包括三项,第一项为混凝土提供的抗剪承载力,第二项为竖向箍筋提供的抗剪承载力,第三项为水平抗拉钢筋提供的抗剪承载力。
浅析框架梁、柱节点域抗剪超限的原理及解决方法
一、框架梁、柱节点域抗剪超限的含义框架梁、柱节点域抗剪超限是指其节点核心区组合的剪力设计值超过规范限制,即Vj>1γRE(0.3ηj f c b j h j)。
如果说“强柱弱梁,强剪弱弯”是提高结构变形能力的设计精髓,那么节点核心区截面抗震受剪承载力验算就是实现“强节点弱构件”的关键,也是建筑结构抗倒塌能力的关键。
节点域内抗剪设计不足,遇到地震时会造成剪切破坏,属于脆性破坏,无征兆,致使建筑物瞬间垮塌。
新版《建筑抗震设计规范》GB50011-2010也增加了三级框架节点核心区抗震验算的规定。
查阅《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》,两者对节点核心区抗震验算规定基本相同,但后者对计算公式符号定义较前者详细,且式中较前者多了βc;前者较后者单给出了扁梁框架的梁柱节点规定,后者较前者明确规定了框架节点区的锚固和搭接要求。
两者分别称为“节点核芯区”、“节点核心区”,一字之差,足矣鉴域之重。
二、节点核芯区组合的剪力设计值计算原理依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,附录D.1.3,节点核芯区组合的剪力设计值,应符合下列要求:Vj≤1γRE(0.3ηj f c b j h j)ηj———正交梁的约束影响系数;f c———混凝土轴心抗压强度设计值;b j———节点核芯区的截面有效验算宽度;h j———节点核芯区的截面高度;γRE———承载力抗震调整系数,可采用0.85。
综合《建筑抗震设计规范》规定,结合实际验算经验,逐个注解以上式中的计算参数以及需要注意的地方:ηj:当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2,且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时,可采用1.5,9度区一级抗震宜采用1.25;其他情况均采用1.0;f c:依据《混凝土结构设计规范》4.1.4-1混凝土强度等级对应的轴心抗拉强度设计值取值;b j:当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时,可采用该侧柱截面宽度b c,当小于该侧柱截面宽度的1/2时,可采用下列二者的较小值:①b j=b b+0.5h c(b b———梁截面宽度;h c———验算方向的柱截面高度)②b j=b ch j:可采用验算方向的柱截面高度hcγRE:承载力抗震调整系数,可采用0.85,依据《抗规》5.4.2相关规定。
影响深梁抗剪承载力因素的综合分析
辽宁工业大学学报(自然科学版)
Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition)
Vol.28, No.6 Dec. 2008
影响深梁抗剪承载力 因素的综合分析
刘宇欣,刘华新,鄂凯闻,张 旭
关键词:深梁;抗剪承载力;正交试验设计法;稳健设计法;改进稳健设计法;影响因素 中图分类号:TU375.1 文献标识码:A 文章编号:1674-3261(2008)06-0384-04
Analysis of Influence Factors on Shear Strength of Deep Beam
2
1
2
2
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3
1
3
3
3
4
2(0.74)
1
2(280)
3
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2(22.0)
3
1
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2
3
1
2(280)
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3(1.18)
1
3(300)
2
8
3
2
1
3(300)
9
3
3(25.1)
2
1
2.3 试验结果及分析比较
本试验共进行9个试件的抗剪承载力测试,试件
参数、抗剪承载力及试验结果分析,见表3.
表3 试件参数及试验结果
(辽宁工业大学 土木建筑工程学院,辽宁 锦州 121001)
摘 要:利用正交试验设计法、稳健设计法及改进稳健设计法对影响钢筋混凝土深梁抗剪承载力的各因素进 行分析,考虑的因素包括剪跨比、混凝土抗压强度、水平钢筋屈服强度和竖向钢筋屈服强度。深梁的抗剪承载力 对剪跨比这个因素最为敏感,混凝土强度次之,水平钢筋屈服强度、竖向钢筋屈服强度影响最小。与稳健设计法 相比改进的稳健设计法的分析结果与试验结果吻合较好,应用更加准确、方便。目的是为以后钢筋混凝土深梁的 试验、设计和施工提供基本依据。
侧向钢板加固钢筋混凝土连梁的抗剪强度分析
侧向钢板加固钢筋混凝土连梁的抗剪强度分析摘要:钢筋混凝土连梁是剪力墙结构中的一个重要构件。
许多因素都可能要求对结构中连梁进行加固处理。
本文研究了在钢筋混凝土连梁两侧用螺栓固定钢板加固连梁后,对连梁的强度计算分析。
运用混合分析方法和滑移应变的概念,得出了钢板与钢筋混凝土连梁截面间纵向和横向相对滑移位移表达式;以该相对滑移量为变量的加固后连梁的钢板截面与钢筋混凝土梁截面的内力表达式。
由螺栓连接组的剪力一滑移关系、混凝土的抗压强度、极限压应变和钢板截面的应变分布,根据平衡条件得出加固后连梁的抗剪强度。
关键词:连梁;加固;钢板;滑移;强度剪力墙和结构是高层建筑中常用的主要抵抗水平载荷(风和地震荷载)的结构形式。
连接相邻独立墙片间的梁常称为连梁。
在地震作用下,连梁的刚度、强度及延性对整个结构体系的行为表现有极大的影响。
局部连梁的失效可引起结构的抗侧力系统的整体失效。
本文介绍了在中等程度跨高比连梁两侧釆用螺栓固定钢板的方法加固后,连梁的抗剪强度的计算方法。
基于推导出的、考虑滑移效应的、钢板与钢筋混凝土连梁组合协同变形的、变形协调方程,由材料本构性质,根据平衡条件,确定加固后连梁的强度。
该计算方法,可为应用工程师对连梁加固的强度设计和螺栓连接设计,提供理论依据。
1 连梁两侧用螺栓连接钢板加固连梁加固的实验研究见文献[3],加固中用两块钢板在两端用螺栓连接到连梁的两侧面,且螺栓连接位置处在连梁两端的剪力墙上。
研究表明,加固后的连梁具有很好的抗震性能,不仅强度增加、变形能力增强,而且耗能性提高、延性性能也有所增强。
更重要的是,加固后连梁的等效刚度几乎保持不变;这对抗震非常有利,在地震作用下,没有额外刚度的增加,就不会产生附加的内力。
实验研究表明,该加固连梁在外荷载作用下,混凝土梁和钢板间的组合作用,不同于一般普通的在受拉面上用钢板加固的框架梁的组合作用。
边界约束上,框架梁一般简化为两端简支,而连梁两端具有相同转角及相对侧移位移;外力作用下钢板和梁间的滑移关系上,框架梁只在纵向有相对滑移,连梁不仅在纵向有相对滑移而且在横向亦有相对滑移。
构件的抗剪性能及抗剪设计
第3章构件的抗剪性能及抗剪设计3.1 对钢筋混凝土构件抗剪问题的回顾①受弯构件的受剪区段一定有弯矩作用剪弯区段弯矩与剪力的比值对构件的抗剪性能往往起到较主要的作用,构件的破坏形态会发生改变。
②构件的剪弯区段出现斜裂缝之后,其受力及破坏较为复杂,影响因素众多,目前尚未能像正截面的分析一样建立一套大家都能接受较为完整的理论体系,国外各主要规范以及国内个本标准中的斜截面承载力的计算方法有较大的差别。
●加拿大多伦多大学的M.P.Collins, D.Mitchell 和F.J.Vecchio一直以来进行研究,取得了较大的进展(加拿大规范采纳);●宏观模型为基础并经改进的承载力的计算方法和剪切变形计算方法;●分析影响因素,以大量试验为基础建立的承载力计算方法。
③ 构件的剪弯区段形成平面受力(二维应变)状态,构件的变形包括弯曲变形和剪切变形,当构件受力进入非线性状态(出现斜裂缝直至钢筋屈服)以后,剪力—剪切变形关系受到的影响因素较为复杂,在构件的变形中很难筛分剪切变形和弯曲变形,全过程分析有待进一步研究和完善;斜裂缝宽度的计算方法目前研究不成熟,没有公认的计算模型和直接的控制方法。
目前在工程中控制角度也是间接的、经验性的。
3.2 无腹筋构件的抗剪1. 影响无腹筋构件抗剪承载力的因素● 剪跨比λ定义:广义剪跨比:0M Vh λ= (针对计算截面) 计算剪跨比:0a h λ'=对于简支梁:λλ'=如图所示:原《规范》GBJ10-89以混凝土的轴心抗压强度c f 反映混凝土的抗剪承载力,取:c c 00.21.5V f bh λ=+;现行《规范》GB50010-2002以及本次修订后以混凝土的抗拉强度t f 反映混凝土的抗剪承载力,取:c t 01.751.0V f bh λ=+。
由图可见对于高强混凝土原《规范》偏于不安全,而对于现行《规范》是偏于安全的。
● 混凝土强度t f 或c f梁的最终破坏是有混凝土的材料破坏控制的,试验及计算结果的比值如下图所示,可见混凝土的强度偏低时,计算结果安全裕量偏大。
钢板加固混凝土梁抗剪性能探讨
钢板加固混凝土梁抗剪性能探讨摘要:在早期建筑施工中,受限于混凝土梁施工技术限制,缓凝土梁经过一段时间使用后载荷能力下降,无法满足建筑抗剪刀性能需求,需要加固钢板提升缓凝土梁抗剪性能。
为此文章将从五个方面详细探究运用钢板加固混凝土抗剪性能,旨在促进我国建筑行业的技术发展。
关键词:钢板加固;混凝土梁;抗剪性能在部分工程项目中对于混凝土梁的抗剪性有着极高地要求,单一运用混凝土梁无法满足载荷需求,需要运用钢板加固混凝土梁,提升混凝土梁的抗剪性能,如桥梁建筑工程。
钢板加固混凝土梁是加固旧桥中最为常用的技术手段,具有施工便捷、后期加固效果好、经济效益比高等多项优势特征。
由此可见,探究钢板加固混凝土抗碱性能是十分必要的。
一、钢板加固混凝土梁技术发展钢板加固混凝土梁技术源自上个世纪中期,具有施工技术简单,对于建筑外形结构影响小的优势,迅速被建筑行业所推广,技术发展水平日臻成熟。
目前,该技术主要被应用于桥梁建筑工程当中。
我国钢板加固混凝土梁技术发展稍晚,主要以粘钢板研究技术为主,并已经形成了规范化的技术质量判定标准。
我国众多建筑领域专家与学者都对粘钢板的加固性能进行了试验,计算加固前后主体建筑抗弯承载力,肯定了粘钢板加固技术的加固效果,让混凝土梁具备了更好的延展性能,提高了梁的载荷极值。
可以预见,在未来的发展中会加大对钢板加固混凝土梁技术的研究,提升钢板加固抗剪性能。
二、钢板加固混凝土梁抗剪性能分析计算(一)混凝土梁抗剪性能分析桥梁建筑在承受纵向荷载力时,会时混凝土梁受弯剪组合力的影响,通常情况下混凝土梁中间点位置即为弯剪组合力的最大作用处,一旦超过其最大荷载力时,将会导致梁体破坏,甚至发生建筑主体倒塌的现象。
分析缓凝土梁抗剪性能,可以预判是否需要钢板加固,提升其抗剪性能,延长建筑项目周期使用寿命,降低工程投入成本,帮助建筑质量安全。
在分析混凝土梁抗剪性能时可以参照《混凝土结构设计规范》的公式计算出一般钢筋混凝土梁与弯构件抗剪荷载力计算公式:通过《混凝土结构设计规范》提供的公式可以估算出加固前与加固后的抗剪性能变化,从而达到分析钢板加固混凝土梁抗剪性能的目的。