高强钢筋混凝土梁短期变形计算方法研究
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钢筋混凝土梁的变形与承载力试验研究一、研究背景和意义钢筋混凝土梁是建筑工程中常用的结构元件之一,其承载能力和变形性能直接影响建筑物的安全性和稳定性。
因此,对钢筋混凝土梁的变形与承载力进行试验研究,有助于了解其力学性能及其对建筑物的影响,进而指导结构设计和施工工艺的优化。
二、试验方案1.试验材料:混凝土、钢筋2.试验设备:万能试验机、变形计、应变计、加载系统、数据采集系统等。
3.试验样本:采用正交设计方法,设计不同长度、不同截面尺寸、不同配筋率的钢筋混凝土梁样本,共计20组。
4.试验方法:按照GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》和GB/T 50082-2009《混凝土结构试验方法标准》的要求进行试验。
其中,变形与承载力试验分为以下几个过程:①弯曲前挠度测试:在试验前对悬臂梁进行自重挠度测试,以确定试验时的初始挠度。
②弯曲试验:采用三点弯曲法对试样进行弯曲试验,记录试样的挠度和承载力数据。
③破坏试验:在试样承载力达到峰值后,继续施加荷载至试样破坏,记录试样破坏时的荷载和挠度数据。
④残余挠度测试:在试样破坏后,记录试样残余挠度数据。
三、试验结果分析1.弯曲试验结果:通过数据分析,确定试样的弹性模量、极限承载力、屈服荷载等力学性能指标。
2.破坏试验结果:通过破坏试验数据分析,确定试样的破坏模式、破坏荷载等指标。
3.残余挠度测试结果:通过残余挠度测试数据分析,确定试样的残余变形性能指标。
4.结果分析:根据试验数据分析结果,得出不同长度、不同截面尺寸、不同配筋率的钢筋混凝土梁的力学性能指标,比较不同参数对梁的承载能力和变形性能的影响,为结构设计和施工工艺提供参考。
四、结论通过试验研究,得出不同参数下的钢筋混凝土梁的力学性能指标,比较不同参数对梁的承载能力和变形性能的影响,为结构设计和施工工艺提供参考。
同时,该研究还可以为建筑工程的安全性和稳定性提供支持和保障。
摘要摘要碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)以其优越的性能在混凝土结构加固与改造中得到了较多的应用。
钢筋混凝土短梁的跨高比较小,具有较大的承载力,广泛应用于建筑工程、水利工程、港口工程、交通及市政工程等。
本文通过11根不同跨高比的碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯试验,探讨了跨高比、CFRP布层数、混凝土强度和纵筋配筋率对纤维布加固钢筋混凝土短梁破坏形态、极限荷载、混凝土应变、钢筋应变、纤维布应变、弯矩-曲率曲线、荷载-挠度曲线、荷载-转角曲线以及裂缝等的影响,建立了碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯承载力、抗弯刚度和裂缝宽度的计算方法。
主要内容如下:(1)分析了跨高比、纵筋配筋率和CFRP布层数对钢筋混凝土梁极限荷载的影响,结果表明:CFRP布加固钢筋混凝土梁的受弯破坏主要有CFRP布拉断和混凝土压碎两种模式;随跨高比的减小,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著增加;随纵筋配筋率和CFRP布层数的增加,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著提高。
结合本文和已有文献的试验结果,提出了反映跨高比影响的CFRP布加固钢筋混凝土短梁受弯承载力计算方法,该方法也可用于CFRP布加固钢筋混凝土浅梁的受弯承载力计算。
(2)分析了跨高比对CFRP布加固钢筋混凝土短梁抗弯刚度的影响,结果表明:弯矩-抗弯刚度曲线的弯曲程度随跨高比而变化。
结合混凝土梁的刚度理论,提出了考虑跨高比影响的CFRP布加固钢筋混凝土短梁弯距-抗弯刚度全过程计算模型。
在此基础上,考虑剪切变形对短梁跨中挠度的影响,提出了计算CFRP布加固钢筋混凝土短梁跨中挠度的等效抗弯刚度计算模型。
(3)分析了跨高比对CFRP布加固钢筋混凝土短梁开裂荷载和裂缝宽度的影响,结果表明:随跨高比的减小,CFRP布加固钢筋混凝土梁开裂荷载显著增加;使用荷载与屈服荷载比值相同时,随跨高比的减小,CFRP布加固钢筋混凝土短梁的裂缝宽度减小。
第43卷第8期• 34 • 2 0 1 7 年 3 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No.8Mar.2017文章编号:1009-6825 (2017) 08-0034-03高强钢筋混凝土筒支梁抗弯性能试验研究与数值计算+郑如良1马鸣2(1.解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点试验室,江苏南京210007 ; 2.中国人民解放军69006部队,新疆乌鲁木齐830001)摘要:通过对不同强度高强钢筋混凝土梁的加载试验,研究了高强钢筋对梁抗弯性能的影响规律,并运用有限元模拟软件MSC. Marc对试验中的不同试件进行模拟,对比了所得的试验值和模拟值,结果表明:高强钢筋对提高梁的承载力效果十分显著,梁的屈 服挠度和破损荷载也随钢筋强度提高呈增大趋势。
关键词:高强钢筋,混凝土简支梁,抗弯性能,MSC. Marc中图分类号:TU311 文献标识码:A1试验概况1.1 试件设计试验主要是对高强钢筋混凝土梁进行弯曲试验,梁的尺寸取 为1 800 m m X300 m m X150 mm,梁的支撑跨距为1 500 mm。
试 验机的最大载荷为4 000 kN,满足试验要求。
试验主要考虑不同等级的钢筋、不同配筋率和不同等级的混 凝土梁,主筋配筋率为〇.6%和1.0%两种,受拉主筋为HRB400,HTB600和HTB700三种,混凝土为C40和C60两种,主要针对 HTB700级钢筋开展试验。
各组试件编号见表1。
表1试验安排表试件组编号钢筋种类混凝土种类立方体抗压强度/MPa配筋率/%试件数量4C406HRB400C4048.20.5636C406HTB600C4048.20.5637C406HTB700C4044.10.5637C410HTB700C4044.1 1.0037C606HTB700C6067.00.5637C610HTB700C6067.0 1.003试件的配筋方式见图1,采用两根受拉主筋和两根构造筋,中部纯弯段受压区没有钢筋,试件混凝土保护层厚度为25 mm。
钢—混凝土组合梁变形的附加曲率法的分析与研究胡夏闽周成杰摘要:刚度是组合梁设计的主要控制因素之一,所以准确计算梁的刚度显得至关重要。
本文对已有梁的刚度计算方法进行了分析和研究,并且重点介绍了附加曲率法。
用具体的实例来进行对比,结果表明建立在截面附加曲率方程上的考虑界面相对滑移的组合梁截面抗弯刚度的计算公式较合理。
关键词:钢—混凝土组合梁;刚度和挠度;滑移;曲率Abstract: flexural rigidity has been one of the foremost significant factor in composite beam design, therefore, calculating the flexural rigidity of the beams is rapidly important. In this paper, through analyzing the methods for calculating the composite beams’ rigidity and introducing the additional curvature method, by comparing the results of an example, show the calculation method based on the equation of additional curvature of flexural rigidity of composite beam is reasonable.Key words: steel-concrete composite beams; stiffness and deflection; slip; curvature Analysis of the additional curvature method for deformation of composite steel-concrete beamsHu Xiamin , Zhou Chengjie引言钢—混凝土组合梁结构是一种在钢筋混凝土结构和钢结构的基础上,发展起来的一种新型结构,具有自重轻、承载能力大、造价低和施工便利等优点。
钢筋混凝土梁的变形分析及设计方法研究一、引言钢筋混凝土(简称混凝土)是现代建筑中最常用的材料之一,其在结构中承担着重要的承载作用。
混凝土梁作为混凝土结构中的一个重要组成部分,其变形分析和设计方法对于混凝土结构的安全性和稳定性具有重要的影响。
因此,本文将对钢筋混凝土梁的变形分析及设计方法进行研究。
二、钢筋混凝土梁的变形分析一个钢筋混凝土梁在受到荷载作用后,会发生一定的变形。
这种变形可以分为弹性变形和塑性变形两种类型。
弹性变形是指梁在荷载作用下发生的临时性变形,当荷载去除后,梁会恢复到原来的形状。
塑性变形是指梁在荷载作用下发生的不可逆变形,当荷载去除后,梁无法完全恢复到原来的形状。
在进行钢筋混凝土梁的变形分析时,需要考虑以下几个因素:1. 材料的特性:混凝土和钢筋的特性是影响钢筋混凝土梁变形的主要因素之一。
混凝土的弹性模量较低,因此混凝土的变形会比钢筋更明显。
而钢筋的弹性模量较高,因此钢筋的变形相对来说比较小。
2. 梁的几何形状:梁的几何形状也会对梁的变形产生影响。
梁的截面形状、尺寸以及长度等因素都会影响梁的变形。
3. 荷载的大小和分布方式:荷载的大小和分布方式会直接影响梁的变形。
当荷载越大或分布方式越不均匀时,梁的变形也会越明显。
4. 支座的刚度:支座的刚度也会对梁的变形产生影响。
当支座的刚度较高时,梁的变形也会相应地减小。
通过综合考虑以上因素,可以采用不同的方法对钢筋混凝土梁进行变形分析。
其中,常用的方法包括弯曲变形分析、剪切变形分析和挠度分析等。
三、钢筋混凝土梁的设计方法在进行钢筋混凝土梁的设计时,需要考虑梁的承载能力、变形性能和稳定性等因素。
根据设计要求和实际情况,可以采用以下的设计方法:1. 强度设计法:强度设计法是一种基于梁的承载能力进行设计的方法。
该方法要求在梁受到荷载作用时,梁的承载能力要大于荷载的大小,以确保梁的安全性。
2. 极限状态设计法:极限状态设计法是一种基于梁的变形性能进行设计的方法。
第5章钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算钢筋混凝土结构在受力过程中会发生变形和裂缝,因此需要进行变形和裂缝宽度的计算。
这一章节将介绍钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算的主要方法和步骤。
首先,变形计算是钢筋混凝土构件设计的基础,它涉及到构件在受力过程中的变形量和变形方式。
变形计算一般可分为弹性变形和塑性变形两个部分。
弹性变形是指在载荷作用下,构件恢复原来形状的变形,而塑性变形是指超过材料的弹性极限后,构件继续发生的非弹性变形。
进行变形计算时,首先需要确定构件的截面形状和尺寸,以及材料的特性和物理性质。
然后,根据受力作用和荷载的计算结果,使用力学理论和数值方法进行变形计算。
常用的变形计算方法有弹性理论方法、位移法、等效应力法等。
在进行变形计算时,需要注意考虑以下因素:首先是荷载的作用,比如弯矩、剪力、轴力等,不同荷载对构件变形的影响是不同的。
其次是构件的约束条件,比如支座的约束和边缘约束等。
还有就是材料的特性,包括弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度等,这些参数对构件的变形也有重要影响。
变形计算的结果主要是构件的变形量和变形形态,可以是位移、角度、变形率等。
通过变形计算,可以了解构件在受力过程中是否满足可用性要求,是否会导致结构的破坏或者使用寿命的降低。
如果计算结果不满足要求,则需要进行结构设计的调整,比如增加截面积、减小荷载等。
接下来,对于钢筋混凝土构件的裂缝宽度计算。
裂缝宽度是指在受力过程中钢筋混凝土构件内部和表面出现的裂缝的宽度。
裂缝的产生不仅会影响构件的外观和美观度,而且还会导致构件的耐久性和使用寿命的降低。
进行裂缝宽度计算时,首先需要确定构件受力状态和荷载情况。
然后,根据材料的特性和性能,采用力学理论和数值方法进行裂缝宽度的计算。
常用的裂缝宽度计算方法有弹性理论方法、裂缝控制法、等效应变法等。
在进行裂缝宽度计算时,需要考虑多种因素。
首先是构件的几何形状和尺寸,比如截面形状、长度、宽度等。
其次是材料的特性,包括抗拉强度、收缩性能、温度变化等。
钢筋钢纤维高强砼梁正截面承载力的简化计
算方法
钢筋钢纤维高强混凝土梁在建筑领域中应用广泛,其正截面承载力的计算方法是该领域的关键研究方向。
下面将分步骤阐述钢筋钢纤维高强砼梁正截面承载力的简化计算方法。
第一步,计算截面受力
钢筋钢纤维高强混凝土梁的正截面承载力计算需要先计算截面受力。
对于长期荷载和短期荷载,可以根据已有的标准和规范进行计算。
然而,在大荷载、变形和温度变化时,截面受力不易准确地计算,需要采用试验方法来验证。
第二步,计算荷载作用下的刚度
在荷载作用下,钢筋钢纤维高强混凝土梁会发生变形,计算荷载作用下的刚度是确定正截面承载力的关键。
通过对截面变形进行建模,并根据截面尺寸、材料参数等进行计算,可以得出荷载作用下的刚度。
第三步,计算正截面承载力
利用已经确定的截面受力和荷载作用下的刚度,可以计算出钢筋钢纤维高强混凝土梁正截面承载力。
其中,承载力值包括受压区的抗压强度、受拉破坏时的钢筋拉力、混凝土的抗拉强度等多个因素的综合作用。
总的说来,钢筋钢纤维高强砼梁正截面承载力的简化计算方法需要综合考虑材料特性、截面形状、荷载类型等因素,通过对截面受力、荷载作用下的刚度等进行计算,最终得出正截面承载力的值。
此方法已经得到广泛应用,在大型建筑中发挥了重要的作用。
建筑结构学报 Jour nal of Bu ildi ng Structures 第32卷第1期2011年1月V ol 32N o 1Jan 2011006文章编号:1000 6869(2011)01 0050 08高强钢筋混凝土梁短期裂缝计算方法评析赵 勇1,王晓锋2,程志军2,周建民1(1.同济大学建筑工程系,上海200092;2.中国建筑科学研究院,北京100013)摘要:收集和整理近年来国内完成的114根配置400MPa或500MPa级热轧带肋钢筋混凝土梁受弯试验短期裂缝结果,对GB50010 2002混凝土结构设计规范!的裂缝计算公式进行评估分析。
分析结果表明:规范的短期裂缝计算方法仍可适用于配置高强带肋钢筋的混凝土受弯试件,但平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度试验值与按规范公式计算的结果相比总体上偏低,二者之比的均值分别为0 930、0 711和0 739,因此建议对部分参数进行修正。
利用试验数据进行参数回归分析,得到裂缝间距和裂缝宽度计算模式的修正公式,修正后的计算值和试验值符合较好,但对配置多层钢筋的情况有待进一步研究。
关键词:钢筋混凝土梁;高强钢筋;热轧带肋钢筋;短期裂缝;裂缝间距;裂缝宽度中图分类号:TU375 11 文献标志号:ACalculationalmethod for short term crack of rei nforced concretebea ms w it h high strength steel barsZ HAO Yong1,WANG X i aofeng2,C HENG Zhij un2,Z HOU Jian m i n1(1.Depart m ent of Bu ildi ng Eng i neeri ng,TongjiUniversit y,Shanghai200092,Ch i na;2.Ch i na Academ ic of Bu ildi ng Research,Beijing100013,Ch i na)Abstract:The paper eval uates t he for mulae for t he crack spaci ng and cr ack w idth specified in the c ode f or desi gn of concrete(GB50010 2002)usi ng experm i ental data of114concrete bea m s re i nforced w ith400M Pa or500M Pa l ong itudi nal hot ri bbed steel bars a nd tested under short ter m bendi ng loads i n recent years i n Chi na.The analysis sho w s that t he ori g i nalm ethod i n GB50010 2002is adaptable to flexuralm e mbers w ith h i gh stre ngth reinf orce m e nt, but the test va l ues of average crack spaci ng,average crac k w idth a nd max m i um crack w i dth are i n general less than those calc u l ated according to GB50010 2002w ith the average rat i os o f0 930,0 711and0 739respect i vel y.So it is necessary to rev i se so m e para m eters of the for mulae.Based on the test results,t he rev ised for mulae of the crack spaci ng and crack w i dth are suggested through regression anal ysi s for bea m s w ith high strength steel bars.T he predict i ng va l ues fr o m t he revised for mulae agree well w ith the test results,but the applicability of the for mulae to the cases o fm ulti ro w rei nforce ment bea m s nee ds further study.K ey wor ds:re i nforced concrete bea m;h i gh strengt h steel bar;hot ri bbed bar;short ter m cr ack;crack spacing;crack w i dth基金项目:国家∀十一五#863计划课题(2007AA03Z550),国家科技支撑计划课题(2007BAE30B05)。
超高层混凝土建筑结构的收缩与徐变计算超高层混凝土建筑结构的收缩与徐变计算现在HiStruct总结一个简单的手算原理给各位参考,理解本文的原理,再辅以excel等数据处理和计算,即可完成超高层建筑主要构件的收缩与徐变计算,对超高层构件的徐变影响做一个评估,并可指导施工过程(监测-对比-调整)。
首先,来看影响混凝土收缩续变的因素具体有哪些1.混凝土混凝土的力学性质,比如材料,强度等级等,一般认为收缩续变与ftk的开平方成反比。
2.环境的相对湿度,越干燥越不利3.理论厚度(与体积面积比类似的概念),越小越不利4.加载开始的龄期,普通的混凝土结构一般可以认为从3d开始算起,而后张预应力则需要从实际天数开始算起。
5.构件的配钢率,由于收缩和徐变是混凝土的变形与钢筋钢材无关,因此为了钢筋会限制和减小混凝土的收缩徐变。
其次,收缩徐变的终极值前些日子读了一下混凝土设计规范的征求意见稿,最后附录了一个收缩徐变的计算过程(欧洲规范)和表格,虽然里面徐变系数的位数应该是错的。
同时规范采用10年为终极值,一般认为20年比较合适,建议在此表的基础上再乘以1.10倍放大。
接着,收缩徐变系数与时间的相关性一般来说收缩徐变系数与时间的相关性是相似的,因此在简化计算的时候HiStruct认为可以将它统一在一起考虑。
有这么一个规律,一般28天左右40%的收缩徐变可以完成;三个月的时候完成60%;半年可以完成大概70%,一年之后完成80%,两年大约88%左右,一般超高层施工时间可以达到两年甚至更多,因此有很大一部分的收缩徐变会在施工期内完成。
最后,把整体计算流程说一下第一步,根据计算和施工进度等条件,按照规范附录K查表或者通过公式计算得到收缩徐变的最终值。
第二步,根据收缩徐变的时间相关曲线和施工进度计算某一层构件在某一段时间内的收缩徐变值,一般低部构件的总收缩需要叠加上面各层荷载的时间效应。
而各层构件在重力下的轴力则可以依据整理模型的计算结果取用。
混凝土梁的变形限值标准一、引言混凝土结构中的梁承担着承载重量的重要任务,因此梁的设计和施工非常重要。
在设计和施工过程中,需要考虑梁的变形限值,以保证梁在使用过程中的安全性和稳定性。
本文将就混凝土梁的变形限值标准进行详细的探讨。
二、混凝土梁的变形限值概述混凝土梁在使用过程中会受到外力的作用,从而产生一定的变形。
梁的变形限值是指在使用寿命内,由于荷载、温度、收缩等因素引起的变形应不超过某一规定值。
混凝土梁的变形限值不仅与设计荷载有关,还与混凝土强度等因素相关。
因此,在设计和施工过程中需要注意混凝土梁的变形限值。
三、混凝土梁的变形限值计算方法混凝土梁的变形限值计算方法包括两种,一种是基于荷载,一种是基于混凝土强度。
具体方法如下:1. 基于荷载的计算方法在设计荷载已知的情况下,混凝土梁的变形限值可以通过以下公式计算:Δmax = L/250其中,Δmax为混凝土梁允许的最大变形量,L为梁的跨度。
2. 基于混凝土强度的计算方法在混凝土强度已知的情况下,混凝土梁的变形限值可以通过以下公式计算:Δmax = k1·k2·h/500其中,k1和k2为系数,h为梁的截面高度。
四、混凝土梁的变形限值标准混凝土梁的变形限值标准是指在设计和施工过程中,混凝土梁的变形限值应该满足的规定要求。
目前,国内外都有相应的标准规范,主要包括以下几个方面:1. 混凝土梁的变形限值应不大于设计荷载产生的变形限值。
2. 混凝土梁的变形限值应不大于混凝土强度规定的变形限值。
3. 混凝土梁的变形限值应符合国家和地方相关标准规范的要求。
具体来说,国内混凝土结构设计规范《GB 50010-2010》规定,混凝土梁的变形限值应满足以下要求:1. 对于常规混凝土梁,其变形限值应不大于设计荷载产生的变形限值。
2. 对于高强混凝土梁,其变形限值应不大于混凝土强度规定的变形限值,一般为1/400 ~ 1/500。
3. 对于预应力混凝土梁,其变形限值应不大于设计荷载产生的变形限值和预应力损失的变形限值之和。
钢筋混凝土梁的变形控制研究一、前言钢筋混凝土梁是建筑结构中常用的承载构件,其变形控制是保证结构安全和使用寿命的重要因素。
因此,研究钢筋混凝土梁的变形控制具有重要的理论和实际意义。
二、梁的变形及变形控制1. 梁的变形形式梁在受力作用下会发生弯曲变形,其变形形式主要有以下几种:(1)弯曲变形:梁在受力作用下呈现出弧形的变形形态。
(2)剪切变形:梁在受剪力作用下发生的变形。
(3)挠曲变形:梁在受弯曲作用下发生的弹性变形。
(4)膨胀变形:梁在受热膨胀作用下发生的变形。
2. 梁的变形控制(1)设计合理的截面尺寸和配筋率,使得梁的弯曲变形和剪切变形在安全范围内。
(2)采用适当的预应力措施,减小梁的挠曲变形。
(3)采用适当的支座形式和间距,减小梁的膨胀变形。
三、钢筋混凝土梁的变形控制方法1. 加强截面形式设计在设计梁的截面形式时,应根据受力情况进行合理的尺寸和配筋率的选取,以减小弯曲变形和剪切变形。
2. 采用预应力技术预应力技术是一种通过预拉应力的方法来减小梁的挠曲变形的技术。
通过对梁在施工前进行预应力,可以使得梁在使用时的挠曲变形减小,从而提高梁的使用寿命。
3. 采用适当的支座形式和间距在梁的支座设计中,应根据实际情况选择合适的支座形式和间距,以减小梁的膨胀变形。
4. 加强施工管理在梁的施工过程中,应加强施工管理,保证梁的质量和精度,避免施工中出现误差和缺陷,从而减小梁的变形。
四、案例分析某工程中,设计了一根跨度为10m的钢筋混凝土梁,要求在设计荷载下,梁的挠度不超过L/400。
根据设计要求,采用了以下措施:1. 设计合理的截面尺寸和配筋率,使得梁的弯曲变形和剪切变形在安全范围内。
2. 采用预应力技术,在施工前对梁进行预应力处理,减小梁的挠曲变形。
3. 采用适当的支座形式和间距,减小梁的膨胀变形。
4. 在施工过程中,加强施工管理,保证梁的质量和精度,避免施工中出现误差和缺陷,从而减小梁的变形。
经过实际应用验证,采用以上措施后,梁的挠度满足设计要求,保证了结构的安全和使用寿命。