侧向弯曲

侧向弯曲是指构件在荷载或作用下发生的变形，沿着构件长向各点的变形大小不同，呈现出曲线形状。在这种情况下，构件的中部通常出现最大的挠曲，这一数值被称为弯曲矢高，或者在工程上称为挠度。

概念

侧向弯曲是一种常见的结构失稳现象，特别是在直梁在竖向荷载作用下，结构会发生显著的竖向弯曲变形和侧向扭转变形，进而导致结构失稳，这种情况被称为梁的侧扭屈曲。

抗侧向弯曲性能试验研究

背景

为了应对传统防撞结构材料的缺陷，如钢质材料易氧化生锈、混凝土易开裂且钢筋易锈蚀等问题，研究人员开始探索使用纤维增强复合材料（Fiber Reinforced 均聚物，简称FRP）制成的防撞结构。FRP材料具有轻质高强、耐腐蚀性好的特点，适用于多种环境。FRP材料与混凝土结合形成的新一代复合材料结构，能够提供高性能的防撞结构，且施工简便。

实验目的

本次实验旨在研究GFRP空心柱与GFRP-混凝土实心柱在侧向受压荷载作用下的抗弯性能，包括荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、极限承载力以及破坏模式。

实验方法

加载和量测装置

试验采用了悬臂加载的方式模拟实际工程中的荷载情况，利用螺旋式千斤顶在试件悬臂端进行加载，并通过力传感器测量荷载。根据相关规范，确定加载点至试件底部的距离为600mm。在GFRP管的不同位置粘贴应变片，并设置位移计进行数据采集。

试件设计

试验共设计并制作了6个试件，分别研究了纤维纵横向铺层比例和长径比对GFRP-混凝土实心柱与GFRP空心柱的影响。

结果分析

纵横向铺层比例

研究表明，随着纤维纵横向铺层比例的提高，无论是空心构件还是实心构件的极限承载力都有所提升，同时空心构件的抗弯刚度也受到影响，而实心构件的抗弯刚度变化不大。

长径比

随着长径比的减小，空心构件与实心构件的极限承载力以及抗弯刚度均有明显提高，这是因为长径比的变化直接影响了截面惯性矩I，从而影响了构件的极限承载力。

空心构件与实心构件对比

在其他条件相同的情况下，实心构件的极限承载力普遍高于空心构件，这归功于混凝土的填充作用。

研究结论

通过对3根GFRP空心圆柱和3根GFRP-混凝土实心柱构件的静力试验，得出了以下结论：

1. 长径比对GFRP空心柱及GFRP-混凝土实心柱的破坏模式具有显著影响，长径比越大，构件的破坏模式越倾向于受压破坏。

2. 在长径比相同的情况下，GFRP纵横向纤维铺层比例对GFRP空心圆柱的抗弯性能具有重要影响，而对于GFRP-混凝土实心构件的抗弯刚度影响相对较小。随着纵横向纤维铺层比例的提高，两者极限承载力均有提高。

3. 在长径比与纤维纵横向比例相同的情况下，GFRP空心柱与GFRP-混凝土实心柱的破坏模式相似，且后者极限承载力更高。

工型梁侧向弯曲的控制

问题背景

在山区高速公路建设中，工型组合梁桥因其适应复杂地形的能力而得到广泛应用。然而，工型梁在施工过程中常出现侧向弯曲的问题，严重影响梁体的使用。

弯曲原因

工型梁侧向弯曲的原因主要包括结构特性、张拉时的偏位、预应力钢束的布置以及材料构成的非匀质性等因素。

控制措施

针对工型梁侧向弯曲的问题，提出了改进的张拉顺序和一系列施工控制措施，包括添加早强剂、精确控制钢束定位、确保锚下垫板与钢束轴线垂直等。

研究结论

通过改进张拉顺序和加强施工控制，成功降低了工型梁的侧向弯曲，最大值降至6mm，表明这些改进措施是有效的。

参考资料

侧向弯曲.侧向弯曲.2024-10-23

侧向弯曲.知网空间.2024-10-23

瘦腰运动:侧向弯曲.网易.2024-10-23