高钛重矿渣骨料钢筋混凝土梁抗弯试验

设计了普通钢筋混凝土和3种高钛重矿渣钢筋混凝土(渣砂渣石、渣砂普石、普砂渣石)的4组梁,进行纯弯试验研究,每组梁以配筋率为变化参数各制作了3种梁,共12个试件。从破坏形态、开裂弯矩、极限弯矩以及弯矩-挠度曲线等方面对所有试件进行抗弯试验研究,最后利用有限元对所有试件的荷载-跨中挠度过程曲线进行计算。研究表明:3种高钛重矿渣钢筋混凝土梁的破坏形态与普通钢筋混凝土梁基本相同,高钛重矿渣钢筋混凝土梁的抗裂性能和抗弯极限承载力优于普通钢筋混凝土,利用有限元法能够较准确的预测高钛重矿渣钢筋混凝土梁的正截面极限抗弯承载力。更多还原     

受拉钢筋锈蚀后混凝土箱梁抗剪承载能力研究

为了研究不同服役时间的箱型截面混凝土桥梁上部结构抗剪受力性能和破坏机理,按1/4缩尺比设计制作了3片剪跨比1.27的工字型截面钢筋混凝土梁.首先进行纵向受力钢筋恒电流电化学快速腐蚀, 3个试件的受拉纵向钢筋锈蚀率分别为0、10%和20%,然后用两点加载法在万能试验机上进行抗剪承载力加载试验.结果表明:从S1到S3试件,随着纵向受力钢筋锈蚀率的增大,梁的峰值荷载降低,峰值荷载对应的挠度降低,极限位移降低;20%峰值荷载以下时S1和S2试件混凝土应变沿高度方向基本满足平截面假定,锈蚀率较大的S3试件则不满足平截面假定;非锈蚀钢筋混凝土梁用公预规斜截面抗剪承载力公式计算较为准确, 3种钢筋锈蚀混凝土斜截面抗剪承载力计算方法的结果基本一致,但随着钢筋锈蚀率增大, 3种方法的计算精度均有所降低.     

火灾后钢筋套筒灌浆连接混凝土柱抗震性能研究

目前套筒灌浆连接在装配式结构中运用越来越广泛, 为了研究火灾后钢筋套筒灌浆连接混凝土柱的抗震性能, 通过有限元软件Abaqus与Python程序结合对预制混凝土柱火灾后的抗震性能进行模拟, 并经试验其结果得到验证. 在此基础上分析了混凝土柱的滞回特性、骨架曲线, 研究了剪跨比、轴压比、受火时间等因素对火灾后钢筋套筒灌浆连接混凝土柱耗能能力、延性系数、承载力等抗震性能指标的影响. 结果表明: 受火时间越长, 试件的滞回曲线捏拢现象越明显, 峰值荷载明显降低, 受火60、90、120min后, 峰值荷载分别降低26.2%~34.4%、31.8%~43.2%、39.9%~50.3%. 火灾损伤会影响预制试件的延性, 受火60、90、120min后预制试件的延性系数分别减小4.2%~28.4%、13.9%~35.8%、25.4%~33.5%. 火灾后, 预制柱的耗散能系数降低, 降低趋势与现浇试件相似; 初始刚度随着火灾时间的增长明显降低. 通过参数分析, 建立了火灾后套筒灌浆连接预制柱的承载力公式, 为火灾后同类构件承载力评估提供参考依据.     

BFRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究

通过3个BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer)筋混凝土简支梁和3个普通钢筋混凝土简支梁的受弯性能试验,研究了其在不同配筋率下受弯性能的差异,得到了BFRP筋混凝土梁的裂缝分布特征、极限荷载、荷载-挠度和荷载-应变关系,分析了其极限承载力和延性,并通过对BFRP筋混凝土梁受弯承载力理论值与试验值的对比,分析了BFRP筋混凝土梁的破坏特征以及不同配筋率对其影响,并且验证了BFRP筋混凝土简支梁平截面假定的准确性.     

高强钢筋混凝土单向板在非接触爆炸下的抗爆性能研究

钢筋混凝土(RC)单向板是桥梁建设的重要组成部分. 对6块高强RC单向板进行非接触爆炸试验, 研究HRB400、HRB500和HTRB600高强RC单向板的抗爆性能, 分析爆炸后试件的破坏形态和参数. 结果表明 非接触爆炸下, 3种类型高强钢筋混凝土单向板的破坏形态相似, 单向板整体响应后出现弯曲破坏, 侧表面出现多条弯曲破坏裂缝; 在2.5kgTNT作用下的HTRB600高强RC单向板的裂缝数量和裂缝类型与2.1kgTNT作用下的HRB500高强RC单向板和1.7 kgTNT作用下的HRB400高强RC单向板差别不大, 相差范围在1条裂缝以内; HTRB600高强RC单向板在承受更大载荷时, 其平均加速度峰值比低载荷下HRB500、HRB400高强RC单向板分别增加45.1%和88.6%, 其抗弯承载力更好, 刚度更大.     

钢-LVL组合工字形梁受剪性能研究

将单板层积材(LVL)和冷弯薄壁型钢通过结构胶复合形成工字形截面的组合梁,以组合梁的剪跨比、腹板和翼缘LVL厚度为参数,对9根钢-LVL组合工字形梁进行受剪性能试验,观察其在不同荷载作用下的破坏现象、破坏形态、应力变化及挠度的发展,对受剪承载力的影响因素进行分析,并提出组合梁的跨中挠度及受剪承载力的计算方法.试验结果表明,钢-LVL组合工字形梁的整体工作性能较好,组合效应显著,其受剪承载力与剪跨比、腹板厚度及翼缘厚度有关.当剪跨比小于2.5时,试件表现为明显的剪压破坏,腹板厚度、翼缘厚度的增加以及剪跨比的减小,可以有效地提高其极限受剪承载力.提出了组合梁的跨中挠度和受剪承载力计算模型,与试验结果吻合良好,实测挠度与计算挠度误差在8%以内,受剪承载力试验值与计算值平均误差不超过10%.     

天然沙漠砂砂浆砌筑砖砌体轴心受压性能试验研究

为了研究沙漠砂砂浆对砖砌体轴心受压试件的影响,本文首先通过试验配制M5级和M10级沙漠砂砂浆,然后根据6个沙漠砂多孔砖砌体抗压试件和6个普通砂多孔砖砌体抗压试件的轴心抗压试验,对比分析了在砂浆强度和试件尺寸相同的条件下,沙漠砂和普通砂砖砌体抗压试件的破坏特征、轴压承载力.试验结果表明:配制出的沙漠砂砂浆满足和易性和强度要求;沙漠砂砖砌体抗压试件表现出与普通砂砌体抗压试件相似的性质.     

膨胀剂对自密实钢管混凝土轴心受压性能的影响试验分析

为研究自密实钢管混凝土共同工作性能,基于膨胀剂掺量的变化进行了14根圆钢管自密实混凝土的轴心受压试验,探讨分析自密实钢管混凝土的钢管与核心混凝土的变形情况以及膨胀剂掺量对试件轴心受压的影响。试验结果表明:钢管自密实混凝土试件的荷载应变曲线划分为弹性阶段、弹塑性阶段、强化阶段3个受力阶段;适量掺入膨胀剂可以使自密实钢管混凝土中钢管与混凝土变形协调,从而提高两者共同受力的承载力。但过量掺入膨胀剂,钢管壁将过早发生屈曲,降低钢管自密实混凝土的抗压承载力。     

火灾高温及高温后型钢混凝土结构性能

正宁波大学土木与环境工程学院李俊华教授著的《火灾高温及高温后型钢混凝土结构性能》,2019年2月由中国建筑工业出版社出版。作者结合试验、理论分析和数值计算,系统地介绍了火灾高温及高温后型钢混凝土结构性能。全书共分为11章,包括:火灾高温及高温后型钢混凝土粘结滑移性能、常温下带栓钉连接件型钢混凝土纵向剪力传递性能、火灾高温及高温后带栓钉连接件型钢混凝土剪力传递性能、非均匀火灾下约束型钢混凝土柱抗火性能、火灾后型钢混凝土梁受力性能、火灾后型钢混凝土柱受力性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土框架抗震性能研究。本书内容翔实,可供从事结构抗火性能研究的师生参考使用。     

钢筋增强钢管混凝土短柱的轴心受压性能

为了探究混凝土强度对钢筋增强钢管混凝土短柱(R-CFST)轴压性能的影响规律,进行了试验研究.试验中,将混凝土的强度等级作为主要参数,制备了6种混凝土强度的R-CFST、钢管混凝土和普通钢筋混凝土等54根圆形截面短柱试件.根据试验结果,分析了混凝土强度对受力性能、破坏模式、延性、套箍效应和峰值荷载的影响.结果表明:由于钢筋的贡献,R-CFST轴压性能的退化不随混凝土强度的提高而增加,具有较好的塑性性能;钢筋对R-CFST延性、套箍效应和强度的改善随混凝土强度的提高而变得更加明显;混凝土强度的提高不造成破坏模式的改变;高强度混凝土填充时配置适量钢筋可以有效增强R-CFST的受力性能;给出的计算公式能合理计算R-CFST承载力.     

冻融循环后的型钢混凝土黏结滑移性能研究

冻融后型钢与混凝土间的黏结滑移对型钢混凝土结构在冻融环境下的受力性能具有重要影响,为了研究冻融循环后型钢混凝土的黏结强度与滑移特性,对9个常温及冻融后的型钢混凝土短柱试件进行推出试验.结果表明:冻融循环作用后,型钢混凝土各特征黏结承载力与特征黏结强度下降,而保护层厚度增加,使试件端部与柱身裂缝减少,试件的承载力提高.同时冻融前后的型钢混凝土荷载—滑移曲线与黏结—滑移曲线具有大致相同的形状,并在总结规律的基础上构建了冻融型钢混凝土的黏结-滑移本构模型.结合本次试验数据与以往常温及冻融后的型钢混凝土有关试验数据,回归得到冻融型钢混凝土的各黏结强度特征值与相应滑移计算方法,计算结果与试验数据符合性较好.     

开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板火灾后受力性能研究

针对一种由冷弯卷边H型开孔薄壁钢梁和轻骨料混凝土预制板装配而成的新型轻质组合楼板, 对一组两端简支的组合楼板试件开展了烃类火灾作用后的力学性能试验研究. 结果表明, 承担2kN?m-2均布荷载的组合楼板试件在遭受600℃烃类火灾作用后, 仍具有较高的承载能力和整体刚度. 在4kN?m-2的均布荷载作用下, 火灾后损伤最严重的组合楼板试件的跨中挠度仍小于L/400, 且未见混凝土的进一步开裂. 试验结果表明, 薄壁钢梁腹板开孔形式及抗剪键的数量对火灾后组合楼板的整体刚度和受力性能有明显影响, 从提高组合楼板整体刚度的角度考虑, 对主钢梁腹板的开孔宜首选孔径大、数量少的分布形态, 同时适当增加抗剪键数量.     

钢筋混凝土梁截面加固承载力分析

针对钢筋混凝土梁的截面加固问题进行了深入的受力分析，明确地论证了加固结构的受力性能与未经加固的普通结构有着显著的差别，并提供了计算公式。     

预应力陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁受弯性能研究

为了研究短龄期叠合浇筑间隔时间变化和预应力对叠合梁受弯力学性能的影响,制作了4根陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁,进行三等分点受弯试验.对正截面受弯承载力和开裂弯矩进行理论计算,并与试验结果进行对比.结果表明:在同一荷载水平下,预应力叠合梁裂缝宽度小于非预应力叠合梁;浇筑间隔时间的变化对预应力叠合梁承载能力的影响不明显;最...     

二次受力碳纤维布加固钢筋混凝土梁短期刚度的计算

进行了6根碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究. 通过砝码杠杆加载较准确地模拟了碳纤维布加固钢筋混凝土梁的二次受力状况, 得出了碳纤维布加固梁在二次受力下的典型荷载—位移曲线. 在分析二次受力下碳纤维布加固钢筋混凝土梁截面刚度变化的基础上, 通过理论分析并结合试验统计数据, 建立了考虑二次受力碳纤维布加固钢筋混凝土矩形截面梁短期刚度的计算方法. 在对计算结果与试验数据及其他计算方法进行了对比分析后, 表明所建公式具有较好的精确度.     

不同水胶比混凝土内部温湿度长期变化规律研究

鉴于混凝土内部温湿度显著影响混凝土耐久性, 为研究混凝土内部温湿度长期的变化规律, 将不同水胶比混凝土放置于室内大气环境中, 并测量其距离表面3cm、5cm、7cm及9cm处140d内温湿度的演变规律. 研究结果表明: 正常室温条件下, 混凝土内部温度变化主要受环境温度影响, 且与环境温度变化趋势基本相同, 浇筑完成7d后内部温度与环境温度温差大约为2℃, 60d以后内外温差基本消失. 高水灰比混凝土内部含水量充足, 140d内部相对湿度一直保持在85%以上; 低水灰比混凝土内部含水量较少, 早期相对湿度变化受水化耗水影响明显, 混凝土内部相对湿度存在明显梯度差, 5cm、7cm处相对湿度最低分别为60.18%和29.83%; 随着水化作用进行, 长期来看混凝土内部湿度逐步与环境湿度趋于一致.     

火灾温度场下约束钢柱的结构响应分析

假定火灾温度场为国际标准火灾曲线,考虑钢材热工参数的非线性及几何非线性对其热响应的影响,利用有限元方法计算分析了H型钢柱在不同温度分布场下随温度变化的应力、位移等结构响应.研究结果表明:H型钢柱在均匀温度场下与非均匀温度场下的应力、位移等热响应的变化规律截然不同,且均匀温度场下的结构响应解相对偏小,因而在轴心受压钢柱的抗火设计中应考虑非均匀温度场实际情况对设计的影响,从而提出对现行抗火设计规范中假设均匀温度场的抗火设计要求及规定应进行适当的补充和完善.     

基于内聚力模型的快速荷载下CFRP-混凝土界面剪切剥离模拟

鉴于纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)已在混凝土结构加固中普遍应用, 能有效提高结构的承载和变形能力. 为揭示动载作用下FRP-混凝土界面的剥离机理, 本文基于ABAQUS平台, 采用内聚力模型模拟CFRP-混凝土界面层, 实现了快速荷载下CFRP-混凝土界面剥离的高效模拟. 结果表明: CFRP表面应变在加载过程中由加载端向自由端方向传递, 随着加载速率的提高, 界面承载能力也随之提高; 界面峰值剪应力也存在显著的应变率效应; 模拟结果与试验结果基本吻合, 说明了新方法的有效性.     

不同剪跨比下陶粒混凝土叠浇梁抗剪性能试验研究

简支梁受压区采用普通混凝土, 受拉区采用陶粒混凝土, 可充分利用普通混凝土的高抗压强度及陶粒混凝土良好延性及自重轻的优点, 实现二者有机结合. 通过设计制作3根底部采用陶粒混凝土, 上部采用普通混凝土, 剪跨比分别为1.3、1.9、2.5的叠浇梁, 和1根剪跨比为1.9的全陶粒混凝土梁进行抗剪性能试验, 分析叠浇梁在荷载作用下的整体工作性能与破坏特征, 研究不同剪跨比对叠浇梁抗剪极限承载力、变形、最大斜裂缝宽度、纵筋应变和箍筋应变的影响. 结果表明: 所设计的叠浇梁叠浇结合面整体工作性能良好; 随着剪跨比的增大, 跨中挠度和最大斜裂缝宽度增大; 达到极限荷载时, 纵筋均未屈服, 剪跨区箍筋屈服, 4根简支梁均发生典型的剪切破坏.