钢筋混凝土顶层扁梁边节点受力性能试验研究

通过对钢筋混凝土扁梁边节点加载试验,对扁梁宽度为3倍柱宽度的有边梁扁梁边节点和无边梁扁梁边节点的破坏机制、承载力、变形、裂缝和破坏形态等性能进行对比分析,突破《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)对扁梁截面宽度限值的要求,为钢筋混凝土扁梁边节点的设计方法及工程应用提供参考。     

钢筋混凝土扁梁边节点抗震性能拟静力试验研究

为了便于研究钢筋混凝土扁梁边节点抗震能力,进行了2个1:1足尺尺寸钢筋混凝土扁梁边节点拟静力试验,进行试验的目的是观察扁梁边节点在低周往复荷载作用下的破坏机制、承载力、刚度变化、边梁刚度大小对扁梁受力性能的影响。边梁使用的是一般框架梁,进而在边梁柱节点连接处产生刚性节点,增大边梁刚度,增强边梁的承载能力。试验结果可看出与传统扁梁相比,扁梁截面宽度为相应柱宽3倍的扁梁边节点的抗震性能与其相近;突破了在《建筑抗震设计规范》中规定扁梁截面宽度应保持在相应柱截面宽度在2倍及2倍之内的限值要求。     

钢筋混凝土有边梁扁梁边节点受力性能试验研究

通过对钢筋混凝土有边梁扁梁边节点加载试验,对比分析了扁梁宽度与柱宽三种不同比值的扁梁端部节点破坏机制,承载力、变形、裂缝和破坏形态等受力特性,验证了现有的钢筋混凝土扁梁节点设计方法的正确性,同时突破了《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对扁梁截面宽度限值的要求,为钢筋混凝土扁梁节点设计方法及工程应用提供了科学依据。     

钢筋混凝土梁-墙直交节点带锚固板措施研究

从梁-墙直交节点的国内外研究现状和带锚固板（头）钢筋的研究现状出发,分析受力性能,提出对梁～墙直交节点设置锚固板的构造措施,并对其可行性进行研究,指出该措施改善了节点钢筋的粘结滑移能力,并提高了节点受力的整体性。     

冷轧螺旋扭状钢筋在混凝土结构中的作用

进行了冷轧螺旋扭状钢筋、带肋钢筋及光圆钢筋等3种钢筋混凝土构件的力学性能和钢筋与混凝土粘结锚固性能的对比试验。结果表明，在3种构件中，冷轧螺旋扭状钢筋梁的承载力检验系数最高（2.0），钢筋在混凝土梁中的实际工作应力也最高（为钢筋极限强度的95％），试验梁的裂缝范围广、分布均匀、数量多、宽度细，构件的破坏标志为最大裂缝宽度大于1.5mm，而在正常使用状态荷载检验值下，构件裂缝0.02mm。在钢筋拉拔试验中，螺旋扭状钢筋的荷载－滑移曲线形态发生改变，出现了第二峰值，粘结锚固力作用时间延长，承受滑移的能量提高，形成了“延性”锚固的特征。本文还分析了研究螺旋效应的意义。     

平面RC框架夹心节点与传统节点抗震性能对比试验

对钢筋混凝土平面夹心节点(核心区混凝土强度与梁相同)与传统节点(核心区混凝土强度与柱相同)的抗震性能进行了对比分析,内容涉及裂缝开展及试件损伤过程、失效模式、位移延性、核心区抗压承载力、核心区抗剪承载力、滞回耗能性能、梁筋粘结锚固性能、核心区剪切变形等方面。研究显示夹心节点综合抗震性能接近传统节点,但抗剪承载力、梁筋粘结锚固性能等相对较弱。     

外贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁裂缝性能试验研究

通过外贴碳纤维(CFRP)布加固钢筋混凝土梁受弯试验,研究了加固后钢筋混凝土梁在不同CFRP用量、不同CFRP-混凝土粘结宽度和不同预裂裂缝情况下的弯曲裂缝性能,测量了加固梁中纯弯段内钢筋和CFRP应变分布,分析得到了CFRP-混凝土局部粘结-滑移曲线特征。结果表明,外贴CFRP对加固梁的裂缝性能具有显著的改善效果,随CFRP用量和CFRP-混凝土粘结宽度的增加,裂缝间距和宽度均减小,随预裂荷载的增大,加固梁的裂缝间距和宽度增大。采用基于粘结-滑移理论的裂缝分析模型对试验梁的裂缝性能进行了分析,模型同时考虑了钢筋-混凝土界面粘结-滑移和CFRP-混凝土界面粘结-滑移对裂缝性能的影响,模拟裂缝宽度和试验裂缝宽度的对比表明,基于粘结-滑移理论的裂缝分析是合理的。     

不锈钢钢筋混凝土粘结锚固性能试验研究

钢筋与混凝土间的粘结锚固性能是钢筋混凝土结构的重要性能指标,大量学者对钢筋在不同混凝土中的粘结锚固性能做了大量研究,对其他材料在混凝土中的粘结性能也做了广泛研究。随着现代结构对耐久性的要求越来越高,不锈钢钢筋逐渐受到人们重视,本文力图从其他学者的相关研究中发现共同点,制定适合不锈钢钢筋锚固研究的试验计划并付诸实施;以不锈钢钢筋直径和混凝土强度作为参数,研究影响不锈钢钢筋混凝土粘结锚固强度的主要因素。     

无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁承载能力的计算

锈蚀钢筋混凝土梁的承载力不仅与纵向钢筋的截面损失有关 ,而且和钢筋与混凝土之间的粘结强度的降低、混凝土保护层中出现的纵向锈胀裂缝有关。本文先考虑了由于钢筋的截面损失引起的钢筋混凝土梁的抗弯承载力的降低 ;再在梁 拱共同作用抵抗剪力的机制上 ,计算了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力 ,进而得到了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的承载力及其相应的破坏模式。对一实例的计算结果表明 ,当混凝土保护层出现纵向锈胀裂缝后 ,钢筋与混凝土之间的极限粘结强度相应降低 ,梁的破坏模式由受弯破坏转向受剪破坏 ,承载能力有较大的降低。同时 ,锚固区的粘结强度的降低 ,导致梁也可能发生粘结锚固破坏。     

考虑粘结滑移的RC非锚固区段平均本构关系

根据静力平衡和变形协调,针对受拉裂缝处钢筋的不同应力阶段分别考虑粘结强度变化和裂缝宽度发展的影响,推导了钢筋混凝土结构非锚固区段在粘结滑移作用下的平均应力—应变关系。应用平均平均本构关系对典型的钢筋混凝土梁试验进行非线性模拟,并与试验结果进行对比,分析表明：采用平均本构关系考虑钢筋混凝土非锚固区段粘结滑移作用的分析模型,可以获得与试验相近的计算结果,并能简化非线性分析过程。     

钢筋砼扁梁结构的抗震性能及其设计方法

采用钢筋砼扁梁结构是一种降低高层建筑层高的有效途径。由于梁宽大于柱宽,因此其梁柱节点的抗震性能较为复杂。为解决这类结构的设计问题,本文通过5个中柱扁梁节点和2个边柱扁梁节点在低周反复荷载下的试验以及3根约束扁梁在弯、剪静力荷载下的试验,基本摸清了扁梁结构的静力性能及抗震性能。根据受力特征和破坏形态的机理分析,提出了扁梁结构的实用强度计算方法及有效的配筋构造措施。     

Parametric and comparative study of spandrel beam effect on the punching shear strength of reinforced concrete flat plates

The safe and efficient construction of reinforced concrete flat plate systems requires an accurate, reliable and universally applicable procedure for the punching shear strength design. A nonlinear layered finite element method (LFEM) capable of analysing the punching shear strength of such system has been developed. Based on the LFEM, a parametric study is undertaken to evaluate some of the factors influencing punching shear strength of reinforced concrete flat palate with spandrel beams. This is done by varying the depth and the width of the spandrel beam while keeping other variables constant. The numerical results obtained by the LFEM are also compared with those predicted by the recommendations of the Australian Standard (AS3600‐2009) and the Wollongong‐Griffith (W‐G) semi‐empirical method. The results confirm that the Australian Standard is inadequate in predicting the punching shear strength at the corner and edge column connections of flat plates with spandrel beams or torsion strips. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

钢纤维钢筋混凝土无粘结部分预应力扁梁柱节点设计方法的研究

在四个扁梁柱节点试验的基础上,本文通过理论推导,得到一套考虑节点内、外核心区内的钢纤维和扁梁中配有的无粘结预应力筋作用的扁梁柱节点内、外核心区的设计方法;该方法充分利用了节点内、外核心区混凝土的强度,正确考虑了柱轴压力的作用,仔细检查了节点的竖向抗剪能力;所提出的设计方法的可靠性得到试验数据的验证.     

高强钢筋高强混凝土梁静力和疲劳性能试验研究

通过9根配有新Ⅲ级钢的高强混凝土梁和4根配有Ⅱ级钢的混凝土梁的静载和等幅疲劳荷载试验,分析研究了高 强混凝土梁的变形性能和疲劳特性。试验结果表明,在高强混凝土梁中应用高强钢筋,可以使两者的性能得以充分发挥, 不仅承载力大幅度提高,而且能较好的满足正常使用极限状态的要求。高强混凝土受弯构件在疲劳荷载作用下刚度降低, 裂缝宽度增大,其变化规律和受压区混凝土应变的增加规律基本一致。疲劳荷载作用N次后构件的裂缝宽度,可根据初 始裂缝宽度和受压区混凝土应变增长系数来计算。根据试验分析,得到了高强混凝土梁在疲劳荷载作用下的截面应力、裂 缝宽度及高强钢筋S-N曲线试验回归公式,可为高强混凝土梁设计提供一定的参考。     

Deflection and crack-width prediction of concrete beams reinforced with glass FRP rods

Concrete beams reinforced with fiber reinforced polymer (FRP) bars exhibit large deflections and crack widths as compared to concrete beams reinforced with steel due to the low modulus of elasticity of FRP. Current design methods for predicting deflections at service load and crack widths developed in concrete structures reinforced with steel bars may not be used for concrete structures reinforced with FRP bars. Thus, the ACI 440 Committee has provided design guidelines for concrete beams reinforced with FRP bars. Verification of the ACI 440 methods for predicting deflections and crack widths for glass fiber reinforced polymer reinforced concrete beams are presented in this paper. In addition, improvement to the crack width equation was suggested to account for 2 layers of reinforcement. This study shows that ACI 440.1R-01 can be effectively used to predict deflections in concrete beams reinforced with FRP bars and crack width in beams with one-layer FRP bars. However, when FRP bars are placed in two layers, ACI 440.1R-01 can be used after some parameters are modified. Six full concrete beams reinforced with different GFRP reinforcement ratios were load tested and the measured deflections and crack widths were analyzed and compared with those predicted by the proposed models. The experimental results compared well with those proposed by the model.     

高强钢筋轻骨料混凝土梁短期裂缝试验研究

进行了10根配置400MPa和500MPa高强纵筋的陶粒轻骨料混凝土梁受弯性能试验,获得了10组裂缝间距和39组短期裂缝宽度数据,并收集了国内外27根高强钢筋轻骨料混凝土梁的裂缝试验数据。采用以上数据,分析了钢筋轻骨料混凝土梁的裂缝特征,并评估了JGJ 12—2006《轻骨料混凝土结构技术规程》中裂缝计算公式的适用性。结果表明,JGJ 12—2006的短期裂缝特征值计算方法仍适用于高强钢筋轻骨料混凝土梁,但按其公式计算的平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度与试验值有一定偏差,二者之比的均值为0.992、1.276和1.037,因此建议对JGJ 12—2006中公式的部分参数进行修正。通过对试验数据的回归分析,得到了梁侧面受拉纵筋中心处裂缝宽度的修正计算式,以及梁侧面受拉钢筋中心处与受拉边缘裂缝宽度的换算关系式,建议公式计算得到的裂缝宽度和试验值吻合较好。     

配置高强钢筋的后张有黏结预应力梁短期裂缝试验研究

进行了29根配置500MPa级钢筋的后张有黏结预应力混凝土梁的受弯性能试验,获得了29组裂缝间距和96组短期裂缝宽度数据;收集了国内外29根后张有黏结预应力梁的裂缝试验数据。采用以上试验数据,分析了后张有黏结预应力混凝土梁的短期裂缝特征,并评估了GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中裂缝计算公式的适用性。研究结果表明：规范GB 50010—2010的短期裂缝计算方法仍适用于配置高强钢筋的后张有黏结预应力梁,按其公式计算的平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度较试验值普遍偏大,二者之比的均值分别为1.086、1.313和1.263。因此,建议对GB 50010—2010规范公式部分参数进行修正,并建议将计算裂缝宽度明确为梁侧面最外排受拉钢筋中心处、钢筋应力取为最外排受拉钢筋的应力。通过参数回归分析,得到裂缝宽度的修正计算公式,并提出梁侧面最外排受拉钢筋中心处与受拉边缘、预应力筋中心处的裂缝宽度的换算关系式,建议公式的计算值和试验值符合较好。     

钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究

通过轴压和轴拉试验,得到了活性粉末混凝土受压和受拉应力-应变全曲线方程。通过6根钢筋活性粉末混凝土梁受弯性能试验,得到了此类梁在各级荷载作用下纯弯区段受压边缘压应变及应变沿梁高的分布,获得了试验梁的开裂弯矩和极限弯矩,考察了试验梁的变形及裂缝分布与开展。试验结果表明：钢筋活性粉末混凝土试验梁受压边缘极限压应变为5500×10-6,纯弯区段开裂应变为750×10-6,截面抵抗矩塑性影响系数计算应考虑纵向受拉钢筋的有利影响。建立了考虑截面受拉区拉应力贡献的正截面承载力计算公式和反映钢筋活性粉末混凝土梁自身受力特点的刚度及裂缝宽度计算方法,可供钢筋活性粉末混凝土梁设计时参考。图9表10参11