钢筋混凝土并筋梁的粘结锚固及受力性能研究

为解决工程实践中当混凝土结构内钢筋用量较大时钢筋间距过小的问题,提出了将纵向受力钢筋并筋布置的方法,根据31个并筋粘结锚固的特点以及影响并筋粘结锚固的主要因素,并与一般梁进行了对比,试验研究结果表明,采用并筋后钢筋和混凝土之间的粘结锚固性能有所下降,但粘结滑移特性与一般梁相近,通过适当延长锚固长度即可保证并筋梁的锚固强度和承载力,从而使并筋梁右在工程实践中应用,给出了并筋锚固长度计算的建议公式,计算结果与试验结果符合良好,在可靠度分析的基础上提出了并筋梁的设计建议,可供我国混凝土结构设计规范修订时参考。     

钢筋混凝土深梁纵筋锚固的试验研究

本文论述了钢筋混凝土深梁纵筋锚固的特点。根据1.6根深梁锚固试件的试验结果,分析了光园钢筋、变形钢筋在深梁中的粘结应力——滑移曲线并与一般拔出试验结果进行了对比。初步阐明了深梁锚固和一般锚固的异同点。指出当横向压应力小于0.5fck时对锚固是有利的,当横向压应力大于0.5fck时对锚固是不利的。本文还给出了光园钢筋、月牙纹钢筋和螺纹钢筋在深梁中的临界锚固长度公式。最后,提出设计锚固长度和加强锚固措施的建议。本文成果已列入我国新修订的《混凝土结构设计规范》。     

超细晶粒钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对48个超细晶粒钢筋粘结锚固试件的拉拔试验,对超细晶粒钢筋的粘结锚固性能进行了全面研究.在试验的基础上对超细晶粒钢筋的粘结强度进行了分析计算,并给出了粘结锚固长度的取值建议.研究结果表明,虽然超细晶粒钢筋属推广的新型工程材料,轧制工艺与传统钢筋不同,但超细晶粒钢筋的粘结锚固性能与普通热轧带肋钢筋(月牙纹)基本相同,其设计锚固长度la仍可按现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定的公式计算;另外考虑到近年来高强混凝土的应用日益增多,且当混凝土强度等级为C40~C80时,现行规范的设计锚固长度计算公式仍能较好适用于超细晶粒钢筋,建议锚固长度计算公式中混凝土强度等级的上限可提高到C60.     

预制拼装混凝土桥梁连接钢筋粘结锚固性能

为分析预制拼装混凝土桥梁连接钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能,以钢筋直径、混凝土强度、锚固长度为试验参数,制作了22个钢筋混凝土拉拔试件进行试验研究,并建立相应的钢筋混凝土粘结界面有限元模型,分析各参数对试件承载力与粘结强度的影响.基于试验数据和有限元结果,拟合并推导了预制拼装混凝土桥梁连接钢筋的粘结强度计算公式,对比分析国内外规范钢筋锚固长度的相关规定,给出了不同混凝土强度等级条件下装配式混凝土桥梁连接钢筋的基本锚固长度建议值.结果表明:对于预制拼装构件的连接钢筋,钢筋与混凝土粘结界面承载力与混凝土强度、钢筋直径和锚固长度呈正相关;界面粘结强度与混凝土强度呈正相关,与钢筋直径呈负相关,与锚固长度关联度较小,在计算其粘结强度时可以不考虑锚固长度和保护层厚度的影响.     

HRB500钢筋粘结锚固性能及设计建议

通过对72个HRB500钢筋粘结锚固试件的拉拔试验,研究HRB500钢筋的粘结锚固性能.在试验的基础上给出了HRB500钢筋粘结强度的计算公式,并在可靠度分析的基础上提出了HRB500钢筋混凝土构件的锚固长度设计建议.研究表明:HRB500钢筋的粘结锚固性能与普通月牙肋钢筋相同,其粘结性能随混凝土的强度提高而提高;当c/d＜4.5,粘结强度随保护厚度的增大而增大,随锚固长度的增加而降低.锚固长度可按现行<混凝土结构设计规范>(GB50010-2002)的规定公式计算.     

预制混凝土预留孔灌浆钢筋粘结性能梁式试验研究

通过考虑钢筋直径、混凝土强度、灌浆料强度、钢筋锚固长度以及螺旋箍筋的配箍率5个影响因素,共设计了33个梁式试件来研究混凝土预留孔灌浆钢筋的粘结锚固性能。结果表明:试件发生了钢筋屈服和粘结破坏两类破坏形式,其中,采用C50与C60灌浆料、锚固长度为5倍钢筋直径的梁式试件均发生了粘结破坏,其余试件均为钢筋屈服破坏;钢筋直径越小、灌浆料强度越高、螺旋箍筋配箍率越高、钢筋锚固长度越长、混凝土强度越高,钢筋的粘结锚固性能越好。此外,根据试验结果拟合得到了预制混凝土预留孔灌浆钢筋极限粘结强度的经验公式,与实测结果的误差约为4.7%,吻合良好。     

陶粒混凝土与变形钢筋粘结锚固性能的试验研究

本文根据144个拉拔试件的试验结果,探讨了变形钢筋与陶粒混凝土的粘结锚固性能,在综合分析的基础上,通过试验统计回归建立了南粒混凝土粘结强度的计算公式,并通过可靠度分析给出了钢筋的设计锚固长度,可供修订《轻骨料混凝土结构设计规程》和工程设计时参考。     

纤维聚合物筋混凝土粘结性能的基本问题

纤维聚合物筋与钢筋性能的差异 ,使纤维聚合物筋混凝土的粘结性能与钢筋混凝土的粘结性能存在明显不同 .根据纤维聚合物筋与混凝土之间的传力机理 ,讨论了粘结应力、纤维聚合物筋应力以及锚固长度之间的关系 ,建立了纤维聚合物筋混凝土粘结计算的基本公式 .在总结国内外已有的纤维聚合物筋与混凝土粘结滑移本构模型的基础上 ,提出了粘结滑移的连续曲线本构模型 .该模型以粘结滑移曲线的三个关键点为基础 ,物理概念明确、光滑连续 .最后 ,讨论了锚固长度的计算问题 ,建议了锚固长度的计算方法     

带扩大套头钢筋机械锚固性能的试验研究

进行了36个采用扩大套头锚固形式的热轧带肋钢筋与混凝土粘结试件的拔出试验,其主要参数为混凝土强度、钢筋直径、锚固长度、保护层厚度、横向配筋率及扩大套头尺寸等.对采用这种机械锚固方式的带肋钢筋与混凝土的粘结锚固强度、破坏形态以及影响粘结锚固性能的主要因素进行了较为系统的分析.试验研究结果表明,采用此种锚固方式能使带肋钢筋与混凝土的极限粘结锚固强度显著提高,减小粘结滑移量,可有效地减小锚固长度.最后,在统计回归的基础上给出带扩大套头钢筋的粘结强度的计算公式,为我国混凝土结构设计规范进一步修订时列入机械锚固方式提供了参考依据.     

砌块专用砂浆与钢筋粘结锚固性能可靠度分析

通过对钢筋的中心拉拔试验,分析了砂浆的劈拉强度和相对锚固长度对粘结强度的影响,利用最小二乘法统计回归,得出光圆钢筋的特征强度值的回归公式,并在拉拔试验结果的基础上,根据粘结锚固的极限状态方程和可靠度指标进行了可靠度分析.验证了《砌体结构设计规范》GB50003-2001中,关于配筋砌块砌体结构灰缝中钢筋锚固长度规定的安全性.最后,提出了钢筋在砌块专用砂浆中锚固长度的设计建议,为配筋砌块砌体灰缝中钢筋的锚固长度的确定提供了进一步的理论依据.     

GFRP筋加强混凝土的粘结性能研究

采用拔出试验研究分析了玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋和呋喃混凝土、普通水泥混凝土之间的粘结性能，比较了对GFRP筋表面进行不同方法处理后的拔出强度，并对GFRP筋加强呋喃混凝土梁进行了弯曲试验分析，结果表明当对GFRP筋表面进行缠绕纤维等处理后它与混凝土之间的粘结强度将得到较大提高，相对于普通混凝土来说GFRP筋与呋喃树脂混凝土之间具有更好的粘结性能，并且在粱中使用GFRP筋代替普通钢筋可以使梁承受更高的破坏荷栽和更好的防腐性能。     

600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究

为研究600 MPa高强钢筋与混凝土粘结锚固性能,设计了72个棱柱体试件进行拉拔试验,对600 MPa高强钢筋粘结锚固的破坏形态及粘结应力分布进行分析,通过建立基本粘结滑移关系及位置函数,确定600 MPa高强钢筋在混凝土结构中的粘结滑移本构关系。采用一次二阶矩法进行可靠度分析,提出锚固长度设计建议。研究表明：600 MPa高强钢筋粘结锚固的破坏形态及粘结应力分布与普通钢筋类似且粘结锚固性能良好,《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）基本锚固长度计算公式依然适用于600 MPa高强钢筋。     

方钢管混凝土梁受弯力学性能的试验研究

介绍了包括中空钢管梁，素混凝土锟管梁及配筋混凝土钢管梁在内共18个试件的纯弯试验.主要试验参数包括混凝土强度、钢管的宽厚比、钢筋配置等.讨论了各种试验参数对极限承载力和延性等力学性能的影响，并陈述了RCFT梁优于CFT梁之处.结果表明，在梁的受拉区配筋可以提高梁的极限承载力，并且可以避免核心混凝土的剪切破坏.与CFT梁相比，RCFT梁的强度、刚度和延性得到改善，对工程有很大意义.     

植钢技术的锚固性能与锚固深度的试验与仿真

目的研究植钢锚固技术的锚固性能,预测不同型号角钢在不同强度混凝土下的合理锚固深度．方法在不同强度下的混凝土中植入不同型号角钢,进行静力拉拔正交试验,在试验结果基础上进行了拉拔试验过程中的仿真分析．结果正交试验结果得到了植钢技术的锚固性能、角钢的应力分布情况和整个加载过程的荷载一滑移曲线．荷载一滑移曲线可分为三段式,对它进行拟合得到型钢一混凝土界面的荷栽一滑移之间的关系式．采用ANSYS有限元程序进行角钢混凝土结构的数值模拟,详细介绍了非线性弹簧单元（Combination39单元）对型钢混凝土粘结滑移进行准确模拟的实用方法．结论数值模拟结果与试验结果吻合较好．预测了工程中不同型号角钢的合理锚固深度．可为植钢技术的数值模拟、理论研究和工程设计提供参考．     

预制剪力墙中墩头钢筋预留孔灌浆连接锚固性能

为研究预制混凝土剪力墙结构中的墩头钢筋预留孔灌浆连接的锚固性能,考虑混凝土强度、再生混凝土粗骨料取代率、钢筋直径、锚固长度、预留孔直径等参数,制作了27个预制混凝土墩头钢筋预留孔灌浆连接拉拔试件和24个预制混凝土直钢筋预留孔灌浆连接拉拔试件.拉拔试验结果表明:带墩头钢筋在高强灌浆料中锚固150mm时,其极限黏结强度为直钢筋与灌浆料黏结强度的1.8倍以上,建议此种墩头钢筋锚固长度取为0.6lab;高强灌浆料与普通混凝土、再生混凝土预留孔孔壁的黏结性能良好,预制剪力墙中的预留孔直径可选择50 mm.     

低强度混凝土节点粘钢加固的足尺模型试验

在大量现有钢筋混凝土框架结构中，由于设计不当或施工事故，框架节点的强度和构造均不能满足现行抗震设计规范的要求，需进行加固。通过对节点核心区配筋不足、强梁弱柱、强柱弱梁，弱弯弱剪、梁纵筋锚固不足等7个足尺粘钢加固钢筋混凝土框架中节点，在低周反复荷载作用下的伪静力对比性试验，探讨了节点应力由梁传至柱的机理，提出了粘钢加固后节点的抗裂计算方法。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能数值模拟

采用DIANA有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,同时根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋-混凝土界面的性能退化模型,通过试验验证了模型在锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能分析中的实用性。在此基础上,对锈蚀梁的梁拱作用转换和不均匀锈蚀梁的受力性能进行了数值模拟。结果表明：在钢筋端部锚固良好的情况下,剪弯段黏结破坏引起锈蚀梁的受力机制由梁作用向拱作用转换,且最终导致梁在使用荷载下的抗弯刚度降低34％～44％;纵向不均匀锈蚀梁的抗弯性能评价可简化为全跨均匀锈蚀梁,且计算承载力时宜取不均匀分布锈蚀率的最大值,计算刚度时宜取其平均值。     

锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能

对8根模拟锈蚀钢筋混凝土梁进行了高周疲劳试验,研究和探讨了模拟锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能。结果表明,交变荷载作用下试件的斜裂纹出现并迅速发展成主裂缝;模拟锈蚀钢筋混凝土梁多在端部发生剪切疲劳破坏;试件的挠度发展、裂缝分布与破坏形态密切相关;随循环次数增加,锈蚀主筋的最大、最小应力不断增长,应力幅值基本不变;混凝土的最大、最小压应变快速增长,应变幅值平稳增长;试件的疲劳寿命具有较大的离散型;同等条件下,锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳寿命往往比锈蚀钢筋的轴向拉伸疲劳寿命长。