围压条件下钢纤维混凝土动态压缩试验研究

研究了钢纤维含量分别为0、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%等6种混凝土在围压条件下的动态压缩试验,围压分别为0、8、16、24 MPa等4个量级;基于试验数据建立了不同围压和不同体积率钢纤维混凝土三向受力状态的模型.分析结果表明:在不同围压条件下,发挥钢纤维混凝土最佳性能的纤维含量是不同的,围压越高相应的钢纤维含量则越小.该模型可以描述围压条件下钢纤维混凝土的动态力学性能.     

钢纤维混凝土墙梁试验研究

通过对钢筋钢纤维混凝土和无筋钢纤维混凝土墙梁试件进行顶面单点静载试验,测试了开裂荷载、破坏荷载、钢筋应变、混凝土应变、裂缝的出现等试验内容。结合对试块进行试验所得到的试验数据,对掺入不同钢纤维体积率的墙梁构件和普通混凝土墙梁试件进行了对比。得到了开裂荷载、破坏荷载、钢筋应变、混凝土应变、裂缝的形式与钢纤维体积率的相关关系。     

钢纤维混凝土抗折疲劳的ANSYS模拟

用ANSYS方法,对钢纤维混凝土进行了抗折疲劳仿真模拟,并将模拟计算结果与疲劳试验数据进行了对比分析,二者相符较好,从而为钢纤维混凝土疲劳强度研究提供了有效便捷的手段。     

不同纤维长度的混杂钢纤维混凝土本构模型EI北大核心CSCD

为了充分发挥不同长度纤维的桥接作用,在混凝土基体中加入不同长度的混杂钢纤维,构成混杂钢纤维混凝土.考虑混凝土开裂后钢纤维的脱黏全过程,利用黏结-滑移模型来模拟混杂钢纤维的增强作用,建立了混杂钢纤维应力与裂缝宽度的关系.考虑到长、短钢纤维随裂缝扩展的黏结状态不同,将混杂钢纤维的增强作用分为3个阶段.基于经典的弥散开裂本构模型,将混杂钢纤维桥接作用视为应力增强,建立混杂钢纤维混凝土本构模型.将所提出的混杂钢纤维混凝土本构模型引入有限元软件Abaqus中,建立了混杂钢纤维混凝土四点弯曲试验有限元模型.通过比较试验数据与数值模拟结果,验证了所提出本构模型的正确性.     

高温后钢纤维混凝土压-剪复合受力研究

为研究高温后钢纤维混凝土压剪复合受力下的力学性能,以压应力比和温度作为参数,对20组钢纤维混凝土分别开展直剪试验和压剪试验,对比分析不同试件的破坏形态,探究了温度和压应力比对剪切强度的影响,并基于3种理论建立了高温后钢纤维混凝土压剪复合应力状态下的破坏准则。结果表明压剪复合受力状态下,混凝土剪切强度主要由接触摩阻力贡献,钢纤维混凝土峰值剪切强度随压应力比增大而增大,随温度升高而降低;随着压应力增大,剪切面上摩阻系数降低,峰值剪切强度增长幅度降低。依据试验数据,对比基于不同理论所建立的高温后钢纤维混凝土压剪破坏准则,考虑精确度和适用性,基于应力不变理论建立的破坏准则效果最好。     

钢纤维自密实混凝土抗压强度估值模型

进行钢纤维自密实混凝土构件设计时通常需要用到抗压强度指标,但是目前预测钢纤维自密实混凝土抗压强度的公式很少。定义了钢纤维有效增强因子,并对试验数据回归分析,提出一个预测钢纤维自密实混凝土28 d抗压强度的模型。使用模型计算了文献中钢纤维自密实混凝土的抗压强度,并与实测数据比对,结果表明预测强度与实测强度符合的很好。     

山砂钢纤维混凝土的力学性能研究

通过大量试验,对山砂钢纤维混凝土的配合比和特点进行了分析,通过对山砂钢纤维混凝土抗压、劈拉和抗折强度的对比试验分析,初步了解了其配制特点和相应的力学性能,以推广山砂钢纤维混凝土的应用。     

半轻质高强度钢纤维混凝土的特性

本文介绍半轻质强度钢纤维混凝土力学特性的试验研究结果。试验表明，使用石英砂能使轻质混凝土有效地获得高强度，钢纤维能明显地提高轻质混凝土的弹性模量，初裂强度和剪切强度等；在所有情况下，钢纤维的掺入较大幅度地提高混凝土的变形能力。     

钢筋钢纤维高强混凝土箍筋梁的剪切变形与延性研究

根据13根钢筋钢纤维高强混凝土梁的剪切破坏试验进行了梁的剪切变形和延性研究。本文首先分析了梁的破坏过程和钢纤维对梁的破坏形态的影响，然后分析了剪压区混凝土压应变和荷载-跨中挠度曲线与钢纤维体积掺率、配筋率、混凝土的强度等级和剪跨比的变化关系，最后参照受弯构件的延性分析，定义了梁剪切延性指标，定量地分析了钢纤维对梁剪切延性的影响。     

钢纤维高强混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

通过126个尺寸为150mm立方体的钢纤维高强混凝土标准试件，进行了钢筋全长粘结的拔出试验，分别量测出光圆钢筋、变形钢筋与钢纤维高强混凝土的荷载与自由端的粘结滑移关系，研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土粘结性能的影响。根据现行《钢纤维混凝上试验方法》进行的试验结果表明，钢纤维的加入对光圆钢筋与高强混凝土的极限粘结强度无显著影响；对变形钢筋与高强混凝土的极限粘结强度有一定影响，但缺乏明显的规律性。通过对试件破坏形态及试验结果的分析得出结论，现行《钢纤维混凝土试验方法》有关粘结性能的试验方法不适用于高强混凝土及钢纤维高强混凝土。     

纤维布增强混凝土抗剪承载力设计的若干问题

根据已有纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪实验研究结果，指出ACI建议的抗剪计算方法的不足之处，并提出改进方法，说明提高加固效率的有效途径是采用混杂纤维复合材料。     

钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的回归分析

通过对大量试验结果的回归分析 ,总结了剪跨比、混凝土强度、钢纤维含量和纵筋配筋率对钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的影响 ,并指出这些因素在影响程度上的不同 .分析结果表明 ,剪跨比对钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的影响最大 .提出了预测钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的回归计算公式 .     

型钢混凝土剪力墙边框柱-腹板组合分析模型研究

通过对型钢混凝土（SRC）剪力墙的非线性有限元分析方法的研究,对目前存在的主要问题及其产生的原因进行了分析。根据SRC剪力墙的受力特点,综合考虑几何模型、材料本构、网格划分、极限状态确定等关键问题,提出了边框柱-腹板组合分析模型,并基于通用有限元程序 ABAQUS进行二次开发,将能够较好反映受剪钢筋混凝土腹板基本受力性能的转角软化桁架模型（RA-STM）嵌入其材料库,应用于SRC剪力墙非线性有限元分析。通过与10片剪跨比为0.56~2.7、轴压比为0.1~0.342的SRC剪力墙拟静力试验结果的对比分析,表明所提出的边框柱-腹板组合模型能够比较准确地计算SRC剪力墙的极限承载能力和极限位移等,比较准确地模拟墙体的荷载-位移全过程曲线,准确地反映墙体的破坏过程和破坏模式。     

圆形截面玻璃纤维筋混凝土桩体抗剪承载力研究

用GFRP筋来部分代替钢筋或预应力钢筋用于混凝土结构中,国内外已有大量研究和应用。目前对玻璃纤维（GFRP）筋混凝土结构受剪性能的研究,主要都是尺寸较小的矩形截面梁,关于圆形截面构件的斜截面受剪承载力的研究却极少。根据实际工程桩尺寸首次制作了比例为1∶1的试件,进行了二集中力三分点加载试验,试验中发现玻璃纤维筋混凝土梁具有剪切破坏的特征,通过对试验结果的分析并结合美国ACI规范与中国混凝土设计规范中抗剪承载力公式,推导出圆形截面GFRP筋混凝土梁的抗剪承载力公式,采用该公式计算的结果与实测值非常相近。进一步将上述理论应用在北京某地铁车站的基坑围护桩中,校核计算了盾构接收过程中围护桩的安全性,据此提出增大配筋率的建议。     

Experimental study on shear behavior of prestressed reactive powder concrete I-girders

As a new generation of concrete, RPC(Reactive Powder Concrete) has attracted great research attention for its ultra-high strength and high durability. In the present paper, experimental results from tests on eight prestressed RPC I-section girders failing in shear are reported herein. The beams with RPC of 120 MPa in compression were designed to assess the ability to carry shear stress in thin webbed prestressed beams with stirrups. The test variables were the level of prestressing, shear span-depth ratio (a/d) and stirrup ratio. Shear deformation, shear capacity and crack pattern were experimentally investigated in detail. With regard to the shear resistance of the test beams, the predictions from three standards (AFGC, JSCE and SIA) on the design of UHPC structures were compared with the experimental result suggesting that the experimental strength is almost always higher than predicted. RPC, as a new concrete, was different from normal concrete and fiber reinforced concrete. Further study should be needed to develop an analytical method and computation model for shear strength of RPC beams.     

型钢混凝土异形柱剪切开裂的试验与计算

对12个小剪跨比的型钢混凝土(SRC)异形柱试件采用"建研式"加载装置进行低周反复荷载试验,得到了型钢混凝土异形柱的剪切开裂荷载值。分析了剪跨比、轴压比、荷载加载方向对型钢混凝土异形柱剪切开裂荷载的影响;并通过编写计算机程序,分析了型钢混凝土异形柱中翼缘对剪切开裂荷载的影响,给出了翼缘对剪切开裂的提高系数表;考虑了配钢的影响,给出了型钢混凝土异形柱的剪切开裂荷载计算公式,计算结果与试验实测结果吻合较好。     

Experiment and numerical modeling of prestressed concrete curved slab with spatial unbonded tendons

Curved prestressed concrete structures with unbonded tendons are widely used in highway interchanges and industrial cooling towers, etc. In engineering practice, there is a demand to establish calculating methods for analyzing and designing these prestressed concrete curved structures with unbonded tendons. However, there are some difficulties in calculating the ultimate strength of these curved structures. The major difficulty is to calculate the ultimate stress in unbonded tendons. The assumption of a plane cross-section cannot be adopted here because of the slip between unbonded tendon and concrete. Thus, many formulas for calculating the ultimate stress in unbonded tendons were mainly based on experimental data fitting. In order to obtain the ultimate stress in unbonded tendons from mechanical principles, instead of using experimental data fitting formula, an advanced nonlinear analysis method to calculate ultimate stress in unbonded tendons is developed. The analysis model is established by using the Reissner-Mindlin medium thickness plate theory allowing for the influence of the transverse shear deformation. The orthotropic increment constitutive model of concrete is extended to solve the medium thickness plate problem. The tension stiffening of the cracked concrete is considered in the nonlinear analysis model. The numerical formulation of calculating the stress increment in an unbonded tendon is established by using the spatial displacement relationship. Instead of using general-purpose programs such as ANSYS and ABAQUS, a computer program specifically for predicting the nonlinear response of a prestressed concrete curved slab structure with unbonded tendons and calculating the ultimate stress in unbonded tendons is developed by authors. Six test models of prestressed concrete curved slabs with unbonded tendons are reported. The calculated results using this program are compared with test results, where their relative deviation is less than 3.0%, which validates the proposed method. These study results can be used for analysis, especially to design the strength of prestressed concrete curved structures with unbonded tendons. And, this research work also proposes a new approach, which can be customized to fit into general purposed FEM programs, such as APDL (ANSYS Parametric Design Language), for analyzing the nonlinear structural behavior of these curved structures.     

火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力

研究火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力,建立了钢筋混凝土梁的非线性有限元模型,对其在火灾后的抗剪性能进行了数值模拟。有限元模型考虑了火灾作用后混凝土和钢筋的材料损伤,分析了火灾时间、剪跨比、混凝土强度、箍筋直径和箍筋间距对钢筋混凝土梁抗剪承载力和刚度的影响程度。结果表明,随着火灾时间的增加、剪跨比的增大或混凝土强度的下降,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力和刚度均明显下降。随着箍筋直径的下降或箍筋间距的增大,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力下降,而刚度变化较小。     

钢筋混凝土有腹筋梁受剪机理试验研究

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理,以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量,完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率,采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应变片测量箍筋的应变,分别得到钢筋混凝土有腹筋梁中混凝土和箍筋承担的剪力。试验结果表明：剪跨比和混凝土强度等级对混凝土和箍筋分担的剪力在总剪力中所占比例有显著影响,且二者呈相反的变化趋势;当剪跨比较小时,配箍能提升混凝土的受剪承载力,但箍筋本身承担的剪力较小,箍筋甚至不能屈服;当剪跨比较大时,斜裂缝倾角小于45°,实际与裂缝相交的箍筋数量多于按45°计算的数量,箍筋承担的剪力增大。与无腹筋梁相比,大剪跨比（剪跨比为3）有腹筋梁中混凝土承担的剪力减小。在试验研究的基础上,收集了国内外369根有腹筋梁受剪承载力的试验数据,采用统计分析方法得到了有腹筋梁受剪承载力计算公式,其较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算公式更加合理,计算结果也偏于安全。     

Experimental study on shear mechanism of reinforced concrete beams with stirrups

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理，以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量，完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率，采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应变片测量箍筋的应变，分别得到钢筋混凝土有腹筋梁中混凝土和箍筋承担的剪力。试验结果表明：剪跨比和混凝土强度等级对混凝土和箍筋分担的剪力在总剪力中所占比例有显著影响，且二者呈相反的变化趋势；当剪跨比较小时，配箍能提升混凝土的受剪承载力，但箍筋本身承担的剪力较小，箍筋甚至不能屈服;当剪跨比较大时，斜裂缝倾角小于45°，实际与裂缝相交的箍筋数量多于按45°计算的数量，箍筋承担的剪力增大。与无腹筋梁相比，大剪跨比（剪跨比为3）有腹筋梁中混凝土承担的剪力减小。在试验研究的基础上，收集了国内外369根有腹筋梁受剪承载力的试验数据，采用统计分析方法得到了有腹筋梁受剪承载力计算公式，其较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算公式更加合理，计算结果也偏于安全。