钢纤维自应力混凝土加固梁抗弯疲劳性能试验研究

通过对4根三分点加载方式下加固梁的抗弯静力和疲劳试验,研究了钢纤维自应力混凝土叠合层对加固梁的正截面疲劳性能影响。通过分析梁的开裂弯矩、跨中挠度、拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了钢纤维自应力加固梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。试验结果表明,钢纤维自应力混凝土叠合层可延缓加固梁的开裂,显著降低裂缝宽度,明显提高梁的疲劳性能,采用钢纤维自应力混凝土进行旧混凝土简支梁桥变连续体系加固是一种有效的方法。     

不同层厚钢纤维再生混凝土梁抗裂性能研究

本文通过试验对比分析钢纤维混凝土不同层厚对层布式钢纤维再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载、破坏形态、荷载-应变曲线关系、挠度及最大裂缝宽度等性能的影响。试验结果表明:随着钢纤维混凝土层厚的增加梁的初裂荷载值先逐渐增大、后减小,其中在SF50组梁得到最大值。钢纤维的掺入对梁的承载力提高幅度不大,但可以延缓裂缝的出现,提高梁的延性和刚度。不同层厚钢纤维再生混凝土梁整体的应变沿梁高分布符合钢筋钢纤维混凝土叠合梁计算模型。随着钢纤维层厚的增加,破坏后的最大裂缝宽度相应变小。因此可知在再生混凝土梁的受拉区掺钢纤维能有效地提高抗裂性能,同时降低钢纤维使用量,改善混凝土性能。     

体内预应力钢纤维混凝土-钢组合梁负弯矩区抗裂及裂缝宽度试验研究

针对混凝土翼板内配置后张有粘结预应力筋的钢纤维混凝土-钢组合梁,提出界面滑移条件下的预应力传递规律和混凝土法向应力计算方法。基于负弯矩作用下7个试件的静力及疲劳试验,建立考虑钢纤维影响和混凝土收缩应力的组合梁混凝土翼板开裂弯矩计算公式。指出影响组合梁混凝土裂缝宽度的因素包括预应力度、配纤率、力比、连接度、配筋率及栓钉间距等;给出考虑上述影响因素的计算最大裂缝宽度经验公式。疲劳试验中,测试构件自振频率随荷载循环的变化规律,运用损伤力学理论建立结构自振频率与损伤度的量化关系。研究结果表明:预应力钢纤维混凝土-钢组合梁带裂缝工作时具有良好的疲劳稳定性,180万次的循环加载损伤度增大约20%。     

水下混凝土梁静力和疲劳性能试验研究

通过水下钢筋混凝土梁和普通钢筋混凝土梁的静载和等幅疲劳荷载试验,分析了水下混凝土梁的变形性能和抗弯疲劳性能,比较了它与普通混凝土梁变形性能的差异.试验结果表明,水下混凝土梁在疲劳荷载作用下,正截面平均应变基本符合平截面假定;随着循环次数的增加,其裂缝宽度逐渐增大,刚度逐步降低,其变化规律与普通混凝土相似,但其裂缝宽度明...     

缓粘结混合配筋预应力混凝土梁裂缝宽度的试验研究

研究缓粘结预应力筋张拉时的静张拉摩阻力、偏差系数,κ和摩擦系数μ.通过18根缓粘结混合配筋预应力混凝土梁的试验研究,分析影响裂缝宽度的主要因素,得到了在静载、等幅以及变幅疲劳荷载作用下缓粘结混合配筋预应力混凝土梁的最大裂缝宽度和平均裂缝宽度的发展规律,得到了最大裂缝宽度和平均裂缝宽度之间的关系.在试验研究的基础上,建立了疲劳荷载作用下缓粘结混合配筋预应力混凝土梁最大裂缝宽度的计算公式,建议了预应力损失的计算方法.计算结果与试验结果吻合较好,为经济可靠,安全合理的设计和验算混合配筋预应力混凝土梁提供了依据.     

高性能混凝土梁疲劳破坏的研究

针对西宁市轨道交通工程中混凝土结构的关键技术,研究不同配合比高性能混凝土梁的静力载荷试验和有限次疲劳荷载作用,分析高性能混凝土梁的破坏形态,对比不同水胶比的混凝土梁的受力性能,并得出不同配合比的HPC与OPC梁在静载和疲劳荷载循环下的抗弯承载力、跨中挠度、截面应变、钢筋应变、裂缝宽度的影响规律。研究结果表明HPC梁的承载力高于OPC梁;HPC梁的疲劳性能、抗裂性能都优于OPC梁;累积疲劳次数在50 000~100 000裂缝增长较快。     

环境腐蚀对预应力桥梁疲劳性能影响试验研究

为深入研究腐蚀环境下预应力桥梁结构的疲劳性能,对不同腐蚀率试验梁进行了等幅疲劳试验,探讨试验梁的疲劳寿命、最大位移、混凝土最大压应变和残余应变的发展规律,并分析裂缝对腐蚀后试验梁的自振频率的影响。研究结果表明:在等幅疲劳荷载作用下,腐蚀率的增加会导致试验梁的疲劳寿命骤然减小;腐蚀率越大,梁的最大位移增长速度越快,腐蚀后的试验梁受压区混凝土残余应变与疲劳试验次数符合双对数线性关系;裂缝宽度对结构自振频率有明显影响,随着最大裂缝宽度的增大,试验梁的自振频率降低。     

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。     

混合配筋部分预应力混凝土梁在疲劳荷载下的裂缝宽度计算

本文通过14根混合配筋部分预应力混凝土梁的静载和疲劳试验,分析了疲劳荷载作用下受弯构件裂缝的变化规律。采用静载作用下的裂缝宽度计算公式和增大系数法建立了疲劳荷载下裂缝宽度计算公式。裂缝宽度的计算值和试验结果吻合良好。     

配置HRB600钢筋的部分预应力混凝土梁疲劳试验研究

通过配置HRB600钢筋的部分预应力混凝土梁的疲劳试验,分析了部分预应力混凝土梁经过疲劳荷载作用后的裂缝开展、混凝土应变、HRB600钢筋和钢绞线的受力性能、挠度变化特点等。试验结果表明:经过疲劳荷载作用后进行静载破坏的试验梁较对照静载试验梁,开裂更早、裂缝数量更多、变形更大。同时,HRB600钢筋和预应力钢绞线的变形恢复能力较好,且能够很好地协同工作。可知配置HRB600钢筋的部分预应力混凝土梁具有较好的抗疲劳性能。     

钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙受剪承载力计算

通过5个钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙和1个钢管混凝土边框混凝土剪力墙的低周反复加载试验,研究钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙的受力机理及破坏模式,分析钢纤维体积率和混凝土强度对其抗震性能的影响。结果表明：钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙的破坏模式为剪切破坏;墙体裂缝主要为典型的斜裂缝,钢纤维可有效限制剪力墙裂缝宽度,改善裂缝形态;随着钢纤维体积率的增大,剪力墙受剪承载力、延性和耗能能力明显提高;其他影响因素相同的条件下,钢纤维体积率为0.5%、1.0%和1.5%的剪力墙受剪承载力较未掺钢纤维剪力墙的分别提高了4.4%、12.7%和18.6%;随着混凝土强度的提高,剪力墙受剪承载力和耗能能力明显提高,但延性降低;其他影响因素相同的条件下,钢纤维混凝土强度等级为CF60、CF80剪力墙的受剪承载力较CF40剪力墙的分别提高了24%和37%。结合对文中及国内外相关文献试验数据的综合分析,提出了考虑钢纤维体积率和混凝土强度等影响的钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙受剪承载力计算方法,与试验结果吻合较好。     

集中荷载作用下预应力钢骨超高强混凝土梁受剪性能试验研究

为研究预应力钢骨超高强混凝土梁的受剪性能,对14个预应力钢骨超高强混凝土梁试件与7个预应力超高强混凝土梁试件进行受剪性能试验,研究剪跨比、预应力度、箍筋间距和腹板厚度等因素对预应力钢骨超高强混凝土梁受剪性能的影响。结果表明：加入钢骨后,梁试件的受剪承载力及剪切延性均有提高,并且钢骨对斜截面开裂后刚度的影响更为显著;增大腹板厚度可以提高组合梁试件的斜截面开裂荷载、受剪承载力和剪切延性,而增大箍筋间距会降低组合梁试件的受剪承载力和剪切延性。剪跨比越小,组合梁试件的斜截面开裂荷载和受剪承载力越大,剪切延性越差,预应力度对组合梁试件的斜截面开裂荷载和剪切延性均有影响,但当预力度小于0.34时,预应力度对剪切延性几乎无作用。提出预应力钢骨超高强混凝土梁的受剪承载力计算式,计算结果与试验结果符合较好,可供工程设计应用中参考。     

预应力型钢混凝土框架梁裂缝控制试验分析及计算

裂缝宽度控制的目的是保证结构的正常使用功能和结构耐久性能。在两榀预应力型钢混凝土框架竖向静力试验的基础上,对预应力型钢框架裂缝发生、开展和分布进行了详细的观测与分析。考虑次弯矩、次轴力的影响,基于现行混凝土规范的裂缝宽度计算原理,提出了全面考虑次内力的预应力型钢混凝土结构最大裂缝宽度计算公式,建议的计算公式概念明确,计...     

预应力型钢混凝土简支梁受弯性能试验研究

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁的基础上采用预应力技术的一种新型组合构件。基于13根预应力及普通型钢混凝土梁的受弯性能试验,分析了其受力过程、破坏形态、裂缝的开展与分布规律、刚度变化规律等。试验结果表明,预应力型钢混凝土梁比普通型钢混凝土梁具有更好的刚度和抗裂性能,裂缝开展得到较好的控制。基于改进综合内力法,建立了预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力及裂缝宽度计算公式,公式计算值与试验结果吻合良好。     

钢纤维混凝土剪力墙裂缝的试验研究

通过5片钢纤维混凝土剪力墙和1片钢筋混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的试验,研究了剪力墙的裂缝发展形态,探讨了剪力墙中钢纤维的限裂作用,分析了钢纤维体积率和钢纤维混凝土强度对裂缝宽度的影响.结果表明,在剪力墙中加入钢纤维,能够有效的约束裂缝的出现,限制裂缝的发展,使同条件下的裂缝宽度明显降低.     

无粘结部分预应力砼梁裂缝宽度的试验研究

本文报告了33根矩形截面直线配筋和2根T形截面配置曲线预应力筋的无粘结部分预应力砼梁的裂缝宽度的试验研究成果。试验表明,在无粘结预应力砼梁中配置普通有粘结筋对梁在开裂后的裂缝分布有重要影响。本文分析了影响裂缝宽度的主要因素,根据预应力筋与周围砼无粘结而可互相滑动的特点,提出了将预应力筋对砼的预压力作为截面上的纵向压力,求解与弯矩共同作用下普通有粘结筋的应力(?),而后引用普通钢筋砼构件裂缝宽度的公式计算普通钢筋(?)水平处的裂缝宽度和近似计算预应力筋(?)。水平处的裂缝宽度。用本文33根矩形截面梁的裂缝宽度试验数据及文献[2]的数据对所建议的计算方法进行了校核,符合程度较好。此外用本文报告的2根6m跨长配置曲线预应力筋的无粘结部分预应力砼T形梁进行了补充验证,得出最大裂缝宽度的计算值略大于试验值而偏于保守。最后对最大裂缝宽度允许作了讨论。     

玄武岩纤维增强聚合物筋钢纤维高强混凝土梁受弯试验及裂缝宽度计算方法研究

纤维增强聚合物(FRP)筋混凝土梁受弯挠度过大、裂缝过宽等缺陷严重影响其正常使用性能，为此，将具有优良抗裂与阻裂性能的钢纤维混凝土用于FRP筋混凝土梁，可以有效限制其挠度与裂缝的发展。通过12根玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋/钢筋钢纤维高强混凝土梁的受弯性能试验，研究了钢纤维体积率、受拉区钢纤维高强混凝土层厚度、BFRP筋配筋率对BFRP筋钢纤维高强混凝土梁裂缝分布与宽度的影响。结果表明，钢纤维的加入能够有效抑制BFRP筋高强混凝土梁的裂缝开展，减小裂缝间距、宽度和裂缝宽度差异性，当荷载为100 kN时，钢纤维体积率为0.5%~2.0%的钢纤维高强混凝土梁的裂缝宽度减小了25.22%~54.78%，裂缝宽度标准差减小了10.00%~68.18%；当受拉区钢纤维混凝土层厚度达到梁截面高度的57%时，其阻裂与限裂效果与全截面掺加钢纤维的效果接近，表明在受拉区中掺加钢纤维以限制BFRP筋混凝土梁裂缝的发展是经济可行的。基于试验和相关文献研究结果，提出了考虑钢纤维影响的BFRP筋钢纤维高强混凝土梁最大裂缝宽度的建议计算方法，该建议方法的计算值与试验值吻合良好。     

平板法研究层布式混杂纤维混凝土早期抗裂性能

试验通过平板约束试验研究粉煤灰混凝土、聚丙烯纤维混凝土、层布式钢纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土的早期抗裂性能,结果表明:聚丙烯纤维混凝土的最大裂缝宽度比粉煤灰混凝土减小了40%,裂缝总长度减小了25.55%,裂缝降低系数为56.56%,抗裂等级达到二级;层布式钢纤维混凝土的最大裂缝宽度比粉煤灰混凝土减小了26.7%,裂缝总长度减小了26.5%,裂缝降低系数为43.24%,抗裂等级达到三级;层布式混杂纤维混凝土的最大裂缝宽度比粉煤灰混凝土减小了67.69%,裂缝总长度减小了78.26%,裂缝降低系数为93.07%,抗裂等级达到一级。层布式混杂纤维混凝土的抗裂效果最好。     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面承载力试验和计算方法

根据２５根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和 ２５根预应力钢纤维混凝土配箍筋梁的试验结果,分析 了预应力、剪跨比、钢纤维含量特征值及配箍特征值等变化对预应力钢纤维混凝土梁斜截面破坏形态和斜截面 承载力的影响规律,提出了预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和预应力钢纤维混凝土配箍筋梁的斜截面承载力计算 方法。该成果可作为《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》增订相应条款的研究基础,并可供实际工程设计应 用参考。     

织物增强混凝土薄板受力性能试验初步研究

研究了织物增强混凝土薄板的受力性能.首先与企业合作研究了对织物施加预应力的设备,测试了织物的力学性能,同时配制了与织物性能相适应的高性能混凝土,然后对织物增强混凝土薄板抗折性能、抗弯性能和粘结性能进行测试.试验表明,用织物增强混凝土薄板,具有较高的抗折和抗弯承载力,同时具有良好的变形性能;对织物施加预应力后,薄板的开裂荷载提高,裂缝宽度减小.对纤维织物浸胶后,会明显改善纤维织物与混凝土之间的界面粘结性能.并根据试验结果,分析了纤维织物与混凝土的粘结锚固机理.