后掺骨料混凝土短柱抗震性能试验研究

通过对不同后掺率、不同轴压比的后掺骨料混凝土短柱进行低周往复荷载试验,分析试验中短柱的滞回曲线、承载能力及位移延性、耗能能力、刚度及强度退化等抗震性能。试验结果表明:后掺骨料混凝土短柱的主要破坏形式均为剪切破坏,有相似的破坏过程和破坏特征;随着轴压比的增大,试件承载力有所提高但延性系数下降;荷载-位移滞回曲线大致呈梭形;试件达到峰值荷载后,承载力下降、耗能和延性性能变差。与普通混凝土相比,后掺骨料混凝土短柱的延性系数有所提升,后掺率为10%的试件抗震性能最佳。     

后掺骨料混凝土与钢筋粘结性能的研究

通过42个试件的拉拔试验来探讨变形钢筋与后掺骨料混凝土的粘结性能影响,分析了后掺率、保护层厚度、锚固长度、钢筋直径和配箍率等因素对后掺骨料混凝土粘结强度的影响,根据试验结果统计回归得到粘结锚固的极限强度公式。研究表明,后掺骨料混凝土的粘结破坏形态与普通混凝土相似,与普通混凝土相比,后掺骨料混凝土的粘结强度有所提升,并在后掺率为20%时,混凝土的粘结强度最大。     

火灾后再生混凝土型钢构件力学性能研究

针对国内废弃混凝土循环利用率低的问题,本文通过对再生骨料混凝土的研究,结合H型钢混凝土柱刚度大、承载力高、抗震性能好等特点,制备了H型钢再生混凝土(H-RC)柱,对其火灾后的粘结性能及轴压性能展开分析研究。研究结果表明:随再生细骨料(RFA)替代率的提高,再生混凝土立方体抗压强度逐渐降低;试件的质量损失率随着RFA取代率的增加而逐渐增大,同时构件的火灾抗裂性能降低。试件的受火温度越高,质量损失越严重。RFA取代率100%试件的压缩变形呈明显的三阶段,最终的破坏荷载稳定在55%～65%极限荷载;受火温度的升高能明显降低,H-RC构件的承载力及型钢与混凝土之间的粘结力,取代率100%的H-RC构件易压缩。研究结果对于合理评估火灾后型钢混凝土结构的力学性能具有重要意义,旨在推动再生混凝土在建筑中的大量运用。     

新型不锈钢与固废混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响

通过8根新型不锈钢管混凝土(CFSST)轴压短柱试验,考察试件的破坏模态、荷载-应变曲线、极限承载力、延性和刚度等力学性能指标,探究了新型不锈钢与固体废弃物混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响。研究结果表明两类新型建材对钢管混凝土短柱高温后破坏模态无明显影响,高温作用后CFST短柱的刚度和极限承载力呈下降趋势但延性提高。与传统碳素钢与普通混凝土相比,新型不锈钢与固体废弃物混凝土有效地减缓了试件高温后承载力下降幅度。引入材料强度折减系数后,我国DBJ-T13-51—2020规程计算方法可以较好地评估高温后该类钢管混凝土短柱的剩余承载力。随后利用通用有限元软件ABAQUS建立了有限元分析模型,考察了既有材料本构模型对该类短柱的适用性。     

预应力钢绞线超高强混凝土管桩抗剪性能试验研究

为解决普通预应力超高强混凝土管桩变形延性差和水平承载力低的现状,创新研发了预应力钢绞线超高强混凝土管桩。通过3种常用桩型6根管桩足尺度试件的抗剪性能试验,对比研究了预应力钢绞线超高强混凝土管桩与普通预应力超高强混凝土管桩在抗剪承载力、变形延性、破坏特征及裂缝开展等方面的差异。结果表明:以钢绞线替代钢棒作为主筋可以有效提高管桩受剪状态下的变形延性和极限承载力;预应力钢绞线超高强混凝土管桩试件裂缝开展更为密集均匀,竖向裂缝的长度较短,横向分叉较多;普通预应力超高强混凝土管桩试件均以预应力钢棒拉断破坏,而预应力钢绞线超高强混凝土管桩试件均以受压区混凝土压碎破坏,抗剪破坏滞后于抗弯破坏。     

黏土砖再生混凝土抗氯离子渗透性试验研究

试验研究了再生黏土砖粗骨料取代率、骨料强化、搅拌工艺、粉煤灰和硅灰单掺与复掺对黏土砖再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,随着再生骨料替代率的增加,再生混凝土抗氯离子渗透性能降低,替代率为0,30%,50%,70%,100%时,6 h通电量分别为2 090,2 596,3 207,3 989,5 182 C,氯离子渗透等级由适中过渡到高;骨料强化处理和改善搅拌工艺能够提高再生混凝土抗氯离子渗透性能,再生骨料取代率在50%以下,经过二次包裹强化或者采用改良的搅拌工艺后,再生混凝土的抗氯离子渗透性能与普通混凝土已经接近;粉煤灰和硅灰单掺或复掺可以较大幅度改善再生混凝抗氯离子的渗透性能,硅灰效果优于粉煤灰,20%粉煤灰和10%硅灰复掺可以作为最佳掺量,6 h通电量为171 C,可以用来配置较高抗氯离子渗透性能的再生混凝土。试验结果为再生混凝土推广应用提供了有力依据。     

不同类型异形柱耐震性与适用性分析

目前对普通钢筋混凝土异形柱、带暗柱钢筋混凝土异形柱、型钢混凝土异形柱的适用性研究较少。研究采用延性系数、承载力、耗能能力及极限侧移角反映异形柱的耐震性,采用含钢率反映异形柱的经济性。在此基础上,可分别用延性系数、承载力、耗能能力、极限侧移角与含钢率的比值确定不同类型异形柱的适用性。研究结果表明：当含钢率在3．00％～4...     

GFRP加固高强混凝土柱偏压性能的实验研究和有限元分析

为研究ＧＦＲＰ加固高强混凝土柱偏压性能,对10根ＧＦＲＰ加固高强混凝土柱试件进行偏压试验 研究以及有限元分析,试验参数有偏心距、加固方式（横向约束加固、纵向抗弯加固、混合加固）、加固层 数。得到了加固柱的极限承载力、荷载－挠度曲线、ＧＦＲＰ应变分布、裂缝的发展情况和破坏形态等。分 析结果表明,横向粘贴ＦＲＰ显著提高小偏心试件的承载力和延性,对大偏心试件承载力的提高不明显。 纵向粘贴ＦＲＰ可以明显提高大偏心试件的承载力,但会增加试件破坏的脆性。混合加固大偏心试件效 果最好,混合加固小偏心试件优势不明显。     

再生砖骨料混凝土梁斜截面抗剪性能试验研究

为分析剪跨比、配筋率等条件相同的情况下,不同再生砖骨料取代率下再生砖骨料混凝土梁的极限承载力、裂缝开展情况、破坏形态、破坏规律的差别,制作了5根不同再生砖骨料取代率（0,30%,50%,70%和100%）的再生砖骨料混凝土梁,进行静力加载试验.试验结果表明,再生砖骨料混凝土梁和普通混凝土梁的裂缝开展过程和破坏形态大致相同,均属于典型的剪压破坏;但再生砖骨料混凝土梁的开裂荷载、斜裂缝出现时的荷载和极限荷载均低于普通混凝土梁.当再生砖骨料取代率超过50%时,再生砖骨料混凝土梁在试验中表现出了良好的受力性能,可以应用于工程实践.     

碳纤维钢骨－钢管混凝土柱抗震性能研究

针对目前钢管混凝土特性,研究了碳纤维钢骨－钢管混凝土柱在循环荷载作用下的力学性能, 制作3个试件进行拟静力试验,并利用有限元软件,分析不同混凝土强度、碳纤维层数、轴压比以及钢管 直径因素对柱的受力影响情况进行模拟。结果表明:随混凝土强度在一定范围内的提高,结构承载力提 高;碳纤维层数的增多,对构件初期刚度影响不大,极限荷载值有所提高;构件的轴压比在一定范围内越 大,试件的极限承载力降低,试件后期越容易出现快速破坏;构件内部钢管直径变大,构件的极限承载力 有所提高。综合看出碳纤维钢骨－钢管混凝土柱有较好的延性,具有良好的抗震性能。     

后掺骨料混凝土中长柱恢复力模型研究

后掺骨料工艺是一种将抛填骨料技术应用于建筑结构工程领域的新型绿色混凝土施工工艺,为更充分地研究后掺骨料混凝土中长柱构件的抗震性能,基于六组后掺骨料混凝土中长柱试件的拟静力试验数据,运用拟合方法建立了三折线骨架模型,得出了加载与卸载刚度的计算方程,制定了相应的滞回规则,对比了由模型计算得到的骨架曲线及滞回曲线与真实试验结果间的误差。后掺骨料混凝土中长柱恢复力模型的精确性较好,基于该模型所计算求得的骨架曲线以及滞回曲线同试验结果间的相似度较高,具备出色的实用价值,可为其非线性特征的分析提供参考。     

粉煤灰对改善混凝土碱-骨料反应的试验研究

碱-骨料可导致混凝土开裂甚至损毁,这是水利工程常见的破坏现象。文章采用岩相法、砂浆棒快速法研究了粉煤灰对改善混凝土碱-骨料反应的性能。结果表明:23组粗细骨料中有8组存在潜在碱活性危害,不掺粉煤灰的试件,碱-骨料反应明显,混凝土膨胀率呈指数型变化,掺20%粉煤灰试件膨胀率变化较小,粉煤灰对骨料的碱活性具有明显的抑制作用。为防止混凝土建筑物遭受碱-骨料反应破坏,建议在工程中使用碱含量较低的水泥,同时,在保证强度和耐久性的前提下掺入20%及以上的粉煤灰能够有效控制混凝土发生碱-骨料反应。     

纳米改性对再生混凝土双K断裂参数的影响

再生骨料与天然骨料相比,表观密度低,吸水率大,压碎指标大,导致再生混凝土的性能较差。本文采用纳米SiO_2溶液对再生混凝土进行改性处理,通过三点弯曲梁法对再生骨料取代率不同(0,50%,70%,100%)的试件、取代率50%和100%下不同纳米SiO_2掺量的试件共12组60根试件进行断裂实验,用双K断裂参数评价再生混凝土的断裂性能,研究再生骨料取代率和纳米SiO_2掺量对再生混凝土断裂性能的影响。结果表明,再生混凝土的起裂韧度和失稳韧度整体随着再生骨料取代率的增加而降低;适量纳米SiO_2的掺入能提高再生混凝土的断裂韧度,再生骨料取代率50%和100%、纳米SiO_2掺量1.0%时再生混凝土的起裂韧度和失稳韧度提升程度最大,分别达到0.6929 MPa·m~(1/2)、1.3073 MPa·m~(1/2)和0.5552 MPa·m~(1/2)、1.2410 MPa·m~(1/2)。     

掺粉煤灰再生混凝土宏观及微观碳化性能研究

为了研究不同再生粗骨料掺量和不同粉煤灰掺量下再生混凝土的抗碳化性能以及经过一段时间碳化之后再生混凝土的性能变化,对不同粉煤灰掺量(0、20%、40%)与不同再生骨料掺量(0、50%、100%)的混凝土进行了室内碳化性能试验,并且对碳化前后的混凝土试件进行电镜扫描分析。研究表明:随着再生粗骨料与粉煤灰掺量的增加,再生混凝土的碳化深度增大,再生混凝土的碳化速度随着碳化时间的增长而降低,再生混凝土抗压强度越大,碳化深度越小,并根据试验结果进行拟合得出了经不同碳化时间后抗压强度与碳化深度之间的回归方程式。     

受硫酸盐侵蚀的再生混凝土耐久性研究

为研究再生粗骨料取代率对再生混凝土抗硫酸盐溶液侵蚀性能的影响规律,进行干湿循环和硫酸盐溶液的耦合试验,探究了随着干湿循环龄期的增长,再生粗骨料取代率对再生混凝土的质量损失率、伸长率、相对动弹性模量、硫酸根离子扩散深度的影响。试验结果表明:再生粗骨料掺量为100%的再生混凝土的质量损失率最大,达到了0.35%;试件的相对动弹性模量下降速度变化较复杂,分为匀速下降期、缓慢过渡期、加速下降期;试件伸长率随着侵蚀龄期的增长逐渐增大,且增幅越来越大;试验过程中,硫酸根离子逐渐向试件内部扩散,侵蚀破坏逐渐向深层移动,且再生粗骨料掺量越多的试件内部破坏得越快、越明显。研究结果可为实际工程中再生粗骨料的掺量选择提供参考。     

再生砖骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力分析

实验研究了再生砖骨料混凝土梁斜截面的抗剪极限承载力、破坏形态和裂缝开展等情况,并与普通混凝土梁进行对比.分析再生砖骨料混凝土梁的抗剪机理,提出了适用于再生砖骨料混凝上梁的抗剪承载力公式.实验与分析结果表明:再生砖骨料混凝土梁和普通混凝土梁的破坏形态和裂缝开展情况相似,但再生砖骨料混凝土梁的抗剪极限承载力低于普通混凝土梁.采用提出的抗剪承载力公式计算再生砖骨料混凝土梁的抗剪极限承载力是可行的,有一定的安全储备.     

含粗骨料的超高性能混凝土受弯试验研究

超高性能混凝土（以下简称ＵＨＰＣ）胶凝材料用量大，生产成本高，因此限制了其工程应用。通过在ＵＨＰＣ中适当掺入粗骨料，可有效减少胶凝材料用量，降低成本。设计制作了７组含粗骨料的ＵＨ- ＰＣ梁试件，通过四点弯曲试验，研究粗骨料质量掺量（０％、１５％、３０％、４０％）和钢纤维体积掺量（０％、１％、２％、３％）对ＵＨＰＣ弯曲性能的影响。结果表明:当未掺入钢纤维时，随粗骨料质量掺量增加，ＵＨＰＣ抗弯强度先降低后提高，且试件均发生脆性破坏；当掺入钢纤维时，ＵＨＰＣ的初裂强度和极限抗弯强度随钢纤维体积掺量的增加而提高，试件由脆性破坏变为延性破坏；当钢纤维体积掺量为２％时，含粗骨料ＵＨＰＣ弯曲韧性最高。     

后掺骨料混凝土梁抗弯性能试验研究

后掺骨料混凝土是将粗骨料嵌锁技术应用于结构工程的一种新的尝试,它能够有效改善泵送 混凝土的早期开裂问题并降低工程成本。目前国内外缺少对于此种混凝土构件抗弯性能的研究。通过 对6根后掺骨料抛填率不同的简支梁进行抗弯试验,探讨了后掺骨料混凝土受弯构件的抗弯性能。结 果表明:后掺骨料混凝土梁正截面平均应变仍服从平截面假定;受弯破坏的过程仍分为弹性、带裂缝工 作和屈服三个阶段;Ｃ40泵送混凝土的最佳后掺粗骨料抛填率为20％。     

方钢管约束型钢超高强混凝土轴压短柱的力学性能

对８根钢管约束型钢超高强混凝土短柱和１根钢管约束型钢高强混凝土短柱进行了轴压试验研究。分析了钢管壁厚、型钢截面形式、钢管屈服强度、混凝土强度对试件轴压力学性能的影响。研究结果表明:试件的极限承载力随着钢管屈服强度、钢管壁厚、混凝土强度提高而增大；钢管壁厚不同而其他条件相同时，钢管宽厚比为４５时极限承载力提高率最大；钢管宽厚比小于４５时，随着钢管屈服强度的提高，试件极限承载力提高不明显；在Ｉ、Ｘ、Ｏ三种配骨形式中，配Ｏ型钢骨的试件极限承载力最高，即Ｏ型钢骨对试件产生的附加约束最大。     

硫酸盐侵蚀作用下再生混凝土耐久性研究

为了研究不同再生粗骨料(RCA)取代率在干湿循环条件下对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,设计了再生粗骨料取代率为0、20%、50%与100%的4组配合比,分别检测混凝土质量损失率、相对动弹模量和剩余抗压强度。同时采用电子显微镜扫描(SEM)和EDS技术,对硫酸盐侵蚀后再生混凝土微观结构变化及生成产物进行了分析。结果表明:在硫酸盐侵蚀过程中,再生骨料掺量是影响再生混凝土质量损失率、相对动弹模量和剩余抗压强度的重要因素。随着再生粗骨料的增加,再生混凝土经过硫酸盐侵蚀以后质量损失率增大,剩余相对动弹模量减小,抗压强度降低。再生粗骨料的掺入会削弱混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,掺量越大削弱效果越明显。