织物增强混凝土加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验研究

基于不同剪跨比的织物增强混凝土(TRC)加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验,研究被加固梁的斜截面抗剪承载力及其破坏形态的变化,并研究剪跨区加固后梁的变形特点。试验结果表明,加固措施可以有效地提高梁的斜截面抗剪承载力,改善梁的斜截面破坏的脆性,对斜裂缝的发展有一定的约束作用,并减小梁在斜裂缝出现前的挠度。试验还表明,对剪跨比较大的RC梁,采用织物增强混凝土薄板加固后,其斜截面抗剪承载力提高幅度较大:当剪跨比为1时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高4%;当剪跨比为2.5时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高68%。在试验研究的基础上,给出TRC薄板加固梁的受剪承载力设计计算公式,公式计算结果与试验结果基本吻合。     

TRC薄板加固RC梁受弯破坏特征试验研究

进行了跨中植筋与未植筋两种不同处理方案的共4根织物增强混凝土加固梁的抗弯试验,分析比较两种加固梁的破坏形态、荷载-挠度及荷载-应变特性、承载力特性,同时对加固梁黏结界面应力状态进行了理论分析,研究表明:黏结界面上存在剪应力,并且与截面上弯矩成正比;跨中植筋可以有效改善加固梁的破坏形态,提高极限承载力。     

混凝土结构设计(三)——承载能力极限状态计算

<正> (二)斜截面承载力计算1.由剪力而产生斜截面破坏的形态(1)斜压破坏当梁的剪跨比很小,或剪跨比适中,但箍筋含量过多时,梁腹被斜裂缝分割成若干斜向短柱,短柱因混凝土压碎而破坏如图16a和图17a所示。新旧规范都采用截面限制条件防止斜压破坏。(2)剪压破坏当梁的剪跨比适中,且箍筋含量正常时,梁腹形成临界斜裂缝后,与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服强度,同时剪压区的混凝土在剪应力与压应力共同作用下达到极限强度而破坏如图16b和图17b所示。新旧规范列出了斜截面受剪承载力计算公式。(3)斜拉破坏当梁的剪跨比较大,且箍筋含量过少时,梁腹一旦出现斜裂缝很快延冲到集中荷载作用点处,将整个截面裂通,梁被拉断而急速破坏,破坏     

纤维掺量和截面尺寸对钢筋混凝土矩形梁及T型梁抗剪性能的影响

通过对四组不同纤维掺量及不同尺寸的钢筋混凝土矩形梁、T型梁在对称集中荷载作用下的抗剪性能试验,对比矩形梁与T型梁、不同纤维掺量时不同翼缘尺寸的钢筋混凝土梁的抗剪性能,包括破坏形态、裂缝分布、承载力、变形、跨中纵筋应变、剪跨区斜裂缝最大宽度等,同时研究剪跨区矩形梁腹板及T型梁翼缘中的混凝土应变特性。研究表明:翼缘的存在改变了斜裂缝的发展趋势,梁的破坏形态可从剪切破坏转变为弯曲破坏;T型梁的刚度、极限剪力优于矩形梁;随着翼缘宽度或高度的增加,混杂纤维混凝土T型梁的刚度、极限抗剪承载力和对应的加载点挠度、剪力-加载点曲线下的面积呈现出增大的趋势,跨中纵筋应变、斜截面最大裂缝宽度呈现出减小的趋势;在剪跨区T型梁翼缘横截面混凝土应变符合平截面假定,T型梁翼缘混凝土应变沿宽度存在剪力滞后效应。     

型钢混凝土T形柱斜截面承载力研究

为研究型钢混凝土T形柱负弯矩区的抗剪性能,设计4个T形试件进行静力单调加载试验,主要考虑剪跨比、配钢形式、配箍率、截面形式4个变化参数,试验过程中捕捉到混凝土应变、型钢应变、角钢应变、跨中挠度等一系列重要数据,并绘制出剪力-挠度,荷载-应变等重要关系曲线,给出混凝土截面应变的分布情况,采用能量等值法分析试件的剪切延性,探讨设计参数对抗剪承载力的影响,给出型钢混凝土T形柱斜截面承载力的计算公式。试验研究和理论分析结果表明:型钢混凝土T形柱的破坏形态有弯剪破坏、剪切粘结破坏,混凝土平均应变沿截面高度分布符合平截面假定;基于叠加法得到的受剪承载力计算公式可以用于计算型钢混凝土T形柱的斜截面剪切强度。     

STUDY ON OBLIQUE SECTION BEARING CAPACITY OF STEEL REINFORCED CONCRETE T-SHAPED COLUMNS

为研究型钢混凝土T形柱负弯矩区的抗剪性能,设计4个T形试件进行静力单调加载试验,主要考虑剪跨比、配钢形式、配箍率、截面形式4个变化参数,试验过程中捕捉到混凝土应变、型钢应变、角钢应变、跨中挠度等一系列重要数据,并绘制出剪力-挠度,荷载-应变等重要关系曲线,给出混凝土截面应变的分布情况,采用能量等值法分析试件的剪切延性,探讨设计参数对抗剪承载力的影响,给出型钢混凝土T形柱斜截面承载力的计算公式。试验研究和理论分析结果表明：型钢混凝土T形柱的破坏形态有弯剪破坏、剪切粘结破坏,混凝土平均应变沿截面高度分布符合平截面假定;基于叠加法得到的受剪承载力计算公式可以用于计算型钢混凝土T形柱的斜截面剪切强度。     

跨裂缝粘钢抗剪加固作用机理试验研究

为研究跨裂缝粘钢加固对裂缝截面抗剪能力的提高幅度及内在作用机理,探讨跨裂缝粘钢抗剪加固承载能力的计算方法。通过12根短梁的直剪破坏试验研究,以粘贴位置、端头锚固条件、裂缝界面状况为主要相关因素,对跨裂缝粘钢加固混凝土构件裂缝截面的抗剪承载力、抗剪破坏特征进行了研究。     

承受异号弯矩的混凝土梁抗剪性能分析

研究了承受异号弯矩混凝土梁的剪切破坏形态和特点以及与简支梁相比在抗剪承载力上的区别,并以某三跨连续刚构桥为例,通过建立边跨弯矩变号段有限元模型,对该段抗剪性能进行分析,得到相应结构安全系数、应力分布规律和截面破坏形态。     

EXPERIMENTAL STUDY ON THE SHEAR BEHAVIOR OF RECYCLED AGGREGATE CONCRETE BEAMS

通过对混凝土强度等级为C30、再生骨料替代率为0%、50%、70%配置的9根HRB500钢筋混凝土梁的试验,研究不同再生骨料替代率、不同剪跨比下,混凝土梁的破坏形式以及裂缝最终形态、宽度、变形、钢筋应变及受剪承载力等性能。试验表明：当剪跨比λ=1.5时,再生混凝土梁的破坏过程、形态和裂缝发展破坏形态与普通混凝土梁相同;当剪跨比λ=2.5,3.0时,破坏过程与裂缝发展相似,但破坏形态趋向塑性破坏,再生骨料混凝土梁斜截面受剪能力没有降低,且再生骨料替代率的大小对梁斜截面承载力影响不大;现行规范中斜截面受剪承载力的理论公式对再生混凝土梁是适用的,安全储备较高。建议再生混凝土梁设计剪跨比在2.5左右。     

再生骨料混凝土梁受剪性能试验研究

通过对混凝土强度等级为C30、再生骨料替代率为0%、50%、70%配置的9根HRB500钢筋混凝土梁的试验,研究不同再生骨料替代率、不同剪跨比下,混凝土梁的破坏形式以及裂缝最终形态、宽度、变形、钢筋应变及受剪承载力等性能。试验表明:当剪跨比λ=1.5时,再生混凝土梁的破坏过程、形态和裂缝发展破坏形态与普通混凝土梁相同;当剪跨比λ=2.5,3.0时,破坏过程与裂缝发展相似,但破坏形态趋向塑性破坏,再生骨料混凝土梁斜截面受剪能力没有降低,且再生骨料替代率的大小对梁斜截面承载力影响不大;现行规范中斜截面受剪承载力的理论公式对再生混凝土梁是适用的,安全储备较高。建议再生混凝土梁设计剪跨比在2.5左右。     

大轴力桩基托换中新旧混凝土结合面抗剪性能试验分析

桩基托换的关键在于新旧混凝土结合面的连接方法和可靠性能。本文结合某城市地铁隧道穿越高架桥桩基主动托换工程,提出了一种新型连接方式:凿毛+钻孔植筋(植筋胶)+建筑胶喷面的连接形式。设计制作了3个试件,结合面每30cm×30cm范围内植入一根钢筋,部分试件梁部箍筋加强,进行了重复静力加载试验。试验分析表明:此连接方式具有较高的抗剪承载力,最大可达9.208×103 kN/m2;提高新浇筑梁的箍筋配筋率对提高界面抗剪承载力有较大作用;植筋在新旧结合面抗剪能力中起到了主要作用;新旧混凝土交界面上植筋所受的力较大,植筋两端受力较小;此连接形式在大轴力桩基托换中使用是安全可靠的。     

框架柱托换节点受力性能试验研究

通过移位工程框架柱包裹式托换节点缩尺模型的正交试验研究,分析托换梁剪跨比λ、纵筋配筋参数ρf_y、配箍率、混凝土强度及梁柱结合面插筋配筋参数ρ_j f _yj对托换节点破坏形态和受力性能的影响。试验结果显示,试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏两种形式,梁与柱结合面是薄弱位置;通过对试验数据回归分析,得到了在试验参数范围内各影响因素与托换节点破坏荷载的关系,所研究因素中剪跨比λ对托换节点承载力的影响最为显著,其次是纵筋配筋参数ρf_y、配箍率和插筋配筋参数ρ_j f _yj;依据试验结果提出了框架柱托换节点承载力计算公式,计算结果偏安全。     

高强钢绞线网加固混凝土粘结性能试验研究

通过高强钢绞线网聚合物砂浆加固层与混凝土结构的剥离破坏试验,对加固层与混凝土界面的剥离破坏特征进行了研究。探讨了单侧加固、植筋加固及U型加固等不同的加固方式对加固层抗剪承载力及抗剪强度的影响。试验结果表明,采用U型加固等增加粘结面积的方式能有效提高加固层粘结面抗剪承载力,但同时会削弱加固层的抗剪强度,而在界面上植入抗剪钢筋后,能同时提高聚合物砂浆加固层的抗剪承载力及抗剪强度。根据试验结果,提出了最小植筋率的建议值。     

自密实混凝土与老混凝土粘结强度的直剪试验研究

以自密实混凝土(SCC)作为新混凝土材料,进行了新老混凝土粘结强度的直剪试验研究,考察了混凝土强度、界面剂和抗剪钢筋对粘结抗剪性能的影响,并与普通混凝土(NC)进行比较。试验结果表明,自密实混凝土与老混凝土的粘结性能优于普通混凝土,用粉煤灰水泥净浆作界面剂,能提高粘结面的抗剪强度。新混凝土强度会影响新老混凝土的粘结性能。而在界面上植入抗剪钢筋后,能大幅度提高了新老混凝土的粘结抗剪强度。根据试验结果,提出了自密实新混凝土与老混凝土粘结抗剪强度的计算式,以供实际加固工程参考。     

体外预应力混凝土简支梁剪切性能试验研究

为了研究节段式体外预应力混凝土梁的剪切性能,采用剪跨比、配箍率、接缝类型、体内外预应力筋配比等参数进行了13根整体式和14根节段式(胶接缝和干接缝)体外预应力混凝土简支模型梁试验。描述了模型梁箍筋应力、体外预应力筋应力、挠度随荷载变化规律,以及破坏裂缝形成过程和破坏形态;分析了剪跨比、体内外预应力筋配比、接缝位置和数量及类型对梁剪切性能的影响。研究表明,节段式体外预应力混凝土梁的剪切性能和整体式梁有很大差异,接缝决定着剪切破坏形态与破坏裂缝的形成、较大削弱了梁的抗剪承载力、明显增大了破坏裂缝的宽度和梁体破坏时的变形;配置体内预应力筋能有效改善体外预应力混凝土梁的剪切性能;整体式体外预应力混凝土梁的剪切性能和一般预应力混凝土梁也有一些差异。     

再生混凝土无腹筋梁抗剪性能试验研究

通过13根再生混凝土梁与普通混凝土梁的对比试验,对再生粗骨料取代率、剪跨比等因素对再生混凝土梁斜截面受力和变形性能的影响进行探讨。试验结果表明:再生混凝土梁比普通混凝土梁变形和斜裂缝宽度稍大;随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土梁的抗剪承载力略有下降的趋势;随着剪跨比的增加,抗剪承载力减小。根据13根再生混凝土梁的剪切破坏结果,依据极限平衡理论,提出再生混凝土梁受剪承载力的计算公式。     

HRBF500钢筋C100混凝土梁抗剪性能试验研究

通过对4根配箍率不同,剪跨比为3的高强钢筋C100混凝土梁的抗剪试验,观测梁的破坏过程及裂缝发展形态;并根据试验结果数据分析其抗剪承载力;最后将试验值与采用GB 5001—2010《混凝土结构设计规范》公式计算的计算值进行了对比。结果表明,高强钢筋C100混凝土梁抗剪承载力稳定,破坏形态与普通混凝土梁相似;适量提高配箍率,可以有效地控制斜裂缝的开展,提高梁的抗剪承载力;对于剪跨比为3的高强钢筋C100混凝土梁来说,GB 5001—2010《混凝土结构设计规范》公式用于无腹筋梁抗剪计算是偏高的,而用于有腹筋梁抗剪设计是偏保守的。     

钢-混凝土组合梁加宽混凝土旧桥技术中组合横梁界面受力性能研究

在钢-混凝土组合梁加宽旧桥技术中,旧桥混凝土边梁与新加宽的钢-混凝土组合梁间的横向连接采用钢-混凝土组合横梁的形式,这种横梁形式较为新颖,目前相关试验研究尚未有报道。对6个钢-混凝土组合横梁进行试验研究,通过采用目前已有的新老混凝土植筋界面承载力计算方法对试验结果进行对比计算。研究结果表明:组合横梁界面的破坏模式为新老混凝土界面破坏,钢-混凝土界面没有任何破坏特征;新老混凝土界面黏结破坏以前,新老混凝土之间几乎没有滑移,整体性很强;新老混凝土界面黏结破坏以后,界面剪力主要由植筋承担,试件延性良好。针对钢-混凝土组合梁加宽旧桥技术中组合横梁的破坏模式,采用合理的材料本构关系,提出三阶段界面受力模型,理论方法计算结果与试验值吻合良好。通过理论分析确定界面的破坏机理:新老混凝土界面的极限抗剪强度由混凝土强度,界面粗糙程度和摩擦系数共同确定,界面正应力的存在有利于极限抗剪强度的提高;新老混凝土界面的残余抗剪强度主要由界面植筋提供,植筋率和植筋屈服强度是主要影响因素。最后,提出适用于实际工程的设计方法。     

碳纤维板加固RC梁试验

以11片碳纤维板加固梁模型为基础,分析了在改变碳纤维板黏贴方式、混凝土强度以及构件剪跨比等因素的条件下梁的应力-应变规律,研究了碳纤维板对梁抗弯承载力的影响.试验结果表明碳纤维板对不同加固方案梁的承载力影响程度各不相同:梁端部有良好锚固措施时,其极限承载力显著提高;端部没有锚固措施时,其极限承载力主要与碳纤维板锚固长度有关,锚固长度越长,试件极限承载力提高也越显著;剪跨比相对较大和配筋率相对较小的加固梁极限承载力提高幅度更加显著.     

锈蚀槽钢梁荷载-挠度关系研究

对锈蚀槽钢梁荷载-挠度关系曲线进行研究。试验研究表明:试件剪跨比和高跨比对锈蚀槽钢梁的荷载-挠度关系曲线有较大影响。锈蚀槽钢梁的荷载-挠度关系曲线可以分为2个阶段:第一阶段为弹性段,其斜率与剪跨比有关;第二阶段为屈服强化段,其斜率与第一阶段基本呈线性关系。在试验研究基础上,提出锈蚀槽钢梁承载力和挠度的计算方法,建立槽钢梁荷载-挠度关系曲线计算模型。该模型形式简单,便于工程实际应用。