钢筋屈服后混凝土梁的裂缝宽度与变形关系研究

通过钢筋混凝土梁的静力加载试验,研究了钢筋屈服后混凝土梁的裂缝宽度与变形、钢筋应变的关系,提出了变形特征值和裂缝特征值的概念,并建立了相应的关系式。为实际工程中以简单易测的裂缝宽度作为综合反映变形、裂缝、钢筋应变的性能指标对构件的损伤程度进行评价,提供了理论依据,对钢筋混凝土梁的损伤识别及实际的加固修复工作具有一定参考价值。     

疲劳荷载作用下部分预应力混凝土梁残余性能试验研究

为研究部分预应力混凝土(PPC)梁在疲劳荷载作用后的残余性能,制作8根试验梁(分为H1和H2组,各4根),每组选取1根作为参考梁开展静载试验,其余进行等幅疲劳试验,重点分析梁体累积残余变形和非预应力钢筋残余应变的演化规律及影响因素.试验结果表明:所有疲劳试验梁的破坏模式为非预应力钢筋的疲劳断裂;在疲劳荷载作用下,梁体残余变形、非预应力钢筋残余应变均呈现出"三阶段"变化规律,其中残余变形大小与荷载水平和配筋率密切相关,而残余应变受其影响并不显著,主要受钢筋周围混凝土微裂缝闭合状态及受压区混凝土疲劳损伤程度影响较大.     

冲击受损RC梁残余力学性能试验

为给冲击受损后钢筋混凝土（RC）梁的修复加固和结构安全评估提供参考,开展了3根RC梁落锤冲击受损后的静载试验及1根静载梁的对比试验,通过变化冲击能量使RC梁遭受不同程度的冲击损伤,对冲击受损后RC梁的残余力学性能进行研究。比较分析了不同冲击能量下受损梁的裂缝发展形态以及冲击力、支座反力、跨中挠度和纵筋应变变化规律;重点研究了不同受损程度梁的残余承载力、残余抗弯刚度和残余变形能力。在综合分析相关文献试验数据并对冲击能量进行标准化的基础上,拟合出冲击受损后RC梁残余承载力与残余抗弯刚度的计算公式。结果表明:随着冲击能量增大,冲击损伤梁挠跨比也增大,残余承载力和刚度总体呈下降趋势;相比未损伤梁,冲击损伤梁弹性抗弯刚度和极限抗弯承载力先增大后减小,但加载后期延性明显降低。     

钢筋增强ECC-混凝土复合梁受弯性能试验研究

为研究ECC对钢筋混凝土梁受弯性能的改善,对2组不同配筋率的5种不同ECC替代高度率的钢筋增强ECC-混凝土复合梁进行了静力受弯性能试验。测试了试件的开裂荷载,裂缝的开展,各级荷载下的应变,以及试件的极限荷载,验证了平截面假定。研究表明,ECC增强钢筋混凝土复合梁的抗弯承载力高于同配筋率的钢筋混凝土梁,且梁的裂缝细密;当钢筋屈服时,复合梁的裂缝宽度均小于规范的限值;钢筋与ECC、ECC与混凝土黏结良好,可以协调变形,作为整体共同工作。     

ECC梁的力学性能试验研究

研究了PP ECC梁的四点弯曲试验性能,制作了钢筋增强PP ECC梁,钢绞线GFRP筋增强PPECC梁,素PP ECC梁和普通钢筋混凝土梁4组试件。在试验研究中,主要考虑了配筋率、龄期等参数,对比了钢筋增强PP ECC梁、钢绞线GFRP筋增强PP ECC梁、素ECC梁与普通钢筋混凝土梁的弯曲性能,测试了试件的开裂荷载、裂缝的开展、各级荷载下的应变以及试件的极限荷载,验证了平截面假定。结果表明,对不同配筋率的PP ECC梁,配筋率越大,极限承载力增加,但极限变形减小,裂缝宽度的变化不明显。同一配筋率下,PP ECC梁比普通钢筋混凝土梁具有更高的承载力和变形性能,在屈服时刻裂缝宽度可控制在0.1mm以内。     

钢纤维增强钢筋混凝土梁裂缝宽度的统一计算方法

根据钢筋钢纤维部分增强混凝土梁正截面受弯性能的试验研究成果,分析了钢纤维对平均裂缝间距、钢筋应变不均匀系数和钢筋应力的影响,提出了与普通钢筋混凝土梁裂缝宽度计算方法相衔接的钢纤维增强钢筋混凝土梁裂缝宽度的统一计算方法。结果表明,在梁截面部分地加入钢纤维能够达到全截面加入对裂缝的限制效果,提出的裂缝宽度计算公式计算简便,可用于实际工程设计。     

过载损伤混凝土T梁的抗弯承载力试验研究

通过对1根对比梁和3根过载损伤梁进行静载试验,研究了过载损伤钢筋混凝土T梁的抗弯性能,对过载损伤后试件的挠度变化、裂缝开展情况、抗弯承载力以及延性进行分析。结果表明:过载损伤使得钢筋混凝土T梁产生一定的残余变形,产生的裂缝也不能完全闭合,由于试验梁的钢筋在反复受力后产生了一定的冷拉效果,过载损伤梁的强度略为上升,但延性显著下降。     

新型高强钢筋混凝土梁短期抗弯性能研究

为研究一种高强、高应变、高抗腐蚀性的新型钢筋替代普通钢筋应用于混凝土梁后构件的抗弯性能,对等强度设计的两种新型高强钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁进行短期受弯性能试验,对比分析两种梁的承载力、变形、裂缝及破坏形态,并基于试验结果,将新型高强钢筋混凝土梁受弯承载力、最大裂缝宽度、挠度的试验值与规范计算值进行对比。结果表明：等强度设计的两种梁承载力相近,但破坏形态有较大的不同,相同外力下,新型钢筋混凝土梁的挠度、最大裂缝宽度、裂缝高度都大于普通钢筋混凝土梁的。新型钢筋混凝土梁的开裂弯矩和极限弯矩按现行规范公式进行计算具有足够的安全储备,正常使用阶段,短期荷载作用下新型钢筋混凝土梁挠度试验值与规范计算值吻合较好,最大裂缝宽度的试验值与规范计算值相比偏大。     

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。     

配置蒙皮钢筋的混凝土梁变形分析

对两组配有蒙皮钢筋的混凝土梁进行了正截面抗弯性能的对比试验,研究这种配筋方式对高强钢筋混凝土梁变形及裂缝宽度的影响。试验结果表明,配置蒙皮钢筋的混凝土受弯梁的受力特征与普通钢筋混凝土梁相同,蒙皮钢筋的配置能够有效地减小受弯构件的整体变形,限制裂缝的开展宽度,可作为控制构件裂缝宽度的一种新型配筋方式。同时在试验的基础上,提出了配置蒙皮钢筋的混凝土受弯构件挠度计算公式,该公式的计算结果与试验结果吻合较好。