收缩徐变对装配式混凝土叠合梁挠度的影响

收缩徐变作用导致混凝土叠合梁挠度增加,从而影响构件的力学性能。为了研究收缩徐变作用下混凝土叠合梁挠度增加规律,建立了收缩徐变作用下混凝土叠合梁挠度计算方法,与数值模拟进行比较,结果相近。运用该方法对混凝土叠合梁的加载龄期、应力水平进行敏感性分析,结果表明：应力水平不同时,混凝土叠合梁挠度随加载龄期呈现不同变化趋势,应力水平较低时,挠度随加载龄期增大而增大,反之,挠度随加载龄期增大而减小;混凝土叠合梁叠合面处的徐变微差相对收缩微差较小,叠合面处预制和现浇混凝土变形不一致引起的挠度主要由收缩不一致引起。     

连续变温下早龄期混凝土应变时变规律试验研究

针对早龄期混凝土开裂现象,为掌握其应变变化规律,通过日大气温度变化影响下早龄期混凝土应变随时间变化的模拟试验,采集试件的应变及重量数据,分析早龄期混凝土在日气温变化影响下的应变变化规律.研究结果表明:在日气温变化的升温和降温过程中,早龄期(3d内)混凝土均数次出现量级达1 00×10-6的剧烈收缩,受到约束时可产生易使混凝土开裂的应力;不同水灰比混凝土之间的膨胀应变差值、收缩应变差值分别可达100×10-6、200×10-6.     

掺矿渣的高强混凝土早龄期拉伸徐变试验研究

对含活性矿物掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变特性的研究,能够为服役期高强混凝土的高精度应力解析及开裂预测提供重要参数.以0.3水胶比、50%矿渣掺量的高强混凝土为对象,利用本研究团队自行设计的早龄期拉伸基本徐变试验装置,对在不同加载应力强度比(0.2,0.3,0.4)和不同加载龄期(1,2,3,5,7d)情况下的混凝土早龄期拉伸徐变进行了试验研究.结果表明:2d及之后的加载龄期下不同应力强度比的比徐变经时变化曲线基本重合,比徐变表现出较明显的线性特征.加载龄期对于徐变的影响在3d之前加载时特别明显,7d及之后加载龄期对徐变基本无影响.     

插入式钢次梁节点试验研究

对一种新型组合结构,即钢梁直接插入混凝土主梁作为次梁承担荷载进行试验研究.对2组试件4个节点进行了静力试验,测量并分析试件的荷载、挠度、应变,观察裂缝开展及破坏形态等.试验结果表明,混凝土梁高在600mm时发生混凝土梁剪切破坏,混凝土梁高在900mm时发生钢梁受弯破坏;正常使用极限状态下900mm高混凝土梁试件远优于600mm高混凝土梁试件.采用有限元软件Abaqus对试验过程进行了模拟.结果表明,有限元可以较准确地反映插入式钢次梁节点的受力过程.最后,通过Abaqus进行了混凝土梁高、插入翼缘宽度和锚筋等参数对节点承载力的影响分析.     

受约束混凝土早龄期温湿度应力计算

为了探讨受混凝土受约束构件在干缩和温度变化影响下的早龄期应力变化规律及开裂风险,以受约束混凝土棱柱体构件为例,建立了混凝土受约束构件在湿度场和温度变化作用下早龄期收缩应力解析计算方法。采用松弛徐变系数法对混凝土徐变的影响作了修正,应用该模型对不同环境湿度、不同单日温度变化和不同约束三种情况的混凝土构件应力应变进行了计算分析。结果表明:约束度越大,应力越大,开裂风险越大;当环境湿度与混凝土内部湿度接近时,环境湿度对混凝土的应力应变影响最明显;单日温度骤降对4 d龄期内的混凝土应力应变影响较为明显。因此,内外约束和环境湿度是影响构件早龄期应力变化的主要影响因素。     

粘土砖再生粗骨料混凝土梁弯曲性能的试验研究

为了研究粘土砖再生粗骨料混凝土梁的弯曲性能及其与普通混凝土梁的差异,设计了2个粘土砖再生粗骨料混凝土梁试件和1个普通钢筋混凝土梁对比试件,3个试件均为简支梁、矩形截面,截面的宽和高分别为150 mm和300 mm,梁的跨度均为3 m,配筋均相同,试验的加载方式也完全相同。再生粗骨料混凝土中粘土砖粗骨料的质量替代率为35%。采用MTS液压伺服系统进行加载,测试了各个试件的受力与变形性能,对钢筋的应变、梁的变形和破坏形态等进行了对比分析。结果表明:在相同条件下,与普通混凝土梁相比,粘土砖再生粗骨料混凝土梁在发生弯曲破坏时,挠度稍大,承载能力和刚度均有一定程度的降低。     

考虑温度历程的早龄期大坝混凝土自生体积变形分离方法现场试验

混凝土在水化过程中会产生自生体积变形和温度应变等现象,与混凝土的耐久性有着密切联系,为工程建设各方所关注。对此,在西南某混凝土特高拱坝混凝土浇筑现场,采用无应力计对冷却水管周围两处不同位置处早龄期混凝土的应变进行现场监测,运用成熟度理论考虑混凝土的温度历程对混凝土水化进程的影响,采取一种新方法将总应变计算式解耦,从而摆脱对早龄期混凝土的热膨胀系数为定值的依赖,得出混凝土热膨胀系数在等效龄期下的历程,最终从无应力计变形监测值中分离出温度应变和自生体积变形。试验结果表明:这种方法能考虑混凝土温度因素,精确便捷地对早龄期混凝土的热膨胀系数以及自生体积变形进行分离,给现场混凝土的养护以及防裂施工提供指导。     

配筋率对高强度混凝土早龄期抗裂性能的影响

为了控制高强度混凝土早期开裂,开展了端部约束试验法测量不同配筋率混凝土早龄期抗裂性能.试验之前,设计一个约束度很大的刚性框架,测试不同配筋率下高强度混凝土早龄期抗裂性能.测试装置由端部约束框架、夹具、混凝土试件、应变片、数据采集仪等组成.试件通过外框架提供端部约束,试件两端通过夹具固定于端部的约束框架.在试件内部分别布置直径为0、16mm、20mm、25mm的钢筋,通过分析钢筋表面和混凝土表面应变,在端部约束作用下,配筋率对高强度混凝土早龄期抗裂性能的影响.结果表明:配筋率越大,高强度混凝土拉应变越小,开裂可能性越小.     

FRP筋混凝土梁裂缝控制验算方法的研究

在试验及国外有关成果的基础上，提出了FRP筋混凝土梁的最大裂缝宽度计算公式；给出了能够用于工程实际的FRP筋混凝土梁最大裂缝宽度限值及使用荷载作用下FRP筋的允许应变限值的取值建议；指出在进行FRP筋混凝土梁截面的配筋设计时，很多情况下起控制作用的将是裂缝宽度的允许值而不是其极限强度。     

早龄期钢管混凝土短柱轴压性能试验与理论分析

为研究早龄期钢管混凝土的轴压性能,对同批次浇筑的钢管混凝土短柱进行不同混凝土龄期下的轴压试验研究,得到不同混凝土龄期下试件荷载-变形曲线和破坏形态.分析了不同龄期下试件的破坏形态、荷载-应变曲线以及极限承载力随龄期的变化规律;在已有混凝土龄期应力-应变关系基础上,将国标GB 50010中成熟期混凝土的本构关系扩展到可以适用早龄期混凝土的情况.结合上述试验建立了早龄期钢管混凝土短柱的轴压有限元模型,并对早龄期圆形和方形钢管混凝土的轴压性能进行分析,结果表明:早龄期钢管混凝土的套箍效应随着龄期的增长而增大,且圆形截面的套箍作用和受力性能明显高于方形截面;在成熟期钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式的基础上,通过引入龄期套箍修正系数建立了早龄期钢管混凝土短柱的强度承载力计算公式,并采用均匀设计方法对不同龄期圆形和方形钢管混凝土短柱的轴压承载力进行了模拟,从而验证了公式的适用性,而且具有较高的准确性.该研究将为钢管混凝土结构的安全施工提供参考.     

爆炸荷载下装配式钢筋混凝土梁动力响应及抗爆性能研究

为了研究灌浆套筒连接的装配式钢筋混凝土梁的抗爆性能,建立了装配式钢筋混凝土梁的数值模型,采用多物质流固耦合算法,分析装配式钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的破坏形态和动态响应,通过参数化分析方法,研究了混凝土强度和纵筋配筋率以及炸药位置等因素对装配式梁抗爆性能的影响。结果表明:对于装配式钢筋混凝土梁,由于拼装位置处存在新旧混凝土的薄弱接触面,在爆炸荷载下应力波在梁内传递性能减弱,冲击力不能有效地传递给梁两侧,导致局部发生较严重的脆性破坏。提高混凝土强度和纵筋配筋率、改变炸药爆炸位置均能改善装配式钢筋混凝土梁的抗爆性能。     

杭埠河大桥主跨连续梁特殊基础支架关键技术研究

结合杭埠河大桥预应力混凝土主跨连续梁支架法施工,阐述采用钻孔桩基础+钢管柱+贝雷梁支架+碗扣支架施工技术的特殊基础支架及其方案的稳定性验算,钻孔桩基础施工后插入钢管,钢管之间采用槽钢连接,该项技术解决了软弱地质条件下临时墩基础支架搭设难题,实现临时墩支架基础施工技术的创新。通过特殊支架基础稳定性计算结果证实,有效地解决了连续梁预压的沉降难题,得到同行专家们的一致认可,并已经申报省级工法。通过正确组织实施,成功地应用在特殊地质条件下支架施工,对类似地质条件下支架现浇桥梁施工具有指导意义。     

基于有限元与小波变换的弹性地基梁损伤识别方法研究

采用转角模态的小波分析方法研究了带刚度下降损伤段的弹性地基梁损伤识别问题.利用有限元分析求解带刚度下降段的模态参数,建立了基于转角模态小波变换识别弹性地基梁损伤的方法.以两端简支弹性地基梁为例,分别给出了地基梁无损伤、梁单独损伤、梁和弹簧同时损伤且损伤位置不同的有限元模型,计算得到了结构的转角模态,并通过转角模态小波分析来识别弹性地基梁内刚度下降段的位置.从识别结果发现,存在随机噪声的情况下,运用了转角模态小波变换方法,仍能识别出地基梁的刚度变化截面.数值算例证实了该方法的有效性和稳健性,研究结果对实际工程中的结构损伤诊断提供参考.     

可循环使用全装配钢混凝土组合梁抗弯性能试验研究

研究了一种可循环使用的全装配钢混凝土组合梁,组合梁由预制混凝土楼板和钢梁通过新型剪力连接件(以下简称"紧固件")组合为一体,紧固件固定于预制楼板的钢导槽上,通过钢梁和预制楼板交界面的摩擦来传递两者之间的剪力.为研究此新型全装配钢混凝土组合梁在静荷载作用下的受弯性能,进行了6组足尺试件在简支条件下的四点弯曲试验.6组试件...     

Long term behavior of self-compacting reinforced concrete beams

Tests were carried out on 8 self-compacting reinforced concrete（SCC） beams and 4 normal reinforced concrete beams. The effects of mode of consolidation,load level,reinforcing ratio and structural type on long term behavior of SCC were investigated. Under the same environmental conditions,the shrinkage—time curve of self-compacting concrete beam is very similar to that of normal concrete beam. For both self-compacting reinforced concrete beams and normal reinforced concrete beams,the rate of shrinkage at early stages is higher,the shrinkage strain at 2 months is about 60% of the maximum value at one year. The shrinkage strain of self-compacting reinforced concrete beam after one year is about 450×10^-6. Creep deflection of self-compacting reinforced concrete beam decreases as the tensile reinforcing ratio increases. The deflection creep coefficient of self-compacting reinforced concrete beam after one and a half year is about 1.6,which is very close to that of normal reinforced concrete beams cast with vibration. Extra cautions considering shrinkage and creep behavior are not needed for the use of SCC in engineering practices.     

洋河大桥预制箱梁施工工艺控制

预制箱梁的施工较T型梁难度大。文中结合洋河大桥预制箱梁的施工,从台座、模板的施工到混凝土的浇注、预应力钢绞线的施工、孔道压浆等各方面,综合阐述了确保预制箱梁施工质量的控制措施和注意问题。     

铝合金板加固钢筋混凝土梁的剥离破坏机理试验研究

剥离破坏是铝合金板加固钢筋混凝土（RC）梁常见的早期破坏形式,为了避免剥离破坏的出现,对铝合金板加固RC梁的剥离破坏机理开展试验研究。制作了24根RC梁,利用结构胶将铝合金板粘贴在RC梁底部。为了研究附加锚固对剥离破坏的影响,部分试验梁在铝合金板特定位置设置了化学螺栓或U形箍。通过铝合金板加固RC梁的简支梁三分点对称单调加载试验,得到铝合金板加固RC梁的4种破坏模式：适筋破坏、超筋破坏、板端剥离破坏和中部裂缝剥离破坏。剥离破坏的原因是界面剪应力过大。利用铝合金板应变片的试验数据,得到了铝合金板的粘贴界面剪应力分布曲线,分析了界面剪应力分布规律：在板端取得最大值后迅速下降至零值,RC梁裂缝处界面剪应力发生突变。板端剥离破坏发生的机理：铝合金板端界面剪应力达到铝合金板与混凝土的粘贴强度后,界面剪应力导致保护层内混凝土剥离;中部裂缝剥离破坏发生的机理：界面剪应力在混凝土齿状块体端部产生的正应力大于混凝土受拉强度,导致混凝土齿状块体从梁体剥离。在此基础上,得到了两种剥离破坏的判别式,并结合试验数据验证了判别式的准确性。     

插入式钢次梁节点试验与有限元分析

近年火力发电厂引入了1种新的钢一混凝土组合结构,即型钢直接插入混凝土主梁作为次梁承担荷载。根据某实际工程,采取1：2缩尺模型,设计2组4个节点,对600mm和900mm不同混凝土梁高,有无锚筋情况进行试验研究。研究表明：该节点形式下钢梁端部的最大约束弯矩约为60kN·m;锚筋对结构无明显影响;当梁高较小时混凝土主梁发生剪切破坏,当梁高较高时,钢次梁发生受弯破坏。对该结构进行有限元参数分析,结果表明：混凝土主梁高700mm为2种破坏临界值;抗剪键刚度、楼板厚度对结构承载力有明显影响;锚筋尺寸对结构影响不大;插入端部翼缘宽度对结构有一定影响,但规律不明显。     

装配式钢管混凝土柱-混凝土叠合梁连接节点试验研究

在装配式钢管混凝土结构中,钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接方式较为复杂。首先设计一种钢管混凝土柱–混凝土梁连接节点,可以在工厂预制大部分构件,在现场进行装配,满足装配式施工要求。通过装配式施工制作5个梁柱节点试件,包括3个中间节点和2个端节点试件。对该5个节点试件进行试验研究,其中1个中间节点试件进行单调加载,考察节点的静力承载力与变形性能;其余4个试件进行低周反复加载,根据试验得出节点在低周反复荷载作用下的破坏特征及滞回曲线、延性系数、耗能能力和强度刚度退化规律等。结果表明：试件破坏位置均在叠合梁上,符合强柱弱梁及强节点弱构件的设计原则;叠合梁截面尺寸为200 mm×350 mm的试件滞回曲线较为饱满,没有明显的捏缩现象,延性系数介于3.77与6.60之间,平均等效黏滞阻尼系数为0.222,节点的抗震耗能能力较好;叠合梁截面尺寸为250 mm×450 mm的试件由于叠合梁中部箍筋没有加密,叠合梁发生了剪压破坏,节点耗能能力未得到充分发挥,可以通过加大箍筋加密区的长度提高节点的耗能能力;试件强度退化系数一般均大于0.9,表明强度和刚度退化比较稳定;所有节点试件的倒“T”形连接件钢板均没有屈服,其抗弯和抗剪承载力为钢筋混凝土梁1.3倍的设计,偏于安全。