玻纤格栅配筋砌块墙体抗震性能试验研究

针对配筋砌体存在配筋层砂浆灰缝较厚,不利于节能保温,该文采用玻纤格栅土工材料替代配筋砌体中的水平钢筋,可有效减小灰缝厚度、方便施工。为研究其抗震性能,该文采用四连杆机构加载装置分别对水平配玻纤格栅砌块墙体、水平配钢筋砌块墙体和无筋砌块墙体进行低周往复荷载试验,对比分析各类墙体的破坏特征及抗震性能。试验结果表明:水平配玻纤格栅可显著提高墙体抗剪承载力、变形能力及延性。其与无筋砌块墙体相比极限荷载提高了75%,极限位移提高了7.5倍,延性系数为无筋砌块墙体的3.61倍。其与配钢筋墙体相比各抗震性能指标较为接近,且略小于配钢筋墙体。采用玻纤格栅配置在砌体水平灰缝中,不仅可以实现薄灰缝砌体,提高砌体热工性能,还可显著提高砌体墙体的抗震性能,具有很好的应用前景,对砌体结构抗震及促进建筑节能具有重要的理论价值和现实意义。     

塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋粘结锚固试验研究

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析钢筋直径、相对锚固长度（l_a/d）及混凝土相对保护层厚度（c/d）对塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋间粘结性能的影响,得出不同钢筋直径、锚固长度及相对保护层厚度对试件粘结锚固性能的影响规律,并提出塑钢纤维轻骨料混凝土钢筋锚固长度计算公式。试验结果表明:随钢筋直径的增大,试件粘结刚度增强,极限粘结强度先提高后降低;增加钢筋锚固长度会降低试件极限平均粘结强度,同时极限粘结强度对应钢筋自由端滑移量减小,试件粘结韧性则随锚固长度的增加而减小;混凝土相对保护层厚度增加会使试件极限粘结强度先提高然后趋于平稳。根据试验结果得到的钢筋锚固长度计算公式与规范给出的计算公式进行比较,从极限粘结强度的角度看,规范中的钢筋锚固长度计算公式偏于保守。     

低强度砂浆灌孔砌块砌体抗压性能试验研究

为了研究低强度砂浆对灌孔砌块砌体抗压性能的影响, 该文通过9 个采用石灰砂浆砌筑的灌孔砌块砌体的抗压试验, 对其抗压破坏形态、开裂荷载、极限荷载及变形能力进行了分析, 提出了适用于砂浆强度很低的灌孔砌块砌体的抗压强度计算公式。分析表明:低强度砂浆砌块砌体的初裂荷载与极限荷载之比较小, 而开裂荷载过低将会对砌体房屋的耐久性产生不利影响, 因此, 该文认为在进行灌孔砌块砌体的设计和施工时, 砂浆的强度应得到保证, 不能过低。     

变形钢筋/超高性能混凝土搭接黏结性能

超高性能混凝土(UHPC)是一种高强度、高韧性和高耐久性的水泥基复合材料。为了研究钢筋/UHPC的搭接黏结性能,进行了21组考虑搭接长度、纤维掺量和配箍率影响的钢筋搭接对拉拔出试验,3组考虑锚固长度影响的钢筋直接拔出锚固试验;试验出现了劈裂拔出破坏和钢筋拉断破坏2种破坏模式;钢筋/UHPC平均黏结强度随钢筋埋置长度的增大而减小,随配箍率的增大而增大;钢纤维掺量的增大,有利于增大对UHPC的约束作用,增加配箍率和适当增大纤维掺量均能减小钢筋/UHPC的临界搭接长度;结合前人的试验结果,拟合得到平均锚固和搭接黏结强度计算公式及临界锚固和搭接长度计算公式,根据混凝土结构设计规范,建立了钢筋/UHPC锚固和搭接长度简化算法,计算结果较为准确。      

钢筋轻骨料混凝土的锚固可靠度分析

本文根据陶粒混凝土与变形钢筋粘结锚固试验的试验结果，进行了锚固可靠度分析给出了钢筋的设计锚固长度，可供修订《轻骨料混凝土结构设计规程》和工程设计时参考。     

藏式石砌体在剪-压复合作用下抗剪性能研究

为研究藏式石砌体抗剪性能,对4组共13个不同压力作用下的泥浆砌筑石墙试件进行双剪试验,分析藏式石砌体沿通缝抗剪强度和破坏机理,研究利用灰缝抗剪强度评估墙体整体抗剪性能的方法。试验结果表明,藏式石砌体灰缝受剪破坏为泥浆层自身变形与界面分离同步发展的延性破坏过程,最终达到完全的界面剪切滑移状态。通过对试验数据的统计回归提出藏式石砌体灰缝的抗剪强度计算公式,计算结果和试验值吻合程度较好。泥浆与水硬性砂浆的主要性能差别在于粘结强度和摩擦系数均较低。通过2种理论模型,分析了砌体灰缝抗剪强度与剪-压复合作用下抗剪强度表达式之间的关系,利用其他研究者的试验数据进行了验证。提出了基于双剪试验结果的藏式石砌体抗剪强度预测表达式,可供藏式石砌体抗剪性能研究参考。     

考虑翘曲的一字型配筋砌块砌体剪力墙悬臂梁模型恢复力特性数值模拟研究

基于经过试验验证过的考虑截面翘曲影响的纤维单元模型,该文考虑工程中剪力墙的可能高宽比范围、配筋率、轴压比、砌体抗压强度值等主要因素,用均匀设计法安排一字型配筋砌块砌体剪力墙悬臂梁模型数值模拟试验方案,进行拟静力试验数值模拟分析。结合实际试验结果,回归分析得到该类墙片恢复力特征参数与所考虑因素之间的经验公式,为一字型配筋砌块砌体剪力墙为抗侧力结构的高层结构弹塑性分析奠定了基础。     

混凝土植筋锚固极限承载能力分析

混凝土植筋在工程上有广泛的应用,但植筋锚固与常规的钢筋锚固有很大的不同,规范中没有相应的设计计算理论。研究了混凝土植单筋与植群筋在拉拔力作用下的破坏形态与破坏机理,讨论了粘结胶厚度、混凝土强度、锚固深度、多根植筋组合效应等因素对混凝土植筋锚固极限承载能力的影响。分析了锥体-粘结复合破坏形态下的锚固承载能力,并与试验结果进行了比较。结果表明,理论分析与实验结果吻合良好。文中公式可供实际工程参考。     

煤矸石混凝土砌块抗剪性能试验研究

本文采用一种新型的煤矸石混凝土中型空心砌块，在试验的基础上，研究砌块砌体的抗剪性能，并分析砌块砌体的抗剪处理，提出了煤矸石混凝土中型空心砌块的砌体抗剪强度计算公式，考虑的主要影响因素有：垂直压应力；砂浆的立方体强度及砌体的表面形式，试验表明，该种砌块砌体的抗剪性能良好。     

钢纤维砂浆空心砖砌体抗剪性能试验研究

通过分别采用钢纤维砂浆和普通砂浆的两种ｋＰ１空心砖砌体试件沿通缝抗剪强度试验结果的对比，发现采用钢纤维砂浆的空心砖砌体通缝抗剪强度明显高于普通砂浆空心砖砌体，且前者的抗剪破坏具有一定的延性，因此，采用钢纤维砂浆的空心砖砌体的抗震性能将优于普通空心砖砌体。     

钢筋套筒灌浆连接性能试验研究及筒壁应力分析

完成了12个钢制套筒灌浆连接件的拉拔试验,系统研究了其破坏过程与破坏形态、荷载-位移曲线、套筒应变等,重点分析了锚固长度、钢筋直径对筒壁应力的影响。运用厚壁圆筒理论,明确套筒灌浆连接件中钢筋与灌浆料以及套筒之间的传力过程,并基于轴向拉力建立了筒壁纵、横向应力的计算模型。研究表明:套筒灌浆连接件破坏过程分为弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段,屈服强度和极限强度与钢筋材性相近。随钢筋锚固长度增加,筒壁应力略有减小,且随着钢筋直径增加,筒壁的应力明显增大。同时,建议筒壁应力计算值与试验值吻合较好,可为钢筋套筒灌浆连接设计与研究提供借鉴。     

Effects of mortar layers in the delamination of GFRP bonded to historic masonry

Externally bonded fiber reinforced polymers (FRPs) used as strengthening for shear historic masonry walls increase tensile capacity so as to support combined compression and high shear forces released during earthquakes. The local and global capacity of FRP strengthened shear walls depends on delamination. This paper deals with the anchorage strength of GFRP strips bonded to historic masonry by analysing results obtained in pull–push shear tests carried out on GFRP-to-historic-brick bonded joints. The experimental research also foresaw the analysis of effects deriving from the presence of mortar layers in actual historic brickwork masonry, simulated through the creation of grooves on the surface of mortar filled clay bricks. The experimental results indicated brittle failure of joints due to delamination; results were processed to evaluate failure load values, strain vs. anchorage length diagrams and shear stress vs. slip relationships experimentally. Finally, the anchorage of GFRP-to-historic-brick was theoretically studied to improve the classic solution by incorporating adherent shear deformation. Discussion on the experimental and theoretical data was developed.     

灌孔混凝土砌块砌体受压力学模型及其弹性模量

灌孔混凝土砌块砌体是由砌体和灌孔混凝土两部分组合而成,为了得到竖向压力作用下两种材料的相互作用机理,该文基于最小势能原理推导了砌体对灌孔混凝土的套箍系数以及灌孔混凝土砌块砌体内的应力分布,得到了灌孔混凝土砌块砌体的弹性模量可近似按材料力学组合截面公式进行计算,其计算结果与收集的全国65组281个试件试验结果符合良好,并通过试验结果统计得到了灌孔混凝土砌块砌体弹性模量的建议公式。理论分析和试验结果表明,我国现行规范中灌孔混凝土砌块砌体弹性模量取值偏低,将使配筋砌块砌体结构的设计计算结果偏于不安全。     

Chloride corrosion of steel fibre reinforcement in cement mortar

This paper presents an experimental study on the corrosion resistance of steel fibres and steel bar reinforcement in cement mortar. The mortar matrix incorporated various amounts of calcium chloride from 2 to 10%, and the rate of corrosion was monitored by the electrode potential method. The structure of the mortar and the steel surfaces were examined by scanning electron microscopy. The results showed that the addition of calcium chloride modified the microstructure of the mortar matrix, both its water absorption capacity and its porosity increased with increasing amounts of calcium chloride. The electric potential measurements showed that while the bar reinforcement displayed corrosion at 2% calcium chloride, the fibres did not indicate any harmful corrosion until the chloride content was 6%. Chloride admixtures added to concrete may thus be less harmful to steel in steel fibre concrete than in reinforced concrete.     

爆炸作用下高强钢绞线网片-聚合物砂浆加固钢筋混凝土板的数值模拟

为了探究高强钢绞线-聚合物砂浆加固技术对钢筋混凝土板的抗爆性能的影响,应用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对其进行了在爆炸荷载作用下的数值模拟。在验证有限元模型合理性的基础上,对比分析了爆炸荷载作用下砂浆层厚度、砂浆强度和钢绞线直径等不同加固参数对钢筋混凝土板的破坏形态与板底位移的影响。结果表明:采用高强钢绞线-聚合物砂浆加固后钢筋混凝土板的抗爆性能显著提高;在砂浆加固层厚度、砂浆强度、钢绞线直径3种加固影响参数中,砂浆加固层厚度对钢筋混凝土板的加固效果影响显著,而砂浆强度和钢绞线直径对板的加固效果不明显。如果运用该技术提高钢筋混凝土板的抗爆性能,优先考虑增大加固层厚度。     

拱坝横缝钢筋与混凝土相互作用研究

本文在总结了钢筋与混凝土相互作用研究现状的基础上，建议了一个计算钢筋滑移量、钢筋粘结受力段长度的数值模型，该模型考虑了混凝土保护层厚度、截面混凝土应力分布的影响，并引用有关试验结果进行验证。文末在假定截面应力分布型态和临界混凝土保护层厚度条件下，将模型用于计算小湾拱坝横缝钢筋的滑移量、钢筋临界应力、钢筋受力段长度，计算结果表明用横缝钢筋控制横缝开度的这一工程措施基本可行，且建议的保护层厚度、横缝钢筋布置等均有一定工程参考价值。     

高温后CFRP筋及其粘结式锚固系统的力学性能

为明确高温后碳纤维增强树脂复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)筋材及其粘结型锚固系统的力学性能,以筋材的处理温度为试验参数,完成了12个筋材试件的轴向拉伸试验;以粘结式锚具的处理温度和粘结长度为试验参数,完成了36个试件的锚固性能试验。结果表明:对于筋材轴向拉伸试件,处理温度为100℃时,筋材静力性能与常温试件相比未发生明显变化,筋材经历200℃和300℃温升作用后,其抗拉强度、弹性模量和极限拉应变较常温试件分别下降了6.4%、8.2%、3.8%和16.6%、18.3%、8.3%;对于锚固性能试验,试件的粘结强度随处理温度和粘结长度的增加而降低,粘结长度一定时,处理温度为200℃与300℃试件的粘结强度较常温试件分别下降了31.5%~36.3%和44.2%~47.4%。建立了适于分析高温后CFRP筋轴向拉伸性能、粘结型锚固系统粘结强度及临界锚固长度的实用计算公式,且具较高精度。      

钢筋钢丝网砂浆加固混凝土圆柱的抗轴压性能

为大幅度提高加固效率,提出用钢筋钢丝网砂浆加固混凝土圆柱的思路。分别用钢筋钢丝网(SW)、钢筋网(S)、单一纤维复合材料(FRP)和混杂纤维复合材料(HFRP)加固混凝土圆柱共36根,进行轴压对比试验,探讨不同加固方法对试件承载能力和延性的影响。结果显示:SW加固柱保护层砂浆剥落与内部核心混凝土破坏几乎同时发生;且保护层砂浆裂缝间距基本与钢丝网格间距相等(11mm左右),因而裂缝又多又密;故SW加固柱与S加固柱相比,在承载力提高30%的前提下,延性仍达S加固柱的2倍左右。FRP或HFRP加固柱的承载力提高幅度最大,但两种加固柱的延性和变形能力明显低于SW加固柱。该文给出了SW加固混凝土圆柱的极限承载力计算公式。