FRP锚钉锚固长度对FRP加固混凝土构件拉拔性能影响的试验研究

FRP锚钉是能有效阻止FRP加固混凝土构件界面剥离的前沿方法.为了测定FRP锚钉的不同锚固长度对FRP加固混凝土构件粘结性能的影响,采用拉拔试验,参照ACI规范的试验方法,测定了不同锚固长度下FRP加固混凝土构件的拉拔荷载.试验用不安装锚钉的控制试件和安装了15 mm、30 mm、45 mm三组FRP锚钉的试验试件,结果发现,锚固长度不同,FRP加固混凝土构件的破坏模式也各不相同,主要表现为混凝土内部浅层剥离、混凝土锥形破坏、混凝土锥形破坏联合锚钉部分拉拔破坏、混凝土浅层剥离联合锚钉断裂破坏以及FRP加固层内部浅层剥离联合部分混凝土浅层剥离破坏;FRP锚钉的锚固长度越长,加固试件的粘结性能越好;混凝土圆柱体抗压强度设计为30 MPa时,FRP锚钉的锚固长度应不得小于30 mm.试验结论可以为FRP锚钉的设计制作提供参考.     

等强条件下橡胶粉对碾压混凝土强度与变形性能的影响

采用橡胶粉等体积代砂的方法,选择橡胶粉体积含量为5%、10%和12 %,通过试验探讨了等抗压强度(40 MPa)条件下橡胶粉用量对碾压混凝土力学强度、抗裂性能和变形性能的影响及其变化规律。结果表明：橡胶粉的掺入使碾压混凝土的韧性得到改善,压缩破坏表现出明显的韧性破坏特征,碾压橡胶混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度和抗弯强度之间具有与普通混凝土相近的对应关系;等抗压强度条件下,碾压橡胶混凝土的抗弯强度、抗拉强度和极限拉伸值较不掺橡胶粉的碾压混凝土有所增大;橡胶粉的添加不会改善碾压混凝土的干缩性能,反而会使干缩变形速率和干缩变形量有所增大。     

橡胶混凝土的抗裂性能和弯曲变形性能

通过净浆、砂浆和混凝土3 个层面的试验研究, 探讨了橡胶混凝土的抗裂性能和弯曲变形特性。根据圆环试件的开裂时间, 对3 种水灰比( 0. 3, 0. 4, 0. 5) 水泥净浆中掺入不同体积含量橡胶颗粒( 10%, 15%, 20%,30% , 50%) 后的开裂敏感性进行了对比分析。结果表明, 在水泥净浆中掺入橡胶颗粒可以显著延缓试件的开裂时间, 提高抗裂性, 延缓时间随着橡胶颗粒掺量的增加和水灰比的增大而延长。弯曲试验考察了4 个橡胶颗粒体积含量( 8%, 16%, 21. 4%, 32%) 砂浆试件和3 个橡胶颗粒体积含量( 10%, 12. 5%, 15%) 混凝土试件的弯曲变形性能。结果表明, 含橡胶颗粒的砂浆试件和混凝土试件在弯曲过程中会产生明显的塑性变形, 试件不会在承受最大荷载时产生脆性断裂, 而是经过较大的塑性变形后延性破坏。与基准试件相比, 砂浆试件和混凝土试件破坏时的极限变形值均有大幅度提高。      

基于均匀试验设计的自密实混凝土性能研究

提出一种新的自密实混凝土配合比设计方法,揭示配比参数对自密实混凝土性能的影响,建立因素之间的定量关系式.参照国际标准和试验方法,按均匀试验设计方法设计12组自密实混凝土试件,进行了大量工作性、抗压强度、劈拉强度及渗水压力的试验.利用均匀设计软件实现了拌合物流速、强度的回归分析.当水泥用量:粉煤灰掺量:高效减水剂掺量=1:0.74:0.0186,水胶比0.4,砂率45.4%时,配制出性能优良的C45自密实混凝土.并建立了自密实混凝土拌合物流速、强度的回归方程.均匀试验设计能充分考虑自密实混凝土对原材料的敏感性要求,利用当地粉煤灰资源,可以制备出具有性能与成本优势的自密实混凝土.     

用应变片测定钢绞线张拉力的理论修正

预应力钢绞线是将预应力钢丝经特殊工艺加工而成,外观呈螺旋形。工程上应用最普遍的是7×(?)5这种形式。它由6根直径为5mm的螺旋形钢丝和1根直线形芯线钢丝组成。在实际工程和预应力结构试验中,除了荷载传感器外,人们还经常用粘贴电阻应变片的方法来量测钢绞线     

H型钢连接方钢管混凝土组合柱简化模拟方法

为了简化H型钢连接方钢管混凝土组合柱(SCFT柱)的建模计算过程，建立了三种H型钢连接SCFT柱的有限元分析模型，分别为常用的实体单元模型以及基于轴向刚度和抗弯刚度等效的双梁-单壳单元简化分析模型，结合试验结果，进行了压弯状态下的受力性能分析。基于实体模型和根据刚度等效换算的单梁-单壳单元模型、双梁-单壳单元模型，采用通用分析和设计软件MIDAS建立了典型SCFT柱框架，对比了三种模型在不同荷载下的响应。结果表明：三种模型得到的压弯状态下H型钢连接SCFT柱的破坏模式和承载力基本一致，且与试验结果吻合良好，SCFT框架自振特性、层间位移和柱底反力具有一致性，验证了简化分析计算模型结果的准确性，以及运用于结构分析计算的可行性。     

圆筒形预应力结构锚索间距的确定方法

圆筒形预应力结构的锚索间距s和单束锚索张拉力P如设计不当,往往会导致预应力轴向分布不均匀,预应力施加过程中会出现环向裂缝。对单束锚索作用下结构内力M、Q、w、q的计算方法进行了简单分析,提出了确定锚索间距的弹性力学叠加公式,并根据工程实例对锚索作用的影响范围和内力变化规律进行了对比验证。结果表明,理论分析成果和现场实测结果是比较吻合的,二者相差不超过5%。提出的叠加公式可用于实际工程的计算分析。     

小浪底排沙洞混凝土衬砌预应力效果分析

小浪底排沙洞是我国第一个采用无粘结预应力混凝土衬砌的水工隧洞。通过大量的实测数据，对排沙洞的预应力效果、张拉前后和使用过程中的应力变化规律进行了探讨。分析认为小浪底排沙洞结构是合理的，在预应力混凝土隧洞开挖施工过程中应严格控制超挖和欠挖，并保证开挖面的光滑平整度。     

水工隧洞预应力混凝土衬砌考虑锚索失效时的应力状态分析

水工压力隧洞无粘结预应力混凝土衬砌是一种新型的衬砌形式,本文结合工程设计实例,对衬砌结构在运行期假定锚索失效情况下的应力分布状态进行了计算分析,藉此对这种新型衬砌形式的可靠性进行评价。计算结果表明,运行期若某根锚索失效,将对衬砌的应力状态产生不同程度的影响,其影响大小和影响范围与失效锚索所在位置有关,浇筑块中部某根锚索失效的影响较小,浇筑块端部第1根锚索失效是最不利工况,拉应力区出现在衬砌底部内侧表面和锚具槽边角部位。在最不利工况下,锚具槽边角部位的拉应力会超过混凝土的抗拉强度,有可能引起开裂和渗漏。     

温度和内水压力对小浪底排沙洞衬砌混凝土应变的影响

小浪底排沙洞是我国首例采用无粘结预应力混凝土衬砌的水工隧洞，根据运行期间混凝土应变计所获得的大量实测数据，对排沙洞衬砌混凝土应变在温度和内水压力影响下的变化进行了分析。结果表明，对于同一衬砌段，端部断面内侧混凝土的温度影响系数aT大于端部断面厚度中部；3^#排沙洞ST3-A段端部断面昕比中部断面小，而ST3-B段正好相反；同一断面位于时钟6：00、12：00位置的口，较大，平均值约为-6．83με／℃；对于同一时钟位置，衬砌厚度内侧水头影响系数aW大于衬砌厚度中部；3^#排沙洞衬砌的aW小于2^#排沙洞。分析结果表明，在温度和水头作用下，衬砌混凝土应变计所在位置的混凝土应力均为压应力，没有产生引起裂缝的拉应力，小浪底排沙洞可正常使用。