循环荷载作用下植筋混凝土梁优化设计研究

植筋混凝土梁在达到规定的植筋深度时,经循环荷载作用后植筋端头处截面因抗剪能力不足出现斜裂缝,引起构件脆性破坏。针对此问题,提出了一种优化设计方案,即在植筋端头处设置箍筋。设计6组试件,对比优化前后植筋梁的破坏特征、延性系数、承载力、钢筋应变和疲劳损伤的差异。结果表明:在设计时将植筋端头置于原构件箍筋处能够明显提高植筋混凝土梁的延性系数和承载力,降低疲劳损伤。植筋深度决定了植筋梁的破坏特征,植筋深度小于20d,经优化后的试件仍发生脆性破坏。锚固深度达到25d时,经优化的试件疲劳破坏特征由脆性破坏转为塑性破坏。推导出了与植筋深度和混凝土残余应变相关的疲劳损伤计算公式,经优化设计后试件的疲劳损伤可以降低13.93%~19.24%。     

植筋梁中植筋端头加设箍筋对梁受力性能的影响

为研究植筋梁中植筋端头加设箍筋对梁受力性能的影响,对3根植筋深度为20D、25D、30D（D为植筋的直径）的植筋端头未加设箍筋的植筋梁进行静载试验,对3根植筋深度为20D、25D、30D的未加设箍筋的植筋梁和3根植筋深度为20D、25D、30D的加设箍筋的植筋梁进行循环荷载试验,并用ANSYS模拟植筋深度为20D、25D、30D的植筋梁进行静力受弯力学性能的模拟分析,绘制跨中荷载挠度曲线,研究植筋随荷载的应力变化,进而反映有无加设箍筋对梁受力性能的影响,并整理了植筋端头加设箍筋的端头应变和未加设箍筋植筋端头应变的关系。循环荷载试验及有限元分析表明：在植筋端头加设箍筋可以缓解植筋端头应力集中现象,并提高植筋梁的延性、开裂荷载、极限荷载,降低了植筋应变、残余变形。     

疲劳后不同植筋深度植筋梁的剩余寿命分析

植筋技术是一种被广泛应用于工程界的连接锚固技术。通过对植筋深度分别为20d,25d,30d(d为植筋直径)的混凝土植筋梁进行疲劳荷载作用下的受弯试验研究,引入了残余应变和损伤变量的概念,并建立了两者之间的数学关系。研究表明:裂缝多出现在疲劳加载前的静载阶段,疲劳损伤主要发生在前50万次加载过程;增大植筋深度可减小梁的疲劳损伤;基于残余应变建立植筋梁累计损伤方程,计算出损伤量后,已知植筋深度可对植筋梁的剩余疲劳寿命做出定量计算。     

植筋梁中植筋端头加设箍筋对梁受力性能的影响

为研究植筋梁中植筋端头加设箍筋对梁受力性能的影响,对3根植筋深度为20D、25D、30D(D为植筋的直径)的植筋端头未加设箍筋的植筋梁进行静载试验,对3根植筋深度为20D、25D、30D的未加设箍筋的植筋梁和3根植筋深度为20D、25D、30D的加设箍筋的植筋梁进行循环荷载试验,并用ANSYS模拟植筋深度为20D、25D、30D的植筋梁进行静力受弯力学性能的模拟分析,绘制跨中荷载挠度曲线,研究植筋随荷载的应力变化,进而反映有无加设箍筋对梁受力性能的影响,并整理了植筋端头加设箍筋的端头应变和未加设箍筋植筋端头应变的关系。循环荷载试验及有限元分析表明:在植筋端头加设箍筋可以缓解植筋端头应力集中现象,并提高植筋梁的延性、开裂荷载、极限荷载,降低了植筋应变、残余变形。