疲劳荷载作用下受弯植筋梁力学性能试验研究

疲劳荷载作用下的植筋构件往往因为疲劳损伤发生没有明显征兆的脆性破坏,并且对建筑结构造成灾难性的破坏,为了研究植筋梁疲劳损伤情况,进行了5根植筋深度为20 d、25 d和30 d(d为植筋的直径)的植筋梁受弯试验,通过对比裂缝发展规律、材料应力应变曲线以及残余变形,分析了不同植筋深度和不同频率疲劳荷载作用下植筋梁破坏现象以及混凝土、植筋等材料的力学性能.结果表明:植筋深度越大植筋梁的力学指标越好;疲劳损伤集中形成于疲劳加载10万次左右,加固植筋端头或者较低频率的疲劳荷载可以减轻植筋梁的疲劳损伤.     

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。     

受弯植筋梁疲劳损伤试验研究

受弯状态下植筋结构疲劳损伤影响其失效机理的研究相比于静载拉拔试验方面的研究明显不足。通过比较3组不同植筋深度的受弯植筋梁疲劳试验结果,分析了疲劳与静载试验现象的异同。疲劳试验采用的应力比为0.56,试件经200万次循环加载后静力加载至破坏。分析疲劳试件挠度与循环加载次数的关系,得出不同锚固深度试件的疲劳变形计算式。研究试件应力-循环加载次数曲线,得到不同锚固深度试件经疲劳加载后的应力计算式。结果表明:随植筋深度增加,疲劳加载对试件变形、应力的不利影响在逐渐减小;疲劳加载对植筋梁造成的损伤集中在前50万次循环加载。与静载试验相比,疲劳加载会使试件破坏形态发生改变,疲劳荷载使得植筋端头处成为新的薄弱位置。疲劳加载时,植筋深度达到25d时钢筋才会屈服,试件发生塑性破坏。