超高泵送钢纤维混凝土的初裂强度和弯曲韧性

参照美国材料与试验协会(ASTM)试验方法,对满足超高距离泵送要求且抗裂性能优异的纤维混凝土的初裂强度和弯曲韧性进行了研究。借助弯曲荷载-挠度全曲线,分析了纤维掺量和类型对韧性指数和初裂荷载的影响。结果表明,钢纤维混凝土的抗弯初裂强度、极限强度和弯曲韧性均随纤维掺量的增大而提高。其中,纤维体积率为0.8%,泵送高度达306 m的钢纤维混凝土的初裂强度和极限强度比基准混凝土分别提高了15.6%和31.4%,韧性指数I5提高5.22倍,I10提高8.7倍,I20提高12.39倍。     

钢纤维超高强混凝土的力学性能试验

为了配制出强度高、韧性好、抗冲击性能良好的超高强混凝土,对钢纤维掺入体积率(V_f)为0~3%、基体强度为110 MPa以上的钢纤维超高强混凝土(SFRVHSC)进行立方体抗压、轴向抗压、劈裂抗拉、抗折强度和弹性模量等性能的测试,并对钢纤维超高强混凝土弯曲韧性进行了试验研究.结果表明,SFRVHSC抗压强度随V_f(0~3%)的增加有一定的增长,弹性模量随着材料抗压强度的提高略有增加;钢纤维对SFRVHSC的劈裂抗拉、抗折强度有显著的增强作用.SFRVHSC表现出优异的韧性,弯曲韧性指数I₅、I₁₀、I₂₀分别达基体混凝土的4.71~5.15、9.47~11.23、19.02~24.06倍.SFRVHSC梁的荷载-位移曲线与坐标轴包含的面积也明显增加.     

如何确定钢纤维混凝土钢纤维掺量及品种

经过测定加入不同掺量和不同形状钢纤维混凝土的各项性能指标，首次提出一个便于计算和直观分析的参数—单位截面积钢纤维的根数，为寻求钢纤维最佳掺量及实际工程中合理使用钢纤维混凝土提供了设计依据．     

基于可靠度理论的超高索塔混凝土结构抗裂度分析

超高索塔塔身、横梁和上塔柱索塔锚固区均属于易开裂的结构部位,且开裂后的修补工作难度大。为了更好地表征超高索塔的结构抗裂度,需要在设计阶段对相应的材料参数与承受荷载进行分析。利用Midas软件计算了沪通长江大桥主塔结构的应力分布,建立了高性能混凝土收缩徐变计算方程,并基于可靠度理论建立了高性能混凝土索塔结构的抗裂度分析模型。对最不利荷载下沪通长江大桥的主塔结构抗裂度分析结果表明,高风速加速了混凝土表面的水分蒸发,加速了混凝土的早期收缩,而降低了混凝土的早期强度,为满足后期抗裂度要求,混凝土28 d抗拉强度需达4.54 MPa。     

钢纤维混凝土抗拉性能的试验研究

本文首先讨论了影响劈拉试验的因素和劈拉试验对钢纤维混凝土的适用性,在此基础上,通过试验研究和理论分析,研究钢纤维混凝土抗拉性能与纤维体积率、长径比的关系,给出钢纤维混凝土抗拉强度的计算公式。     

钢纤维掺量和基体强度对混凝土弯曲韧性的影响

采用两个基体强度和钢纤维的五种体积掺量进行组合试验，通过方差分析研究钢纤维体积掺量和混凝土基体强度对提高极限弯曲强度和达到极限弯曲强度后一定挠度区间内继续消耗能量影响的显著性，比较钢纤维体积掺量和基体强度不同组合时的增韧效果．研究结果表明：钢纤维体积掺量和基体强度均为影响钢纤维混凝土弯曲韧性的显著因素．     

钢纤维钢筋混凝土梁曲率延性的简化计算

本文以简化的钢筋与钢纤维混凝土应力应变关系为基础,讨论钢纤维钢筋混凝土梁截面的弯矩曲率关系以及钢纤维含量特征参数、纵筋配筋率等因素对梁曲率延性的影响.     

不同纤维层布式钢纤维混凝土抗弯韧性的研究

研究了相同配合比下不同长径比和不同品种钢纤维对层布式钢纤维混凝土的弯拉强度和韧性影响规律，分别运用日本JCI和美国ASTM韧性指数法计算各层布式钢纤维混凝土的韧性，结果表明层布式钢纤维混凝土具有良好增强和增韧双重效应。最后比较各种纤维的优劣，从中选取较佳纤维。     

钢箱梁斜拉桥耳板式索梁锚固结构应力分布

为确保钢箱梁斜拉桥耳板式索梁锚固结构布置合理及受力安全,对这类关键构造部位在斜拉索索力作用下的应力大小及其分布规律进行研究.针对杭州湾跨海大桥北航道桥主桥钢箱梁索梁锚固节点,采用室内1∶3缩尺模型试验和空间有限元仿真分析相结合的方法,研究该型式索梁锚固结构传力途径及其各板件应力分布规律,并评价该结构构造的承载性能.实验与理论分析结果表明,这种索梁锚固构造在正常使用荷载作用下各板件应力分布合理、传力明确,在极限荷载下安全可靠.     

锈蚀不锈钢筋与混凝土黏结性能退化

通过不同锈蚀率下不锈钢筋混凝土试件的中心拉拔试验,分析锈蚀率、锈胀裂缝宽度对不锈钢筋/混凝土黏结性能退化的影响规律,分别基于质量锈蚀率和表面裂缝宽度建立不锈钢筋与混凝土黏结强度的预测公式,并与普通钢筋混凝土黏结性能进行对比分析. 研究结果表明：类似普通钢筋混凝土黏结退化规律,锈蚀不锈钢筋黏结强度随锈蚀率增大呈先增后减趋势,但拐点锈蚀率较普通钢筋更大;不锈钢局部坑蚀具有较强的随机性,使得锈胀裂缝宽度与锈蚀率的关系较为离散,与基于锈蚀率的黏结退化模型相比,基于表面锈胀裂缝宽度的模型可以更好地预测不锈钢筋与混凝土黏结强度的退化规律,工程实用性更强;在相同锈蚀程度下,不锈钢筋黏结强度退化程度较普通钢筋小,现有的普通钢筋黏结退化模型可以用于不锈钢黏结强度的预测,具有一定的安全保证.     

钢纤维混凝土弯曲韧性实验研究

为探讨钢纤维掺量对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响，按照美国材料与试验协会(ASTM)定义的弯曲韧性指数试验方法．测试了钢纤维混凝土的挠度、初裂强度和抗压强度，计算了钢纤维不同掺量下混凝土的弯曲韧性指数值．钢纤维的掺入，使混凝土的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏，并具有一定的残余强度．在一定范围内，钢纤维混凝土的弯曲韧性与钢纤维掺量成正比，钢纤维掺量达到90kg／m^3时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料．掺量在30～90kg／m^3范围内，钢纤维混凝土的初裂强度变化不明显．     

碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁延性分析

碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁是一种新型加固方法,通过12根试件的试验,对复合加固梁的截面延性进行计算分析.在普通钢筋混凝土梁截面延性理论计算基础上,根据复合加固特点,考虑到钢筋及钢板的屈服先后次序及混凝土应力状态的不同,对不同状态下的延性进行计算分析.     

钢纤维高强混凝土箍筋梁抗剪性能试验

为了提高高强混凝土的韧性和抗剪能力,在高强钢筋混凝土梁中掺入钢纤维.对20根(ffcu=52.4~84.7)钢纤维高强混凝土箍筋梁(fρ=0.5%~1.5%)和2根高强混凝土箍筋梁对比试件进行了试验.试验的主要变化参数为钢纤维体积掺率、钢纤维种类、配箍率和混凝土强度.试验结果表明钢纤维能够显著地改善梁的抗剪性能.基于试验结果,分析了钢纤维、箍筋、混凝土的强度和剪跨比对梁的斜截面抗裂和抗剪承载力的影响.在考虑钢纤维影响的基础上,提出了与普通钢筋混凝土梁斜截面计算公式相协调的钢纤维混凝土梁的斜截面开裂和极限承载力计算的经验公式.     

钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂性能试验研究

通过对8个钢筋钢纤维高强混凝土梁柱边节点的低周反复加载试验,分析了钢纤维体积分数、节点核心区配箍率、柱端轴压比等因素对节点抗裂性能的影响.结果表明,随着轴压比和钢纤维体积分数的适当增加,节点的抗裂性能显著提高,配箍率对节点抗裂性能的影响较小.最后在试验研究和理论分析的基础上,给出了钢纤维高强混凝土梁柱节点抗裂强度的计算方法.