预应力混凝土连续梁板抗火性能非线性分析

为模拟预应力混凝土连续梁板在火灾下的受力全过程,认为火灾下预应力混凝土梁板截面总应变符合平截面假定,基于混凝土、普通钢筋和预应力筋的耦合本构关系,用t时刻的混凝土应力计算t＋1时刻混凝土的瞬态热应变、高温徐变,钢筋与预应力筋采用相同的解耦方法,可求得火灾下预应力混凝土梁板的弯矩-曲率曲线;对支座反力进行迭代求解,计算梁...     

高温下及高温后钢筋混凝土结构性能评述

介绍了对在高温下及高温后钢筋混凝土材料及其构件的结构性能的研究情况，包括钢筋强度的计算，混凝土抗压和抗拉温度的计算以及高温后混凝土力学性能的退化规律．     

两跨预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析

为研究预应力混凝土连续梁的抗火性能,进行了9根两跨有粘结预应力混凝土连续梁抗火试验.通过布置于试验梁内的热电偶,获得了试验梁截面的温度场分布.布置于试验梁上的位移传感器测试结果表明,火灾下连续梁变形增长速度在受火过程中增长速度大体上是一致的.各试验梁边支座反力实测结果表明,受火10 min以内,试验梁边支座反力快速减小,受火10~40 min,边支座反力变化平缓,受火40 min以后,边支座反力又快速恢复.试验梁在受火过程中试验梁背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程.基于试验结果,拟合出了考虑各关键参数影响的火灾下两跨连续梁边支座反力与梁跨中变形的计算公式.     

混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望

为拓展混凝土及预应力混凝土结构抗火的研究思路与方法,论述了普通钢筋、预应力筋、混凝土等结构材料的抗火性能,凝炼了混凝土及预应力混凝土结构构件的抗火性能,介绍了火灾后混凝土结构加固修复技术,指出了混凝土及预应力混凝土结构抗火研究中存在的一些问题,展望了其发展趋势.分析表明:混凝土高温爆裂临界温度随强度变化而变化,掺钢纤维或聚丙烯纤维可有效防止混凝土火灾下爆裂;合理考虑名义拉应力和混凝土强度影响的爆裂判别方法,可有效降低火灾下预应力结构混凝土爆裂风险;混凝土及预应力混凝土结构应满足火灾时不爆裂、火灾下不坍塌、火灾后可修复的抗火设计目标;火灾下防爆裂混凝土合理纤维掺量、混凝土及预应力结构构件高温爆裂机理及预测模型、活性粉末混凝土(RPC)高温爆裂规律、RPC热-力耦合本构关系及其结构构件抗火性能、温度-荷载路径对结构构件高温性能的影响、高层混凝土结构和地下空间结构抗火性能等方面应予关注.     

外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火性能研究

利用有限元软件ABAQUS建立了外包钢加固钢筋混凝土柱的温度场和力学分析模型,应用钢筋混凝土柱的抗火试验数据对模型进行验证。采用验证后的模型分析了轴压比、偏心率、荷载比以及承载力提高系数对外包钢加固钢筋混凝土柱抗火性能的影响规律。分析结果表明:随着轴压比、荷载比和偏心率的增加,加固柱的耐火极限减小。对于轴心受压柱,承载力提高系数的增加对加固柱耐火极限影响很小;对于偏心受压柱,随承载力提高系数的增大加固柱的耐火极限增大,但增幅有限。在荷载比相同的前提下,偏心率对柱的耐火极限影响不显著。     

预应力混凝土结构裂缝宽度计算统一方法

预应力筋的工作分成两个阶段：第一阶段是由张拉倒预应力筋有效预应力σpe的建立,这一阶段视预应力筋为能动的作用者,将预应力引起的等效荷载作为荷载来对等（可作为恒载来对等）,第二阶段是当预应力过程结束后,预应力筋拉抗强度设计值fpy中谪于有效预应力σpe的裙带裕部分（fpy-σpe)又像普通钢筋一样被动地提供抗力,在此基础上,建立了与普通混凝土结构裂缝宽度计算相协调的预应力混凝土结构裂缝宽度计算统一方法,从理论体系上实现了与作者建立的承载力设计计算方法的统一。     

钢筋混凝土梁板结构的抗火性能有限元分析

整体式梁板结构的耐火性能是钢筋混凝土结构抗火性能评估的重要内容,而常规的分离式钢筋混凝土实体模型通常无法满足结构整体耐火计算的需要.在此采用大型通用有限元软件,建立了基于分层壳理论的钢筋混凝土梁板结构耐火分析的热力耦合计算方法,通过和已有的耐火试验进行对比,证明了该方法的有效性.在此基础上,分析了混凝土热膨胀系数、约束条件等对梁板结构耐火性能的影响,结果表明常规的采用单个构件的耐火评估方法并不能真实地反应结构整体的耐火性能,该工作可以为结构整体的耐火评估提供方法.     

四面受火钢筋混凝土柱抗火性能分析

给出了一种计算四面高温下钢筋混凝土柱抗火性能的简化计算方法,计算中考虑了高温下柱的材料性能、力学性能和稳定性退化以及侧向挠度的影响．通过该方法能够比较准确地计算出不同温度下钢筋混凝土柱的抗火性能,与试验结果吻合较好．在此基础上,对四面受火柱截面抗火性能的各个影响因素进行了分析,得到结论为配筋率、钢筋屈服强度对柱的极限承载力影响不大,而混凝土保护层厚度、混凝土受压强度和截面尺寸则是影响钢筋混凝土柱极限承载力的主要因素．     

预应力混凝土结构总变形计算统一方法

论述了对预应力筋及预应力效应的认识,认为可以将预应力筋的工作分成两个阶段：第一阶段是由张拉到预应力筋有效预应力σpe的建立,这一阶段视预应力筋为能动的作用者,将预应力引起的等效荷载作为外荷载来对待（可作为恒载来对待）;第二阶段是当预应力过程结束后,预应力筋抗拉强度设计值fpy中高于有效预应力σpe的富裕部分（fpy-σpe)又像普通钢筋一样被动地提供抗力。在此基础上,建立了与普通混凝土结构变形计算相协调的预应力混凝土结构总变形统一方法。从理论体系上实现了作者建立的承载力计算方法的统一。     

高温下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能

火灾下无防火保护的结构构件温度会迅速上升,从而造成钢材和混凝土的强度明显下降。为了研究火灾下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能,考虑火灾下钢管约束型钢混凝土柱的不均匀温度分布及温度对材料力学性能的影响,提出了火灾下受轴心荷载作用的钢管约束型钢混凝土柱承载力的计算方法。利用有限元软件ABAQUS对提出的计算方法进行了验证,结果吻合较好。进而采用该计算方法对影响高温下承载力的参数进行了分析,研究表明：随着构件截面尺寸的增加以及混凝土强度和钢材强度的提高,构件的承载力逐渐增加,而钢管壁厚的改变对承载力并无太大影响。利用有限元软件ABAQUS分析了荷载比、构件尺寸、钢管壁厚等因素对构件耐火极限的影响,发现耐火极限随着荷载比和钢管壁厚的增加而减小,随着构件尺寸的增加而增大。     

Flexural Strength and Behavior of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete Beams

The strength and deformation characteristics of polypropylene fiber reinforced concrete ( PFRC) beams were investigated by four-point bending procedures in this paper. Two kinds of polypropylene fibers with different fiber contents (0.2% , 0.5% , 1.0% and 1.5% ) by volume were used in, the beam, which measured 100 × 100 mm with a span of 300 mm. It was found that the strength of the reinforced concrete beams was significantly decreased, whereas the flexural toughness was improved, compared to those unreinforced concrete beams. Geometry properties and volume contents of polypropylene fiber were considered to be important factors for improving the flexural toughness. Moreover, the composite mechanism between polypropylene fiber and concrete was analyzed and discussed.     

Experimental study on the time-dependent dynamic mechanical behaviour of C60 concrete under

To study the dynamic mechanical behavior of C60 concrete at high temperatures, impact tests under different steady-state temperature fields (100, 200, 300, 400 and 500.℃) were conducted under a variety of durations at the corresponding constant high temperature, namely 0, 30, 60, 90 and 120.min, employing split Hopkinson pressure bar (SHPB) system. In addition, the impact tests were also conducted on the specimens cooled from the high temperature to the room temperature and the specimen under room temperature. From the analysis, it is found that C60 concrete has a time-dependent behavior under high-temperature environment. Under 100, 200, 300, 400 and 500.℃ steady-state temperature fields respectively, as the duration at the corresponding constant high temperature increases, the dynamic compressive strength and the elastic modulus decrease but the peak strain generally ascends. After cooling to the room temperature, the dynamic compressive strength and the elastic modulus descend as well, but the peak strain increases first and then decreases slightly, when the duration increases. For specimens under and cooled from the high-temperature, as the temperature increases, the dynamic compressive strength and the peak strain raise first and then reduce gradually,and the dynamic compressive strength of specimen under high temperature is higher than that of the specimen cooled from the same high temperature.     

钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的滞回性能试验研究

进行了8个试件的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土超短柱、2个型钢混凝土超短柱、2个钢筋混凝土分体柱和2个型钢混凝土分体柱;超短柱的剪跨比都为1,而分体柱的剪跨比都为3.试验结果表明,型钢混凝土超短柱的破坏模式为粘结破坏,因此与钢筋超短柱相比,构件的承载力、延性和变形能力并无显著提高.与超短柱相比,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性和变形能力明显提高.随轴压比的提高,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性与变形能力降低.相同轴力水平下,型钢混凝土分体柱的承载力、延性和变形能力明显优于钢筋混凝土分体柱.     

超高性能混凝土高温后性能试验研究

通过对超高性能混凝土进行高温加热和高温作用后立方体抗压强度试验,研究了超高性能混凝土高温作用后的表观特征、质量损失及力学性能。对比了单掺钢纤维、单掺聚丙烯纤维和混掺钢纤维和聚丙烯纤维对超高性能混凝土高温爆裂的抑制效果,考察了温度、纤维种类和掺量、骨料（石英砂和钢渣）对超高性能混凝土强度的影响。试验结果表明：混掺1%钢纤维和2%聚丙烯纤维能有效抑制超高性能混凝土高温爆裂,在高温作用后依旧保持完整形态;钢渣骨料混杂纤维超高性能混凝土具有优异的高温力学性能,在1 000℃高温作用后仍能保持67%的残余强度;随着温度的升高,超高性能混凝土立方体抗压强度整体上表现出先升高后降低的规律;在目标温度超过600℃时,高温增强了超高性能混凝土的延性。     

无粘结预应力混凝土梁双重非线性有限元分析

为研究无粘结预应力混凝土受弯构件的荷载-变形特性,用平面应力大变形问题的UL列式法,建立直线配索无粘结预应力混凝土T形截面简支梁的有限元模型,混凝土和钢筋分别采用了Ottosen四参数屈服准则和Von-Mises屈服准则的弹性-完全塑性本构关系;由于相对滑移,无粘结预应力钢束简化为随加载过程不断更新的外力边界条件;用弥散式裂缝模型模拟了混凝土的开裂并用Euler-Newton迭代法求解非线性有限元方程组.用2集中力3分点加载的简支梁试验对有限元模型进行验证,计算和试验所得荷载-挠度曲线及预应力钢束应力增量与荷载关系曲线均具有三折线形特征,且较为吻合,表明所建立的非线性有限元模型是合理和实用的;与不考虑几何非线性因素时的计算结果相比,考虑几何非线性计算所得的荷载-挠度曲线比不考虑几何非线性时更接近实测结果,表明在计算中考虑几何非线性很有必要.     

HDPF加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

为了研究高延性聚酯纤维加固钢筋混凝土柱的抗震性能,共进行了7根柱的低周反复试验,其中,3根在未加固状态下进行试验,4根柱粘贴高延性聚酯纤维加固后进行试验,针对位移延性系数、等效粘滞阻尼系数、总耗能、承载力和纤维带的应变进行了研究与分析。研究结果表明：未加固柱的承载力、耗能能力和延性都比较低,采用高延性聚酯纤维加固后的试件裂缝发展缓慢,加固后柱的承载能力、耗能能力、延性均有不同程度地提高;在塑性铰区域内增加局部配筋,能够提高纤维布的约束效果。     

Long term behavior of self-compacting reinforced concrete beams

Tests were carried out on 8 self-compacting reinforced concrete（SCC） beams and 4 normal reinforced concrete beams. The effects of mode of consolidation,load level,reinforcing ratio and structural type on long term behavior of SCC were investigated. Under the same environmental conditions,the shrinkage—time curve of self-compacting concrete beam is very similar to that of normal concrete beam. For both self-compacting reinforced concrete beams and normal reinforced concrete beams,the rate of shrinkage at early stages is higher,the shrinkage strain at 2 months is about 60% of the maximum value at one year. The shrinkage strain of self-compacting reinforced concrete beam after one year is about 450×10^-6. Creep deflection of self-compacting reinforced concrete beam decreases as the tensile reinforcing ratio increases. The deflection creep coefficient of self-compacting reinforced concrete beam after one and a half year is about 1.6,which is very close to that of normal reinforced concrete beams cast with vibration. Extra cautions considering shrinkage and creep behavior are not needed for the use of SCC in engineering practices.