钢纤维高强混凝土劈拉强度尺寸效应试验研究

通过63个100mm×100mm×100mm和63个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维高强混凝土试件的劈拉试验,探讨了钢纤维高强混凝土劈拉破坏受力变形的全过程,分析了钢纤维类型、钢纤维体积分数等因素对钢纤维高强混凝土劈拉强度尺寸换算系数的影响,建议了钢纤维高强混凝土劈拉强度尺寸换算系数值.     

纤维聚合物筋混凝土梁正截面性能的试验研究

进行了 6 2根截面尺寸分别为 130mm× 180mm× 180 0mm、2 0 0mm× 30 0mm× 3 30 0mm、2 0 0mm× 45 0mm× 3 30 0mm和 2 0 0mm× 5 5 0mm× 3 30 0mm的纤维聚合物筋混凝土梁的弯曲试验 ,重点研究了纤维聚合物筋类型、配筋率对梁的裂缝间距、宽度和分布 ,弯曲刚度和挠度、破坏形式和承载能力的影响。     

混凝土抗折强度尺寸效应的试验研究

为研究强度等级变化对混凝土材料抗折强度尺寸效应的影响,完成54组试件的抗折试验,获得试件尺寸为70 mm×70 mm×310 mm、100 mm×100 mm×400 mm和150 mm×150 mm×550 mm,强度等级为C20、C40以及C60混凝土试件的抗折强度。通过对试验结果进行回归分析,得到不同强度等级、不同尺寸试件抗折强度之间的关系。对混凝土抗折强度的尺寸效应进行较系统研究,并应用Bazant尺寸效应理论和在光滑表面裂纹起裂处失效的尺寸效应理论分析材料尺寸效应现象。结果表明:各强度等级的混凝土试件均存在尺寸效应现象;强度等级提高,试件的尺寸效应越明显;Bazant基于能量释放引起的尺寸效应理论和在光滑表面裂纹起裂处失效的尺寸效应在本尺寸范围内与试验结果吻合较好,但不适用于全尺寸范围;提出的基于能量释放的修正尺寸效应率能够较好地适用于混凝土抗折强度尺寸效应的预测。     

钢丝网片增强混凝土外墙挂板抗弯性能研究

采用不同配筋率(0～1.20%)钢丝网片对混凝土外墙挂板进行增强增韧,通过四点弯曲强度-挠度曲线,结合混凝土试件开裂过程的试验现象,分析了配筋率对混凝土外墙挂板在弯曲荷载作用下不同阶段强度、挠度的影响规律。结果表明,试件的比例极限强度、破坏强度及其对应挠度均随配筋率的增加呈线性增加趋势,配筋率增至1.20%时,试件比例极限强度、破坏强度分别比空白试件提高了5.33倍、3.53倍,同时试件的比例极限挠度和破坏挠度分别提高了3.77倍和3.57倍。配筋率对试件非线性变形阶段的作用效果较准弹性阶段更为显著。通过对不同阶段强度及其对应挠度与配筋率的拟合分析,得出强度、挠度与配筋率的数学关系,为混凝土外墙挂板的高性能结构设计提供依据。     

重复荷载下钢筋混凝土柱轴压性能的尺寸效应试验研究

为了解重复荷载下钢筋混凝土柱轴心受压性能的尺寸效应,按照相似关系设计了3组正方形截面钢筋混凝土柱试件,其几何尺寸分别为：400 mm×400 mm×1 200 mm、600 mm×600 mm×1 800 mm、800 mm×800 mm×2 400 mm,并对其进行了轴压破坏试验。试验中对比分析了各试件的破坏特征、裂缝发展过程、承载力、峰值应力、峰值应变以及刚度等。结果表明,在试验的尺寸范围内,试件的轴压性能存在明显的尺寸效应。     

不同岩性的机制砂混凝土本构关系及力学性能

为研究机制砂混凝土在单轴应力状态下的力学性能,分别以广西地区石灰岩、卵石、玄武岩3种岩性机制砂为细骨料,以混凝土强度等级为变化参数,设计并制作了24个150 mm×150 mm×300 mm标准棱柱体混凝土试件和24个150 mm×150 mm×150 mm标准立方体混凝土试件,以河砂混凝土为对比试件,进行了单轴抗压试验,获得了试件在单轴受压下的抗压强度和应力-应变全过程曲线,通过拟合得到了适用于机制砂混凝土的单轴受压本构方程。基于试验数据,提出了机制砂混凝土的弹性模量计算公式。结果表明:不同岩性的机制砂混凝土破坏形态大致相同; 机制砂混凝土应力-应变曲线变化趋势与河砂混凝土相似,在曲线的上升段,机制砂混凝土与河砂混凝土基本重合,但在下降段,机制砂混凝土脆性较大,曲线比较陡峭; 基于Sargin模型拟合得到的机制砂混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合较好; 机制砂混凝土的力学性能与不同岩性细骨料的物理特性有关,随着细度模数的增大或石粉含量的增多,机制砂混凝土试件峰值应力与峰值应变呈现出先增大后减小的趋势; 当水灰比在0.3～0.4之间时,建议机制砂混凝土换算系数取为0.77; 卵石机制砂混凝土弹性模量均高于石灰岩和玄武岩机制砂混凝土。     

纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的影响因素

通过 18根 12 0 0mm× 760mm× 40 0mm的混凝土拉拔试件和 64根 12 60mm× 2 40mm× 15 0mm的混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能 ,获得了大量的试验结果。以这些试验数据及有关文献报道的相关的试验结果为基础 ,探讨了破坏形式、混凝土强度、锚固长度、纤维聚合物筋直径、混凝土浇筑深度、环境条件等因素对粘结性能的影响。结果表明 ,上述因素对纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能有一定的影响 ,在锚固长度等有关的计算中应适当考虑     

高配筋率边缘约束构件高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为改善高强混凝土剪力墙的延性,设计了7个不同形式的高配筋率边缘约束构件高强混凝土剪力墙试件（边缘约束构件内的纵筋配筋率约为5%~8%）和1个普通配筋率的高强混凝土剪力墙试件,对其进行低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究了剪力墙试件的破坏形态、滞回特性、变形能力、截面应变、刚度退化、耗能能力等。试验结果表明：对于剪跨比λ≥2的剪力墙,在高强混凝土剪力墙中设置高配筋率暗柱或端柱,并适当提高水平和竖向分布钢筋的配筋率,可以显著提高高强混凝土剪力墙的抗震性能。     

配筋石膏单向板的力学性能试验研究

制作受拉纵筋配筋率分别为0.42%、0.66%、0.95%的石膏单向板试件S1、S2、S3,通过静力加载试验,研究了其面外荷载作用下的受力性能和破坏形态。试验结果表明:试件S1和S2纵筋均首先屈服,之后弯剪斜裂缝逐渐发展成为临界裂缝,2个试件最终的主要破坏模式分别为剪压破坏和斜拉破坏;配筋率最大的试件S3纵筋屈服较晚,最终破坏模式为斜拉破坏;试件S1和S2破坏时挠度变形较大,延性较好,而试件S3极限变形较小;3个试件受力过程均与适当配筋的钢筋混凝土构件类似,分为未裂阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段3个受力阶段;随着配筋率的增大,试件的开裂荷载、屈服荷载和峰值荷载均有所提高。     

钢筋混凝土柱压弯剪扭滞回性能试验研究

为揭示钢筋混凝土柱在压弯剪扭反复荷载作用下的破坏机理,以扭弯比、剪跨比、配筋率和配箍率为变化参数,采用同步但不同位移幅值的加载方式完成了6个试件的低周反复加载试验并获取了试件试验数据,分析各变化参数对抗震性能的影响。试验结果表明：裂缝主要集中在试件中下段,呈现斜向交叉形式,破坏模式主要呈现弯扭破坏形态;随着扭弯比和配筋率的增大,试件扭矩-扭转角滞回曲线更为饱满,耗能能力强;增大剪跨比,试件扭矩-扭转角滞回曲线则呈现为捏缩状,耗能能力变差,但后期变形能力增强;通过增大试件的扭弯比、配筋率和配箍率,均可提高试件受弯延性和耗能能力,同时可延缓其强度和刚度的退化。     

改性竹筋混凝土受弯构件力学性能试验研究

针对竹筋混凝土结构存在的问题,提出了多种对竹筋的改性方法。在此基础上,对12根采用不同配筋和不同改性方法的受弯构件(11根竹筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁)进行了试验研究,分析了不同改性方法和不同配筋率竹筋混凝土受弯构件的力学性能、破坏形态及其影响因素。研究结果表明:竹筋能有效提高混凝土受弯构件的承载能力;经过适当方法改性后的竹筋能确保竹筋和混凝土之间的有效粘结,其正截面强度计算可以采用平截面假定;竹筋混凝土受弯构件的破坏均为脆性破坏,其破坏形态与其截面配筋率有关。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯试验及承载力计算

通过11根不同跨高比碳纤维（carbon fiber reinforced polymer, CFRP）布加固钢筋混凝土梁的受弯试验,研究了跨高比、纵筋配筋率和CFRP布层数对钢筋混凝土梁极限荷载的影响。结果表明：CFRP布加固钢筋混凝土梁的受弯破坏主要有CFRP布拉断和受压区混凝土压碎两种模式;随跨高比的减小,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著增加;随纵筋配筋率和CFRP布层数的增加,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著提高。结合文中和已有文献的试验结果,提出了反映跨高比影响的CFRP布加固钢筋混凝土短梁受弯承载力计算方法,该方法既可用于CFRP布加固的钢筋混凝土短梁也可用于浅梁的受弯承载力计算。     

不同FRP增强混凝土梁断裂性能试验研究

为了探讨不同种类纤维增强复合材料（FRP）增强带裂缝混凝土的断裂性能,开展了芳纶纤维增强复合材料（AFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强复合材料（GFRP）增强带裂缝混凝土梁的三点弯曲试验,分析了其断裂性能参数.结果表明：相对于普通混凝土梁试件,FRP对带裂缝混凝土梁的阻裂加固效果更明显;CFRP增强混凝土梁的起裂荷载和失稳荷载均大于AFRP与GFRP增强混凝土梁,CFRP的阻裂增强效果最佳;AFRP增强混凝土梁和CFRP增强混凝土梁的破坏形式均为试件底部混凝土 FRP界面的剥离破坏,GFRP增强混凝土梁的破坏形式为试件底部GFRP的拉断破坏;通过对不同FRP增强混凝土梁阻裂加固机理的分析,计算得出CFRP增强混凝土梁的起裂韧度和失稳韧度最大,且CFRP价格适中,因此使用CFRP对带裂缝混凝土梁进行增强加固的性价比最优.     

Shear strength of recycled concrete beams

This paper reports on the shear behaviour of concrete made with recycled concrete aggregates. Tests have been performed on recycled aggregates and on two concrete mixes (conventional concrete and recycled concrete with 50% of recycled coarse aggregates). For every concrete, four reinforced beams with different amount of transverse reinforcement were made and were tested to failure. The results showed that whereas the deflections and the ultimate loads were little affected by the different types of concretes, in recycled concrete beams, cracking was premature. Experimental results were compared using theoretical models Modified Compression Field Theory and current codes. Both predicted the shear behaviour of the new recycled concrete well.     

玄武岩纤维加筋梁抗弯性能试验研究

制作12根混凝土简支梁进行三分点静力加载直至破坏的试验,研究不同配筋率的钢筋和玄武岩纤维BFRP加筋混凝土简支梁的性能。试验结果表明：BFRP加筋混凝土梁荷载-挠度曲线近似为直线,但在施荷后期依然表现较好的延性;开裂荷载和极限荷载并没有得到明显提高;裂缝宽度可以控制在2.5 mm以内,裂缝间距随着配筋率的增加而减小。建...     

HRB500级钢筋配箍的混凝土梁受剪性能试验研究

利用一刚性试验系统,进行18根钢筋混凝土梁受剪性能试验。试验分为两个系列,一个系列采用HRB500级钢筋配箍的有腹筋梁,另一个系列为对应的无腹筋梁。主要试验变量为剪跨比和混凝土抗压强度。试验得到试验梁包括下降段在内的荷载-挠度全曲线。根据试验结果,分析梁的斜截面受剪承载力和变形性能。通过试验数据分析,发现剪跨比对有腹筋梁和无腹筋梁的受剪性能都有较大的影响,有腹筋梁的剪切破坏不属于脆性破坏,有腹筋梁使用阶段的斜裂缝宽度可以满足正常使用极限状态的要求。不同强度等级和不同剪跨比的混凝土梁,采用HRB500级钢筋作为箍筋,其受剪承载力可按现行《混凝土结构设计规范》有关公式进行计算,所得结果偏于安全。     

玻璃纤维混凝土梁挠度和裂缝宽度计算方法研究

利用梁的有效惯性矩 ,将玻璃纤维配筋率和弹性模量的影响在Branson公式的m系数中集中得以体现 ,提出了玻璃纤维混凝土梁挠度的计算方法 ,并基于已有的研究成果 ,给出了玻璃纤维混凝土梁裂缝宽度的理论计算公式 ,且与 6根不同配筋率的玻璃纤维混凝土梁的试验结果相比较 ,理论计算与试验结果比较接近     

Shear strength prediction for steel reinforced concrete deep beams

This study proposes an analytical method for determining the shear strengths of steel reinforced concrete deep beams under the failure mode of concrete crushing originally based on the softened strut-and-tie model. The proposed method is a good physical model that can correlate well with the observed failure phenomenon of steel reinforced concrete deep beams. By comparing the predictions of the proposed method with the available test results from the literature, it was found that the proposed method is capable of predicting the shear strengths for steel reinforced concrete deep beams with sufficient accuracy. The shear-carrying behavior of steel reinforced concrete deep beams is highly influenced by the ratios of flange width to gross width, the shear span-to-depth ratios, and the concrete strengths. When the ratio of flange width to gross width is low, the shear-carrying capacities of steel reinforced concrete deep beams increase with the increasing ratio. However, if the ratio of the flange width to gross width is higher than a critical value, then the failure mode of steel reinforced concrete deep beams will be converted from diagonal compression failure into bearing failure.     

Strengthening of reinforced concrete beams in shear by the use of externally bonded steel plates: Part 1 – Experimental programme

This paper describes a programme of research to investigate the behaviour of reinforced concrete beams strengthened in shear by means of externally bonded steel plates and hence to provide engineers with appropriate design guidance. The shear strengthening and testing to failure of 15 rectangular section reinforced concrete beams was conducted. To account for the different potential types of shear failure (diagonal tension, shear compression and deep beam failure) three shear span to depth ratios were used. A further 15 experiments were then conducted using ‘T’section beams. In most cases the addition of externally bonded shear plate reinforcement provided enhancement in shear capacity comparable with that provided by conventional internal shear links designed to BS8110 [British Standards Institute (BSI). Structural use of concrete, Part 1: Code of practice for design and construction. BS 8110: Part 1: BSI. London; 1997]. Measurement of the principal strains in the plated beams showed that as well as tensile and compressive strains due to bending, strains arising from an underlying shear crack are evident. Hence the plates serve to control crack opening and catastrophic shear failure up to a certain load level, when bond failure occurs in the concrete. The use of partial depth plates with T section beams does not appear to be as successful as the use of full depth plates on rectangular section beams.     

装配整体式混凝土梁-柱子结构角柱失效后承载能力试验研究

钢筋混凝土框架结构在角柱失效后,与失效角柱相连的两边梁处于弯剪扭复杂受力状态,其承载能力不同于纯弯构件。为评估装配整体式混凝土框架结构在角柱失效后边梁的承载能力,对5个装配整体式梁-柱子结构试件与1个整体现浇梁-柱子结构试件进行单调静力试验。对于装配整体式子结构,考虑了3种节点连接形式(90°弯钩连接、开槽水平搭接、锚固板焊接)和3种扭弯比受力状态(0、0.127、0.254)。通过对比各子结构的破坏形态、承载能力与延性,分析了扭弯比及节点连接形式对边梁承载能力的影响,对比了装配整体式子结构与整体现浇子结构在复杂受力状态下的性能差异。结果表明:在弯扭作用下装配整体式叠合梁承载力随着扭弯比的增加而降低;扭弯比为0.127∶1与0.254∶1时,结构承载力比纯弯结构分别降低了15.9%与40.4%;节点连接形式为90°弯钩连接时,装配整体式叠合梁在复杂受力状态下的性能可以认为与整体现浇梁的相同。