BFRP约束混凝土方柱试验与理论值比较

在试验的基础上,对采用BFRP约束钢筋混凝土方柱试验强度和理论强度模型公式得出的强度进行了比较并研究了尺寸效应对加固效果的影响,分析结果表明:通过合理选择理论强度模型公式,可较好地计算纤维布加固混凝土柱的轴心受压性能,不同尺寸的混凝土方柱存在较明显的尺寸效应。     

骨料组分和强度等级对混凝土单轴受压性能尺寸效应的影响

为研究骨料组分和强度等级对混凝土单轴受压时受力和变形性能尺寸效应的影响,制作了135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆棱柱体试件。试件混凝土强度等级为C20、C40和C60,尺寸为100 mm×100 mm×200 mm,150 mm×150 mm×300 mm和200 mm×200 mm×400 mm。采用刚性辅助架法获得了单轴受压应力-应变全曲线,分析了轴心抗压强度、峰值应变以及弹性模量的尺寸效应。结果表明:混凝土、水泥砂浆及水泥净浆试件的轴心抗压强度和峰值应变均存在尺寸效应现象,而混凝土的弹性模量无明显的尺寸效应;强度等级对混凝土轴心抗压强度和峰值应变的尺寸效应的影响较大,截面边长200 mm的C60混凝土试件的轴心抗压强度与峰值应变的尺寸效应度分别约为C20混凝土的2倍与1.6倍;骨料组分对尺寸效应有明显影响,截面边长200 mm混凝土试件的轴心抗压强度和峰值应变的尺寸效应度分别约为水泥砂浆的2.3倍和3倍,细骨料对尺寸效应的影响较弱,水泥净浆轴心抗压强度和峰值应变的尺寸效应度分别约为水泥砂浆的75%和65%。根据试验结果,提出了混凝土、水泥砂浆和水泥净浆轴心抗压强度与峰值应变尺寸效应律计算式,其计算结果与试验结果吻合良好。     

玄武岩纤维布约束混凝土方柱的尺寸效应研究

开展了不同尺寸几何形状相似的玄武岩纤维布约束素混凝土方柱的抗压试验,得到了各试件的抗压强度.试验结果表明试件的抗压强度存在明显的尺寸效应,且随着纤维约束层数的增加,尺寸效应愈明显.最后在试验结果的基础上提出了考虑尺寸效应影响的纤维约束混凝土试件的强度模型,改进后的模型值与试验结果吻合较好.     

混杂纤维超高性能混凝土力学性能尺寸效应

为研究钢-聚丙烯混杂纤维超高性能混凝土（HF-UHPC）的力学性能尺寸效应规律,考虑纤维参数的影响,对不同尺寸HF-UHPC试件开展立方体抗压强度和轴心受压力学性能试验.结果表明：随着钢纤维掺量和钢纤维长径比的增加,试件立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心受压峰值应变的尺寸效应更加显著;随着聚丙烯纤维掺量的增加,试件立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心受压峰值应变的尺寸效应变化幅度较小,呈现先减后增趋势;试件弹性模量的尺寸效应受混杂纤维参数影响很小,可忽略不计.此外,基于试验结果揭示了试件抗压强度尺寸效应产生机理,并建立了试件抗压强度尺寸效应律参数的计算公式,可用于不同尺寸试件的抗压强度计算.     

短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应

为了研究短切玄武岩纤维混凝土试件尺寸变化对其基本力学性能的影响,对不同纤维长度（15,25 mm）、纤维体积掺量（0.1%,0.2%）、基体混凝土强度等级（C30,C40）的330个短切玄武岩纤维混凝土（BFRC）试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度试验并对试验数据处理,以尺寸效应度反映尺寸效应规律。研究结果表明:玄武岩纤维混凝土立方体抗压强度试件的尺寸换算系数受混凝土的强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的影响较小;轴心抗压强度的尺寸效应随混凝土强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的增大均有所提高;劈裂抗拉强度随混凝土强度等级变化,其尺寸效应不明显,但随纤维长度的减小及纤维体积掺量的增加,尺寸效应有增大趋势;混凝土强度等级和纤维长度的改变对混凝土弯曲抗拉强度的尺寸效应影响不大,但随纤维体积掺量的增加,尺寸换算系数先减小后变大。     

玄武岩纤维复材布加固素混凝土方柱轴压性能研究

对15根不同类型的玄武岩纤维复材(BFRP)布加固素混凝土方柱进行轴压试验研究,按照FRP层数、种类、包裹类型等参数分为5组,观察其破坏过程和破坏特点,评价BFRP对混凝土方柱承载力和延性的提高效果并基于试验数据进行ABAQUS有限元分析,验证关于FRP约束混凝土柱承载力和极限应变的现有计算模型的准确性。研究表明:BFRP加固方柱的抗压强度和延性随包裹层数的增加而提高,但提高幅度衰减,其中2层BFRP加固方柱的抗压强度和极限压应变较未约束柱分别提高约41%和144%;有限元分析的峰值压应力与试验值接近,受压本构曲线走势大致接近;引用的计算模型与试验值吻合较好且偏于安全。     

轴心受压方钢管-钢骨混凝土组合长柱力学性能的非线性有限元分析

基于钢管-钢骨高强度混凝土轴压组合长柱轴压试验,利用大型有限元软件ANSYS建立三维有限元数值分析模型,并对建立的模型进行非线性有限元数值模拟,分析方钢管-钢骨高强度混凝土组合长柱在轴心压力作用下的力学性能。有限元计算出来的荷载-轴向应变曲线、极限承载力和延性系数与试验结果吻合较好,证明所建立三维有限元模型和分析结果是可靠有效的;在此基础上,利用有限元模拟对若干影响组合长柱受力性能的因素进行了分析。研究表明:组合长柱截面含骨率与混凝土轴心抗压强度对方钢管-高强度混凝土组合长柱的荷载-轴向应变曲线、极限承载力和延性系数有重要影响;随着方钢管厚宽比的增大,方钢管-高强度混凝土组合长柱的屈服承载力和极限承载力均有明显的增加。     

钢管钢纤维混凝土圆柱的试验研究

进行了钢管钢纤维混凝土圆柱的性能研究。制作了16根钢管混凝土柱,并进行了双向压弯试验。主要参数有:横截面尺寸、柱长、混凝土抗压强度、荷载偏心。考虑材料非线性和几何非线性,提出计算钢管混凝土柱的极限承载力和荷载-位移曲线的理论方法,将普通钢管混凝土柱和钢管钢纤维混凝土柱的极限承载力和荷载-位移曲线的试验数据与理论分析进行对比。结果表明,钢纤维对钢管混凝土的性能有很大影响。     

轻骨料钢管砼中核心砼的强度准则及本构关系

采用理论分析与试验研究相结合的方法，通过对试验数据的计算、分析推导出轻骨料钢管混凝土组合材料中核心混凝土的强度准则及本构关系；分析了含钢率及混凝土轴心抗压强度对钢管约束下的轻骨料混凝土极限抗压强度的影响规律，指出低强度的轻骨料混凝土更适合与钢管相结合形成钢管混凝土结构，充分发挥紧箍效应。     

钢筋混凝土柱轴心受压动态破坏尺寸效应

为研究地震荷载作用下钢筋混凝土(RC)构件动态破坏的尺寸效应,对6根不同尺寸的钢筋混凝土短柱进行了不同加载速率下的轴心受压试验(应变率在1×10~(-5)～1×10~(-2) s~(-1)范围内),根据试验结果从荷载-位移曲线、延性和钢筋与混凝土应变等方面分析了应变率和尺寸效应共同影响下RC柱的轴压破坏特性。基于试验数据,提出了钢筋混凝土短柱轴心受压承载力计算修正参数。研究结果表明:在所研究的应变率范围内,RC短柱轴压破坏特征受加载速率变化的影响不显著,但随尺寸变化存在一定差异性;RC短柱动态破坏极限承载力依然存在尺寸效应,整体表现出承载力随尺寸增大而降低的趋势,但其降低效应显著小于应变率的提高效应,峰值承载力处的位移随加载速率的提高而降低;RC短柱延性随尺寸增大而增大,随应变率提高而降低,且尺寸的影响大于应变率;提出的钢筋混凝土短柱轴心受压承载力计算修正参数对于同类问题的定量计算和分析具有参考价值。