应力——温度作用后钢筋强度的试验研究

高温下建筑材料力学性能的研究是结构抗火性能研究的基础,笔者通过对目前建筑中常用热轧Ⅱ、Ⅲ级钢筋,在一定恒定应力作用下经高温、冷却作用后的强度试验,分析了各种钢筋在不同的应力状态下经受不同历史温度(400~600℃范围内)后钢筋的极限强度、屈服强度,同时分析了不同情况下两种钢筋的强度差异.     

钢纤维自应力混凝土的膨胀特征和自应力计算

进行了不同配筋率下的钢纤维自应力混凝土1～28d限制膨胀变形的测量试验，研究了钢纤维自应力混凝土的限制膨胀变形随龄期变化规律，提出了限制变形与钢筋配筋率的指数关系以及钢筋与钢纤维共同作用时的混凝土变形规律。同时，由限制变形规律，根据截面平衡条件，提出了配筋钢纤维自应力混凝土的自应力计算模式。     

基于ANSYS14.5的钢筋混凝土建模及分析

通过ANSYS14.5大型工程分析软件,建立了钢筋混凝土梁有限元模型,采用三种不同钢筋单元,分析了钢筋混凝土梁的受力性能,得到了在集中力荷载作用下钢筋的应力应变以及混凝土的开裂程度,进而探讨了这三种不同单元模拟钢筋混凝土梁的可靠性。     

除锈方法对钢筋与混凝土粘结性能的影响试验研究

对直径14mm和18mm的变形钢筋进行不同程度的锈蚀作用,然后选用角磨机、除锈剂和抛丸机三种方法进行除锈,并利用除锈后的钢筋制作中心拔出试件,对不同钢筋直径、不同锈蚀率和不同除锈方法得到的钢筋和混凝土的粘结性能进行试验研究.试验过程中观察记录了加载荷载、钢筋滑移量、峰值荷载、试件破坏形式和裂缝发展情况等.根据试验结果分析了钢筋直径、锈蚀率和除锈方法对钢筋和混凝土的极限粘结应力、峰值滑移量的影响.试验结果表明:直径14mm的钢筋角磨机除锈后发生劈裂破坏,除锈剂和抛丸机除锈后发生拔出破坏;直径18mm钢筋都发生劈裂破坏;随着锈蚀率的增大,除锈后试件的极限粘结应力减小,峰值滑移量增大.     

钢纤维自应力混凝土膨胀变形的长期性能研究

对不同限制程度下钢纤维自应力混凝土的膨胀变形进行了测量.结果表明：钢纤维自应力混凝土365 d的膨胀变形变化很小,基本上与28 d的膨胀变形持平,也就是说自应力损失程度较低,能够满足结构设计所要求的自应力水平.同时,提出了限制变形与钢筋配筋率的指数关系以及钢筋与钢纤维共同作用时自应力混凝土的变形规律.     

高温后HRBF500细晶粒钢筋力学性能试验研究

试验研究了16组共48根HRBF500细晶粒钢筋在常温和高温冷却作用后（5种温度、3种冷却方式）的力学性能,得到了不同高温冷却作用后细晶粒钢筋的应力-应变关系,分析了屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断后伸长率、均匀伸长率、截面收缩率等的变化规律。试验表明：温度作用相对较低时(300℃、400℃、600℃),细晶粒钢筋力学性能变化不明显;温度作用相对较高时(700℃、900℃),细晶粒钢筋各项力学指标逐渐退化。根据试验结果,经回归分析建议了高温后细晶粒钢筋屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断后伸长率的计算公式。研究成果可作为火灾后采用HRBF500级细晶粒钢筋混凝土结构的损伤评估的依据。图12表6参7     

疲劳荷载下锈蚀钢筋混凝土受拉轴力性能的研究

为了研究钢筋锈蚀率、疲劳荷载对锈蚀钢筋混凝土粘结性能的影响,本文通过轴心受拉构件的疲劳试验,分析了构件在不同钢筋锈蚀率及疲劳荷载作用下的应力和应变,得出了疲劳荷栽下构件的变形、滑移随钢筋锈蚀率的不同而呈现出的变化规律。     

基于图像测量粉砂三轴试样变形特性试验研究

应用三轴试样变形数字图像测量技术,对不同密度干燥和饱和状态的粉砂试样进行了三种围压条件下的三轴试验,通过对各种试验条件下的应力应变试验曲线的对比分析,从细观角度分析了围压、密度和孔隙水作用对粉砂试样变形的影响机理,得出了一些结论。     

北京工人体育场超长混凝土结构温度效应和S形弯折钢筋诱导缝研究

北京工人体育场室外看台和檐口环梁周长约800 m,复建时取消了温度伸缩缝设计,属于超长混凝土结构。考虑了不同后浇带封闭时间的影响,对体育场看台温度作用进行了分析。采用温度诱导缝措施,引导结构在诱导缝处开裂,进一步释放温度应力。针对常规诱导缝构造钢筋不连续、施工复杂的问题,提出了一种配置S形弯折钢筋的混凝土诱导缝构造,确定了诱导缝布置最大间距计算方法,并对诱导缝位置的S形弯折钢筋进行实地测量研究。结果表明：诱导缝处混凝土在温度应力作用下首先开裂,能起到进一步释放温度应力的作用;诱导缝处钢筋有更大的变形需求,配置S形弯折钢筋能充分利用其变形能力,且该诱导缝施工方便。     

体外预应力混凝土梁的极限强度分析

通过梁截面的应力-应变关系,在分析体外预应力混凝土梁整体变形的基础上,得到了极限状态下体外预应力钢筋的极限应力和混凝土梁的极限抗弯强度。将体外预应力钢筋应力的增加看作是作用在梁上等效荷载的增加,因此可以考虑不同的外荷载形式(包括对称荷载和不对称荷载)、不同的截面形式以及不同的体外预应力钢筋布置形式对梁极限状态的影响。计算结果与已有试验结果吻合良好。     

高温后钢筋套筒灌浆连接反复拉压受力性能试验研究

为研究钢筋套筒灌浆连接在高温后的力学性能,对高温后的钢筋套筒灌浆连接开展了高应力反复拉压试验,对比分析了不同温度下、不同直径的套筒灌浆连接试件的承载能力、破坏模式、极限粘结强度等。结果表明：高温后的钢筋套筒灌浆连接在高应力反复拉压作用下出现了套筒外钢筋拉断破坏、钢筋与灌浆料粘结滑移破坏两种破坏形态,试件的破坏模式随着温度的升高会发生改变,试件极限承载力随温度的升高略有降低,钢筋与灌浆料之间的极限粘结强度随温度升高呈下降趋势。     

新Ⅲ级钢筋的常幅疲劳和变幅疲劳

本文对变形钢筋在常幅荷载下的试验结果进行分析,得出了不同应力比时的S-N曲线、Goodman图及疲劳寿命N与最大应力σ_(max)、应力幅△σ的关系。在此基础上应用Miner线性累积损伤定律,探讨了变幅荷载下钢筋疲劳寿命的计算方法和可靠度分析方法,提出了具有一致可靠度的设计建议;同时分析了变形钢筋疲劳强度的主要影响因素和疲劳破坏的微观机理。     

钢筋的高温性能试验研究

进行了圆钢高温冷却后力学性能的试验研究,并与室温下钢筋力学性能进行了对比分析.通过试验和理论分析,研究在不同高温(200℃-800℃)后、不同冷却方式、不同静置时间下的钢筋力学性能变化特性,分析了高温作用后钢筋的抗拉强度与温度、静置时间及冷却方式等因素之间的变化关系,探讨了高温后钢筋抗拉强度损失的情况.     

高温下预应力钢丝的应力应变关系

通过对四种常用的预应力钢丝在不同温度下的强度和变形试验,分析了各种预应力钢丝在20~600℃范围内的应力-应变曲线、弹性模量等方面的力学性能,给出了相应的计算公式。     

双层CRCP试验路段钢筋温度应力测试分析

在双层CRCP中埋置钢筋应力计,研究温度对双层CRCP钢筋应力的影响规律。根据测量结果发现:双层CRCP中横向钢筋整体受力较小;上层钢筋应力比下层大;路幅中间钢筋应力大于路幅边缘;混凝土浇筑3 d后开始产生裂缝,钢筋应力急剧增大;在温度最低的12月份,上、下层纵向钢筋应力差值最大,说明此时双层CRCP面板翘曲影响显著。基于温度影响,提出不同温度条件下双层CRCP上层纵向钢筋应力的一元线性回归预测模型,并预测(-20℃~45℃)范围内上层纵向钢筋的应力值,从而得出极端温度条件下钢筋的最大应力值。     

复杂循环应力路径下冻结粉质黏土的变形特性与安定性行为研究

复杂循环应力路径下冻土的变形特性与安定性行为研究对寒区工程的长期稳定性具有重要作用。为分析不同复杂循环应力路径对冻土变形特性与安定性行为的影响,设计不同温度同一水平下的5种循环应力路径,即三轴循环应力路径（TCSP）、定向循环应力路径（DCSP）、圆形循环应力路径（CCSP）、椭圆循环应力路径（ECSP）和心形循环应力路径（HCSP）,分析了粉质黏土的轴向累积塑性应变,同时利用3种安定性评价准则对结果进行评估。研究结果表明：不同温度5种循环应力路径下的轴向累积塑性应变满足DCSP>ECSP>HCSP>CCSP>TCSP。安定性评价结果表明,定向循环应力路径对土体的安定性行为影响最大,在3种准则下都属于增量破坏。在-15℃时,心形循环应力路径与椭圆循环应力路径试验结果在Chen-准则评估下也属于增量破坏。     

加载方式和锚固长度对钢筋套筒灌浆连接性能影响试验研究

考虑三种加载方式(重复拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压)与锚固长度(6.5d、7d、8d)对接头连接性能的影响,对40个试件进行拉伸试验,研究其破坏形态、力-位移关系曲线、应变分布等,分析该连接试件的约束机理与灌浆料裂缝开展过程,确定其光滑段与变形段的应力分布及钢筋临界锚固长度。结果表明:试件破坏模式包括钢筋拉断和螺纹端钢筋拔出破坏;循环荷载作用下,接头刚度退化严重;随钢筋锚固长度减小,试件耗能能力减小。套筒表面纵向与环向峰值应变位置和光滑段与变形段的黏结应力分布受钢筋锚固长度影响显著。钢筋直径为12 mm和20 mm的试件临界锚固长度分别为5.42和5.48倍钢筋直径。     

钢筋混凝土轴心受拉构件开裂机理分析

根据钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系，建立了钢筋混凝土轴心受拉构件力学分析的微分方程组，求得了在集中荷载和温度荷载作用下构件应力、位移的计算公式，分析了开裂过程与内部应力及变形间的关系，解释了混凝土构件的开裂机理。     

超低温环境下钢筋力学性能试验研究

采用液氮降温的方式,对HRB335、HRB400以及特种低温钢筋共21组63个试件进行不同温度下的拉伸试验,分析不同种类钢筋在20,-40,-80,-100,-120,-140,-165℃下的力学性能及变化趋势。试验研究表明:随着温度降低,三种钢筋的屈服强度fy和抗拉强度fu均呈增大趋势,钢筋的断后伸长率δ5和断后收缩率ψ减小,说明钢筋的塑性随着温度降低而降低;三种钢筋的弹性模量与温度相关性不大,其值基本围绕着某一定值上下波动;不同温度下钢筋的应力-应变曲线的形状基本类似,但随着温度的降低,钢筋的极限应变不断减小,这也说明钢筋的塑性呈减小趋势。     

沉积软岩的三轴蠕变实验研究及分析评价

在常年恒温、恒湿的实验室中，在不同围压以及不同应力比条件下，对3种沉积软岩系统地进行了长期三轴蠕变压缩实验研究。对所获得的大量实验结果进行研讨后，运用粘弹性流变模型求得非破坏时各种软岩的蠕变系数，同时，用柔量可变模型模拟破坏时的蠕变行为。系统地把握了多种软岩在不同条件下的强度、变形特性，探讨了各种软岩的变形、变形速率、时间依存性等影响因素，为预测软弱岩体的长期力学稳定性提供了重要依据。