预应力度对梁徐变系数与徐变挠度系数数值关系的影响

预应力混凝土梁的徐变挠度是其长期挠度主要组成部分,搞清梁的徐变系数与徐变挠度系数间数值关系对准确预估其长期挠度十分关键.对长期加载的预应力梁徐变变形运用ANSYS软件进行模拟分析,讨论了预应力度值对预应力梁徐变系数与徐变挠度系数数值关系的影响.结果表明,对全预应力梁,徐变挠度系数大于徐变系数;对部分预应力梁,徐变挠度系数小于徐变系数.与文献[1]中对预应力梁徐变应变几何模型的解析法分析结果一致.研究结论可为工程中建立精确的预应力混凝土梁长期挠度计算模式奠定基础.     

短期低应力徐变作用后钢筋混凝土梁静力试验研究

混凝土徐变在加载初期发展很快,此时期结构往往处于施工期,承受较低的应力,但目前关于短期低应力徐变作用对钢筋混凝土梁静力特性影响的研究较少.文中设计制作3根相同尺寸和配筋的钢筋混凝土梁,经过不同时间短期低应力堆载后,对钢筋混凝土梁进行静载试验研究.试验结果表明,经过短期低应力徐变作用后的梁,在较低水平的静载作用时,随堆载徐变时间的增加,其跨中挠度显著增大,且挠度随荷载的增长速率亦增大;而梁侧裂缝的最大宽度和平均宽度随堆载徐变时间的增加而减小,且减小幅度较大.     

高性能混凝土简支梁正截面的抗弯疲劳性能

通过10根三分点加载方式下的简支梁抗弯静力和疲劳试验,研究了不同混凝土强度等级、不同钢筋类型和不同荷载水平对高性能混凝土梁正截面疲劳性能的影响。通过分析梁跨中挠度、压区混凝土应变和拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了高性能混凝土梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。结合高性能混凝土和钢筋的材料疲劳损伤分析,提出了高性能混凝土梁疲劳寿命方程和疲劳后梁挠度的计算公式,并将理论计算的疲劳寿命、挠度与试验结果进行了比较,最后对比分析了高性能混凝土梁与普通混凝土梁抗弯疲劳性能的差异。     

钢筋活性粉末混凝土梁的疲劳性能试验研究

通过对2根具有相同截面和配筋率的钢筋活性粉末混凝土梁的静力和等幅疲劳试验,研究了以出现概率为98.11%的桥梁应力幅值作用下,钢筋活性粉末混凝土梁裂缝、跨中挠度、受压区边缘RPC应变和钢筋应变随疲劳加载次数的变化规律.试验结果表明,采用出现概率为98.11%的桥梁应力幅值进行疲劳加载时,钢筋活性粉末混凝土梁的疲劳寿命达200万次以上.其裂缝宽度、跨中挠度、受压区边缘RPC应变以及钢筋应变均随着疲劳加载次数的增加均呈现出2阶段发展规律,且200万次疲劳加载结束时的测量值分别为0.12mm、0.438mm、1 010με和987με,远小于静载破坏时的相应值,钢筋活性粉末混凝土梁体现出较好的耐疲劳性能.     

收缩徐变对装配式混凝土叠合梁挠度的影响

收缩徐变作用导致混凝土叠合梁挠度增加,从而影响构件的力学性能。为了研究收缩徐变作用下混凝土叠合梁挠度增加规律,建立了收缩徐变作用下混凝土叠合梁挠度计算方法,与数值模拟进行比较,结果相近。运用该方法对混凝土叠合梁的加载龄期、应力水平进行敏感性分析,结果表明：应力水平不同时,混凝土叠合梁挠度随加载龄期呈现不同变化趋势,应力水平较低时,挠度随加载龄期增大而增大,反之,挠度随加载龄期增大而减小;混凝土叠合梁叠合面处的徐变微差相对收缩微差较小,叠合面处预制和现浇混凝土变形不一致引起的挠度主要由收缩不一致引起。     

再生骨料混凝土简支梁静力荷载下性能研究

研究了再生骨料混凝土简支梁和普通混凝土梁在静力荷载作用下的裂缝的产生发展、应变以及挠度等变化.研究结果表明:相同荷载作用下,再生骨料混凝土梁的裂缝宽度略大于普通混凝土梁;加载后期,再生骨料混凝土试件梁的剪弯区裂缝发展速度较快,跨中裂缝和斜裂缝快速增长;再生混凝土梁在受力过程中正截面应变变化也基本符合平截面假定;试件梁未开裂时,再生骨料混凝土梁的挠度随再生骨料掺量的增大而增大.     

预应力RPC-NC叠合梁弯曲疲劳性能试验分析

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)-普通混凝土(NC)叠合梁的弯曲疲劳性能,以中国铁路32 m跨度T型梁为原型,设计并制作了4根完全相同的缩尺模型RPC-NC叠合梁,其中1根梁进行静载试验另外3根梁进行等幅疲劳试验.对试验梁在不同疲劳加载循环下的正截面应变分布、受压区NC应变变化、裂缝发展、疲劳挠度及刚度发展的变化规律进行了分析,并将疲劳加载后未发生疲劳破坏的叠合梁、未经历疲劳加载的叠合梁以及相同结构尺寸和配筋情况下的普通混凝土梁的静力弯曲性能进行对比.结果表明:和普通混凝土适筋梁相同,RPC-NC叠合梁的疲劳破坏由非预应力纵筋疲劳断裂引起;在疲劳荷载作用下,截面应变沿截面高度始终近似呈线性分布,RPC-NC叠合梁正截面变形符合平截面假定;疲劳加载结束后,未发生破坏的RPC-NC叠合梁和疲劳加载前相比延性有所下降,但仍大于未经历疲劳加载的普通混凝土梁.根据试验结果,拟合得到试验梁与疲劳加载循环次数有关的刚度退化公式,可为RPC-NC叠合梁的设计提供一定的参考.     

配筋梯度混凝土梁刚度实用计算方法

为探索由受压区采用高强高性能混凝土、拉区采用普通混凝土形成的配筋梯度混凝土受弯构件的变形性能,开展了三分点加载下该类简支梁试验.报道了配筋梯度混凝土简支梁截面应变与挠度试验结果,与仿真分析结果进行对比.基于试验结果,揭示了使用荷载下该类梁压区边缘混凝土平均应变与外荷载的线性发展规律,给出该类梁压区边缘混凝土平均应变综合...     

GFRP筋混凝土板正截面疲劳性能试验研究

通过玻璃纤维聚合物(GFRP)筋混凝土板的疲劳试验,分析了疲劳循环次数对GFRP筋混凝土板剩余承载力、跨中挠度、GFRP筋应变、混凝土应变和裂缝的开展等的影响.试验结果表明,在疲劳荷载作用下,随着疲劳循环次数的增加,疲劳上限荷载对应的试件的跨中挠度不断增大,GFRP筋应变和受压区混凝土应变也大幅度增加,裂缝宽度显著变大.200万次疲劳循环后,试件的剩余承载力约为静力荷载作用下试件承载力的67%.     

干湿循环作用下粉煤灰混凝土徐变试验研究

根据后张法预应力混凝土原理,自制1套用于干湿循环作用下粉煤灰混凝土轴心受压构件徐变试验加载装置,以满足持续荷载与干湿循环耦合作用下粉煤灰混凝土徐变的试验要求。对轴心受压荷载级别为20%,7 d干8 d湿为一干湿循环周期条件下粉煤灰混凝土构件的徐变发展规律进行了试验研究。结果表明,与长期浸泡在水中的条件相比,干湿循环作用将显著增大轴心受压粉煤灰混凝土构件的徐变变形,其主要体现在前4个干湿循环周期。     

装配施工荷载下约束垫层混凝土拌合物的受压徐变性能

为研究装配式混凝土结构连接部位约束垫层混凝土拌合物的受压徐变性能,通过试验模拟得到了不同厚度约束垫层混凝土拌合物在强度发育期不同施工荷载历程下的全应变及徐变应变时程曲线,并据此讨论了垫层厚度、加载龄期以及加载应力对约束垫层混凝土拌合物受压徐变的影响规律.研究结果表明：垫层厚度越薄、加载龄期越早、加载应力越大,徐变应变就越大;装配施工荷载下约束垫层混凝土拌合物强度发育期具有良好的、可控的受压徐变性能,可以满足装配施工需求.     

小偏心钢筋混凝土受压柱卸载后的徐变后效研究

基于弹性徐变理论和线性叠加原理,研究了对称配筋的钢筋混凝土偏心受压柱中,钢筋和混凝土的应力-应变增量关系和递推公式;并且通过数值方法计算了考虑加、卸载后钢筋和混凝土应力-应变的变化过程;同时,分析了偏心距、配筋率、加载龄期及卸载时间等因素对长期荷载下钢筋混凝土偏心受压柱徐变特性和卸载后混凝土应力的影响规律.研究成果可为长期荷载下钢筋混凝土偏心受压构件的设计提供参考.     

疲劳荷载作用下受弯植筋梁力学性能试验研究

疲劳荷载作用下的植筋构件往往因为疲劳损伤发生没有明显征兆的脆性破坏,并且对建筑结构造成灾难性的破坏,为了研究植筋梁疲劳损伤情况,进行了5根植筋深度为20 d、25 d和30 d(d为植筋的直径)的植筋梁受弯试验,通过对比裂缝发展规律、材料应力应变曲线以及残余变形,分析了不同植筋深度和不同频率疲劳荷载作用下植筋梁破坏现象以及混凝土、植筋等材料的力学性能.结果表明:植筋深度越大植筋梁的力学指标越好;疲劳损伤集中形成于疲劳加载10万次左右,加固植筋端头或者较低频率的疲劳荷载可以减轻植筋梁的疲劳损伤.     

碳纤维加固钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳理论与低温疲劳性能试验

为了探索低温条件下碳纤维加固钢筋混凝土构件的疲劳性能,寻找疲劳破坏规律,展开了受弯构件正截面疲劳理论的推导研究。利用两根试验梁在－３０～－２０℃下进行疲劳加载试验,得出加固梁挠度、刚度、裂缝及疲劳强度的变化规律,对比研究了其在低温与室温下的疲劳性能。试验结果表明：低温疲劳荷载下,碳纤维布通过限制裂缝发展提高了混凝土梁的抗疲劳变形能力;加固梁的挠度明显小于室温疲劳荷载下的挠度,裂缝分布规律较好,裂缝宽度较小;碳纤维加固梁正截面疲劳承载力符合要求,具有一定的安全储备;现有的碳纤维加固梁跨中疲劳变形计算公式并不适用于低温情况。     

橡胶粉混凝土简支梁静力荷载下性能研究

研究了废旧轮胎橡胶粉混凝土简支梁和普通混凝土梁在静力荷载作用下的裂缝的产生发展、应变以及挠度等变化，研究结果表明：橡胶颗粒的掺入使得混凝土简支梁在相同静力加载状态下比普通混凝土构件裂缝出现晚，发展缓慢，相同条件下弹性应变和挠度大于普通混凝土梁，橡胶颗粒的掺加提高了混凝土梁的韧性。     

钢纤维部分增强高强混凝土梁疲劳性能的试验研究

通过1根普通高强混凝土梁和3根钢纤维高强混凝土梁的疲劳试验,分析了疲劳荷载作用下钢纤维部分增强高强混凝土梁跨中挠度及裂缝宽度随循环次数增加的变化规律,探讨了钢纤维掺入层厚对钢纤维高强混凝土梁跨中挠度及裂缝宽度的影响.结果表明,在高强混凝土梁中部分掺加钢纤维能够有效地控制梁的刚度及限制裂缝的发展,疲劳抗裂性能及变形性能随着钢纤维混凝土层厚的增加而提高.     

GFRP筋轻骨料混凝土梁的试验研究

目的为彻底解决钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀问题.方法采用4点弯曲的加载方法分别对相同配筋的GFRP筋轻骨料混凝土梁和钢筋轻骨料混凝土梁进行了静力学试验研究.结果得到了钢筋轻骨料混凝土梁和GFRP筋轻骨料混凝土梁的荷载-挠度曲线以及梁承受荷载过程中受压区混凝土最外层纤维和受拉主筋的应变变化.结论钢筋轻骨料混凝土梁正截面强度的计算公式已不适用于GFRP筋轻骨料混凝土梁的正界面强度计算.在相同的荷载作用下,GFRP筋轻骨料混凝土梁的变形比钢筋轻骨料混凝土梁的变形大,同时GFRP筋轻骨料混凝土梁不具有普通钢筋混凝土梁所具有的塑性铰的性质.     

简支深肋组合扁梁受弯性能试验

目的研究简支深肋组合扁梁的受弯性能，考察粘结力变化对其抗弯刚度和承载力的影响．方法对两根尺寸相同但钢梁与混凝土交界面处理状况不同的试件进行静力单向加载试验．结果得出荷载变形关系及截面应变分布特征，由荷载-跨中挠度关系曲线知粘结力的削弱没有影响到组合扁梁的承载力．弹性受力阶段钢梁和受压区混凝土的横向应变分布均匀，截面竖向中线的应变近似成线性分布．结论粘结力的变化对其抗弯刚度和承载力的影响很小，钢梁与受压区混凝土在弹性受力阶段能够近似保持平截面，板肋处混凝土分担的荷载很小．     

折线先张法预应力混凝土梁长期挠度实用计算公式

精确的长期挠度计算方法是折线先张梁推广应用的重要条件之一.通过对放置于不同工作环境中的三根折线先张梁长期加载,研究了跨中挠度及跨中截面徐变应变,结合前期建立的梁挠曲徐变系数与其徐变挠度系数两系数间的数学模型,进一步分析了折线先张梁的长期挠度系数、挠曲徐变应变系数及徐变挠度系数三系数间的数值关系.结果表明:折线先张梁长期挠度系数约为其徐变挠度系数的1.1倍,建立了考虑混凝土的收缩、徐变及梁的预应力度值、预应力产生的轴力值、预应力产生的弯矩值、构件换算截面面积及构件截面抗弯模量等多因素共同影响的折线先张梁长期挠度实用计算公式.     

碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁的疲劳性能

通过碳纤维筋体外预应力加固的钢筋混凝土梁疲劳试验,研究了加固梁的疲劳破坏模式及抗疲劳性能。结果表明:碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁发生疲劳破坏时,钢筋及体外筋均未疲劳断裂,而是上缘受压区混凝土疲劳压碎;在疲劳荷载水平S0.43时,碳纤维筋应变随疲劳次数的增加增幅不明显;当S0.43时,碳纤维筋应变明显增加;在经历一定次数疲劳加载后,钢筋应变、混凝土应变与荷载呈非线性关系,而碳纤维筋的应变与荷载依然呈线性关系;在同一静载作用下,疲劳次数越大,钢筋应变、混凝土应变及碳纤维筋应变越大;与未加固的钢筋混凝土梁比,加固梁(S=0.48)疲劳寿命可提高30%。