新型节能墙板承载力研究

对两块布置不同钢筋间距的秸秆混凝土墙板进行了横向荷载作用下的试验研究,对墙板破坏过程及形态、抗弯极限承载力、荷载-挠度曲线、秸秆混凝土荷载-应变曲线,以及板内钢筋荷载-应变曲线等试验结果进行了系统分析.结果表明,配筋率对墙板的抗弯刚度、极限承载力及破坏形态具有影响.     

侵蚀与荷载耦合作用下砼梁承载力与延性试验

为探明冻融循环、氯离子侵蚀和硫酸根离子侵蚀与荷载的耦合作用对钢筋混凝土构件承载力和变形的影响,通过室内模拟试验,对持续荷载下侵蚀梁、无荷载下侵蚀梁以及无荷载无侵蚀梁的正截面剩余承载力、延性、破坏机理进行研究.结果表明:荷载与侵蚀环境共同作用加剧了梁的力学性能退化,且持载水平越高,承载力下降越多,延性降低幅度越大;在400次冻融循环过后,预加荷载为70%Fu的混凝土梁的破坏形式由延性破坏转变到脆性破坏.对钢筋混凝土结构承载力和使用寿命进行预测时,应该考虑使用荷载和环境作用的共同影响.横向裂缝对混凝土梁剩余承载力存在影响,要特别关注腐蚀环境中带裂缝工作的高持载梁的耐久性.     

疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力分析

目前对混凝土腐蚀疲劳问题主要集中在试验研究,难以揭示其变形和破坏的物理机制。针对这一问题,根据扩散理论及损伤力学理论建立了疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力的数值求解方法。主要推导出受疲劳荷载作用的混凝土扩散系数公式,建立了硫酸盐腐蚀与疲劳荷载耦合关系,分析不同外界环境条件对疲劳荷载与硫酸盐耦合作用下水泥混凝土内部应力的影响,为疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土构件损伤演化与寿命预测奠定基础。     

Z形截面桁架式型钢混凝土柱正截面承载力研究

进行了4根不同含钢率的桁架式型钢混凝土Z形柱试件在不同荷载角及不同偏心距压力作用下的非线性有限元分析,研究其破坏的一般规律和极限承载力.分析得到了试件中混凝土在不同荷载时的应变分布及在极限荷载作用下的中和轴位置,以及各个试件在不同荷载角以及不同偏心距压力作用下的极限承载力.分析结果表明在偏心压力作用下,这种柱子的破坏形态与普通混凝土构件相似,横截面平均应变符合平截面假定,极限承载力与延性比相同截面钢筋混凝土Z形有显著提高,并且随着含钢率的增加而不断增大.荷载角对于此种柱的承载力影响较大,不同荷载角作用的承载力差异明显.最后通过编制数值计算程序比较了试件C在这两种方法下所得到的极限承载力差异.     

网壳结构钢与混凝土组合节点力学性能试验

为研究钢与混凝土组合的网壳节点在轴压和压弯荷载作用下的力学性能,对10个不同参数的钢与混凝土组合的节点进行试验研究.试验构件主要变化参数包括:内圆钢管的壁厚和半径、外圆钢管的壁厚及矩形钢管与外圆钢管的不同连接方式.试验研究表明:在轴压和压弯荷载作用下节点表现出了与钢管混凝土相似的特点,具有较高的承载力和良好的塑性变形能力;内圆钢管的壁厚和半径对节点承载力影响较大,外圆钢管的壁厚对节点承载力影响较小;连接方式对节点承载力影响较大,圆钢管高于矩形钢管的节点承载力比圆钢管与矩形钢管齐平的承载力至少提高15%;轴压荷载作用下节点的破坏方式可以分为中心压缩和梭形偏转破坏;压弯荷载作用下节点的破坏方式分为节点和钢管屈服破坏.     

十字形钢骨混凝土异形柱双向偏心受压试验

目的 研究十字形钢骨混凝土异形柱的破坏机理、受力性能及变形能力.方法 通过对6个十字形钢骨混凝土异形柱进行双向偏心受压承载力的试验研究,观察了不同含钢率、不同偏心距异形柱的受力过程和破坏形态;分析了钢骨混凝土异形柱在双向偏心荷载作用下破坏特点,荷载一位移曲线及骨架曲线、承载力、位移延性等力学性能.结果 明确了钢骨混凝土异形柱在双向偏心荷载作用下的破坏特征,钢骨混凝土异形柱钢骨翼缘的存在对其内部混凝土起到了约束作用.随着含钢率的增加,构件的承载力及延性相应得到提高.结论 钢骨混凝土异形柱具有很高的承载能力和很好的延性,十字形钢骨混凝土异形柱可以在工程中推广使用.     

预埋螺栓受力性能试验研究与理论分析

为了揭示吊装配件在混凝土中的锚固性能和受力情况,保证吊装施工安全,考虑混凝土强度、埋深以及边缘距离等因素的影响,对预制构件中的吊装、支撑预埋螺栓进行抗拔、抗剪试验研究,通过24个试件12组试验,对预埋螺栓的破坏形态、极限承载力等力学性能进行了全面分析研究.试验结果表明:在拉拔荷载作用下,混凝土破坏形态包括锥体破坏和侧锥体破坏,锥体破坏角度约为40°;剪切荷载作用下,混凝土破坏形态为边缘剪切破坏.混凝土强度、埋深及边缘距离等对预埋螺栓的破坏形态和极限承载力均有不同程度影响.在试验研究的基础上,基于混凝土破坏双剪应力三参数准则和ACI318—05规范,推导了不同破坏形态预埋螺栓承载力理论计算公式,与试验结果对比表明,公式具有良好的精度,可供工程设计人员参考.     

荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究

利用应力腐蚀与腐蚀疲劳加载装置,在不同的腐蚀环境和加载方法条件下,对道路混凝土进行硫酸盐静态腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀研究。通过物理性能及SEM测试研究破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、传播声时及微观结构。研究结果表明:道路混凝土的硫酸盐侵蚀过程是一个长期而缓慢的变化过程,但荷载的作用加速了道路混凝土的劣化,按其破坏作用大小为:疲劳腐蚀应力腐蚀硫酸盐静态腐蚀;硫酸盐种类对荷载-硫酸盐腐蚀作用下道路混凝土性能有明显的影响,硫酸钠腐蚀损伤大于硫酸镁。     

钢筋锈蚀及混凝土劣化耦合对梁构件力学性能的影响

设计人工模拟环境,研究酸雾、氯盐及硫酸盐混合盐雾侵蚀以及碳化耦合作用下钢筋混凝土梁破坏模式、锈胀裂缝宽度、受弯承载力、荷载-挠度曲线,重点研究钢筋锈蚀与混凝土劣化耦合作用的影响.结果表明:钢筋锈蚀率低于3.27%时,试验梁基本没有锈胀开裂,受弯破坏模式主要为受压区混凝土压碎,极限承载力随锈胀裂缝宽度增加快速减小;锈胀裂缝产生后,破坏形式逐渐转变为受拉钢筋屈服破坏,且承载力随钢筋锈蚀率大幅增加而缓慢减小.荷载-挠度曲线的峰值和斜率随劣化程度增加而减小.钢筋锈蚀导致混凝土开裂,混凝土劣化降低对钢筋的约束,两者耦合加速黏结性能退化,从而导致梁构件力学性能退化.理论分析了试验现象产生的原因,并对试验结果和理论计算结果进行了验证.     

硫酸盐和氯盐侵蚀的混凝土梁抗弯性能

为了研究混凝土结构在双重侵蚀环境中的退化规律,采用内掺5%NaCl浸泡于15%Na2SO4溶液中,湿2d、干3d的干湿循环加速腐蚀方法,研究了不同腐蚀损伤度和锈蚀率时试验梁的破坏形态、开裂情况、抗弯承载力的退化机理,并对不同腐蚀程度下试验梁的荷载-挠度曲线、挠度变形、腐蚀损伤度和锈蚀率对开裂荷载、极限荷载和延性的影响进行了分析.结果表明：早期侵蚀产物的生成密实了混凝土内部结构,随着腐蚀的加深,混凝土和钢筋的力学性能均下降,因此造成试验梁的开裂荷载、极限荷载、延性和截面刚度都经历了先增后降的过程,但是相对于开裂荷载,极限荷载的下降要晚些.根据试验结果建立了与腐蚀损伤度和锈蚀率相关的开裂荷载、极限荷载和延性比退化规律的计算模型.     

钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁受弯性能

为了解钢-压型钢板再生混凝土组合梁受弯性能,分别对5个钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁和2个钢-压型钢板普通混凝土组合梁进行重复荷载作用下的受弯试验,对比分析其受弯性能,研究抗剪栓钉布置数量与形式、板厚和型钢尺寸对再生粗骨料混凝土组合梁的承载力、挠度、破坏形态的影响.试验结果表明:钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁与普通混凝土组合梁的受弯性能相近、破坏形态相似.在试验基础上,参照现行普通混凝土组合结构设计规范,给出钢-再生粗骨料混凝土组合梁的受弯极限承载力和挠度计算方法,计算结果与试验结果比较表明,其计算误差与钢-普通混凝土组合梁相近,可用于钢-再生粗骨料混凝土组合梁设计.     

重复荷载作用下钢-碳纤维复合筋混凝土梁变形性能分析

为研究钢-碳连续纤维复合筋(SFCB)混凝土梁在重复荷载作用下的变形性能,对SFCB混凝土梁进行重复荷载下的弯曲试验,分析试验梁在不同荷载水平重复作用下的破坏模式、荷载挠度反应及刚度退化规律等。试验表明：SFCB混凝土试验梁会出现因锚固不足而引发的弯剪破坏特征,有限的荷载重复作用对试验梁极限承载力没有明显影响。SFCB混凝土试验梁屈服后恢复性能比普通钢筋混凝土试验梁优越;钢芯屈服前,现行规范中SFCB混凝土梁挠度计算值与试验值较为接近,钢芯屈服后,计算值逐渐小于试验值,荷载越大差异越为明显,应充分考虑SFCB弹性模量的变化和相对滑移的影响。     

硫酸盐腐蚀下混凝土构件受弯承载力试验研究

通过采用替换构件方法进行硫酸盐介质环境中长期工作钢筋混凝土受弯构件试验,分析了混凝土构件腐蚀受力机理和破坏形态,提出了硫酸盐长期腐蚀作用下混凝土构件抗弯承载力计算模式,与试验结果符合良好.     

CFRC三向受压状态下力学及电学性能试验

目的 针对三向受压状态下CFRC(碳纤维混凝土)力学量与电学量的关系进行试验研究,为将碳纤维混凝土应用于道路测重提供参考.方法 在变化的竖向荷载作用下,对三向受压碳纤维混凝土试块作单次加载至破坏以及循环加载试验.试验时,将碳纤维混凝土试块与一个电阻串联接入直流回路,记录试块所受荷载与试块两端的电压值,并利用电学中的分压公式,得出随着荷载变化而变化的试块电阻值,进而得到试块所受竖向荷载与其电阻变化率△R/R0之间的关系.结果 处于弹性阶段及弹塑性阶段的碳纤维混凝土试块,在单次加载及循环加载过程中,荷载不断升高时,△R/R0不断减小,而荷载不断减小时,AR/R0不断增大,试块所受竖向荷载与其电阻变化率△R/R0之间具有很好的对应性,说明△R/R0的变化可以反映荷载的变化.结论 处于三向受压状态的碳纤维混凝土具有良好的压敏性,应用于道路测重系统具有可行性.     

荷载对混凝土在腐蚀-冻融作用下强度的影响

为研究混凝土的多因素耐久性,采用高浓度腐蚀介质,测定普通混凝土(OPC)、高强混凝土(HSC)、高性能混凝土(HPC)、钢纤维增强高强高性能混凝土(SFRHPC)和高强高模聚乙烯纤维增强高强高性能混凝土(HEMPFRHPC)在(化学腐蚀+冻融循环)双重破坏因素(DDF)和(弯曲荷载+化学腐蚀+冻融循环)多重破坏因素(MDF)作用下的强度变化.结果表明:在1500次DDF和1600次MDF作用下,混凝土的抗压强度均存在不同程度的下降,弯曲荷载比对混凝土在MDF作用下抗压强度的降低作用存在一个阈值:HSC和HPC为40%,PFRHPC为20%,SFRHPC65%.掺加矿物掺合料有利于稳定高强度等级混凝土在MDF作用下的抗压强度,进一步掺加钢纤维还能够确保混凝土抗折强度的持续增长.     

装配式发泡混凝土复合夹芯墙板受弯性能试验研究

通过5块装配式发泡混凝土复合夹芯墙板的受弯试验,研究板内配筋、内外页板厚、夹芯层厚、板端保护层构造对夹芯墙板试件开裂荷载、极限荷载及破坏模式的影响。研究结果表明：复合夹芯墙板试件受平面外荷载作用下均表现为受弯破坏;随着板内受力筋直径增大,墙板的受弯承载力和延性显著增强;同样板厚下,增大夹芯层厚度,有助于提升板的延性,但会降低其受弯承载力;板端夹芯层保护层构造可减弱板的层间滑移,提升其组合程度和耐久性。     

经环氧涂层和镀锌处理后钢筋混凝土梁力学性能分析

实际工程中桥梁长期受环境腐蚀和往复荷载的作用,导致承载力降低。为提高桥梁耐腐蚀和抗疲劳性能,采用环氧树脂涂层和热浸镀锌两种方式处理钢筋,并对腐蚀后的试验梁进行了静载试验和疲劳试验。试验结果表明:腐蚀作用下,经两种方式处理的钢筋混凝土梁的静载承载力较未腐蚀原型梁有不同程度的提升。在疲劳荷载和钢筋锈蚀的双重作用下,环氧树脂涂层钢筋试验梁具有良好的抗疲劳性能,根据理论分析和试验结果,对截面刚度进行修正,研究结果可为混凝土结构的耐久性评估提供参考。     

带芯柱混凝土小型空心砌块墙体抗剪承载力试验研究

通过１２片不同类型混凝土空心砌块墙片,在反复水平荷载作用下的试验与分析,探讨了非配筋砌体抗剪承载力及破坏特征;分析了配筋砌体芯柱数量及位置对墙体抗剪承载力、变形及破坏特征的影响;提出了提高混凝土小型空心砌声墙体抗剪承载力的结构体系和影响因素。     

PVA纤维混凝土受弯梁力学性能分析

研究了PVA纤维混凝土改性梁的抗弯性能,通过对不同配筋率和不同PVA纤维体积掺量的混凝土受弯梁的试验测试,研究混凝土中加入PVA纤维后的增强与增韧作用效果.结果表明:PVA纤维能有效提高混凝土梁的初裂荷载和极限承载力,PVA纤维的掺入使混凝土由脆性破坏变为延性破坏,明显改善了混凝土变形能力.     

高温后反复荷载下钢筋与混凝土粘结性能试验研究

为了研究高温后反复荷载作用下钢筋与混凝土之间的粘结退化性能,对15个遭受高温作用后的混凝土粘结试件进行了反复荷载作用下的加载试验。结果表明:由于纵向受力钢筋受箍筋约束,高温后的试件均发生主筋拔出破坏;高温后钢筋与混凝土的粘结强度随着温度升高而逐渐降低,过火温度为700℃的试块,其粘结强度比常温降低了65%左右;反复荷载作用下,反向加载时钢筋与混凝土的粘结强度比正向加载时降低了约15%。最后,通过试验数据的回归分析,给出了温度对高温后钢筋与混凝土粘结强度影响的回归公式,并考虑高温作用,给出了反复荷载作用下钢筋与混凝土粘结强度的衰减系数。