HRBF500钢筋与混凝土粘结性能分析

在HRBF500级细晶高强钢筋与混凝土粘结试件的拔出试验的基础上,通过粘结机理分析,定量分析混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度、锚固长度、箍筋配箍率、锚筋屈服强度6个因素对粘结性能的影响,通过与规范公式的比较,提出HRBF500细晶高强钢筋与混凝土粘结强度的建议公式,为规范修订提供依据。     

630MPa级高强钢筋粘结锚固性能梁式试验研究

我国现行规范对于500MPa级以上钢筋在混凝土结构中的应用尚未做出规定,这使得其在工程建设中缺乏设计、施工依据.为了推广630MPa高强钢筋的应用,制作了 21个配置630MPa高强钢筋和21个配置400MPa钢筋的粘结锚固试件,通过梁式试验方法,分析630MPa高强钢筋与混凝土在不同混凝土强度、钢筋直径和锚固长度时的粘结锚固性能,并与400MPa钢筋进行对比.研究结果表明:在粘结锚固试件破坏形态、粘结-滑移特性及锚固钢筋应变分布规律等方面,630MPa高强钢筋均展现出与400MPa钢筋较为一致的性能;在同条件下,630MPa高强钢筋与混凝土的平均粘结强度均不同程度高于400MPa钢筋,且这种趋势随钢筋锚固长度的增大而减小,随混凝土强度的提高而增大;按现行《混凝土结构设计规范》确定630MPa高强钢筋锚固长度具有充足的安全储备.     

高强钢筋与高强混凝土粘结锚固性能试验研究

通过对33个高强钢筋(HRB500)与高强混凝土(最高达C80)粘结锚固试件的拔出试验,分析了高强钢筋与高强混凝土粘结锚固性能和影响粘结锚固强度的主要因素,在对试验结果分析的基础上,对目前《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)的锚固长度规定进行了评价。研究表明:与普通强度钢筋混凝土类似,高强钢筋和高强混凝土的粘结锚固强度随着钢筋直径的减小而增大,随着保护层厚度、横向钢筋配筋率、混凝土抗拉强度的增大而增大;但高强钢筋高强混凝土试件的破坏更加突然,在达到极限拉拔力后试件瞬间劈开,延性较差,配制一定量的箍筋可以较大程度上改善其延性;当混凝土强度等级高于C60时,不同强度等级的混凝土所需要的锚固长度是不一样的;在设计锚固长度时,对于强度等级为C80的高强混凝土,混凝土轴心抗拉强度设计值ft按C80取值,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的计算公式仍适用,是安全的。     

RC类活性粉末混凝土钢筋锚固性能试验研究

为了研究RC类活性粉末混凝土与钢筋的粘结锚固性能,分别以RC类活性粉末混凝土抗压强度、钢纤维体积掺量、钢筋直径和钢筋的粘结长度为参数,设计制作了22组试件。对试件采用中心拔出试验,获得各试件的试验数据。对试验数据的分析结果表明:随着RC类活性粉末混凝土抗压强度的增大,混凝土与钢筋间极限粘结强度呈线性增长;钢纤维的掺入量能有效延缓裂缝的发展;钢筋与混凝土间极限粘结强度随钢筋直径的增大而减小,且钢筋与RC类活性粉末混凝土的粘结长度越长,粘结应力分布越不均匀。基于试验数据提出了RC类活性粉末混凝土与钢筋极限粘结强度计算公式,进而采用中心点法并参考现有混凝土设计规范中关于钢筋锚固长度的计算方法,建立了RC类活性粉末混凝土与钢筋粘结锚固长度的计算公式。     

玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能试验与分析

为了研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)与钢筋粘结锚固性能,对18个中心拔出试件和9个梁式试件进行加载试验,获得各级荷载下加载端、自由端滑移量及钢筋应变,得到了粘结应力-滑移曲线和粘结应力沿锚固长度的曲线分布。试验结果表明:随着玄武岩纤维的掺入,钢筋与混凝土粘结锚固性能未表现出有利影响,极限粘结强度有所降低;掺入长度为25mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度优于掺入长度为15mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度;混凝土强度的提高有利于改善玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能,混凝土相对保护层厚度对粘结锚固性能影响不大;锚固钢筋的应变曲线整体呈下凹形,沿锚固长度逐渐递减;粘结应力沿锚固长度呈多峰曲线;基于试验数据建立的玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结应力-滑移本构关系可以为玄武岩纤维混凝土的理论与工程设计提供参考依据。     

低合金耐蚀钢筋粘结锚固性能试验研究

为探究低合金耐蚀钢筋粘结锚固性能的影响因素,并提出锚固长度的设计建议,通过45个低合金耐蚀钢筋试件拉拔试验,统计回归分析了耐蚀钢筋的粘结强度表达式,基于临界锚固长度极限状态方程,提出耐蚀钢筋的临界锚固长度计算公式,并与GB 50010—2010(2015年版)锚固长度计算式进行对比。结果表明,低合金耐蚀钢筋的粘结锚固性能与相对保护层厚度、配箍率和混凝土强度正相关,与钢筋直径、相对锚固长度负相关,与钢筋强度无明显相关性;提出的耐蚀钢筋粘结强度计算公式与实测值吻合较好;耐蚀钢筋的锚固长度可采用拟合公式计算,出于工程安全设计考虑,低合金耐蚀钢筋的相对锚固长度可取0.14fy/ft。     

钢纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能的研究

本文根据钢纤维混凝土与钢筋的一次拉拔和低周反复拉压锚固试验的结果,论证了钢纤维混凝土良好的粘结锚固性能,建立了钢纤维混凝土与钢筋粘结强度的计算公式,并通过可靠性分析提出钢筋设计锚固长度的建议。上述计算公式和建议与普通混凝土的相应计算公式和建议衔接,物理概念清楚,可供进行钢纤维混凝土结构设计时参考。     

外形参数变化的高强带肋钢筋粘结性能试验研究

为研究月牙纹630MPa高强钢筋肋距加大对钢筋与混凝土粘结锚固性能的影响,分别选用强度等级为630MPa的标准外形月牙纹钢筋(T63)和横肋间距增大的新外形月牙纹钢筋(TB63)制作拉式钢筋混凝土锚固试件,考虑混凝土强度、锚固长度、钢筋直径三个变化因素,通过拉式试验,从破坏形态、粘结强度、粘结滑移性能等方面进行了对比分析。试验研究表明:横肋间距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度略高于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度,说明钢筋肋距的增大有利于粘结性能的提高。两种钢筋混凝土试件,在同等条件下的破坏形态相同,粘结滑移曲线变化规律基本相同,横肋间距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件在粘结滑移曲线峰值处的滑移量略小于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件,而峰值粘结应力略大于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件。混凝土强度变化对标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度的影响更显著。锚固长度的变化对肋间横距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件粘结强度的影响变化比较显著,钢筋直径的变化对两种钢筋与混凝土的粘结强度的影响变化基本相同。月牙纹630MPa高强钢筋肋距加大其粘结锚固性能不低于标准肋距的钢筋,由此判断,加大肋距的月牙纹630MPa高强钢筋的锚固长度在工程应用中可使用现行《混凝土结构设计规范》的相关规定。     

轻质混凝土与变形钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对84个轻质混凝土试块与HRB500月牙带肋钢筋粘结锚固试件的中心拉拔试验,研究轻质混凝土与变形钢筋之间的粘结锚固性能。研究表明:类似于普通混凝土,轻质混凝土与HRB500钢筋的粘结锚固性能的影响因素为混凝土强度、保护层厚度、钢筋锚固长度、钢筋直径和配箍率;相同强度等级的轻质混凝土的粘结锚固性能略低于普通混凝土。轻质混凝土与HRB500钢筋的极限粘结应力与以下因素均存在线性关系,分别为:轻质混凝土的轴心抗拉强度、钢筋的相对保护层厚度、锚固长度、直径和配箍率等。     

细晶粒热轧带肋钢筋粘结锚固性能试验研究

细晶粒热轧带肋钢筋是我国冶金行业研究开发的强度高、延性好的新型热轧钢筋,其抗拉屈服强度标准值为500 MPa.通过25组75个直径8～25 mm的细晶粒热轧带肋钢筋与混凝土粘结锚同试件的拔出试验,分析了混凝土强度、锚固长度、钢筋直径、保护层厚度、横向配箍率等因素对细晶粒热轧带肋钢筋与混凝土粘结锚固件能的影响.结果表明,...     

HRBF500钢筋与混凝土粘结试验研究

首先通过HtCBF500级细晶高强钢筋的材性试验,表明HtKBF500钢筋均有明显的屈服台阶,其实测屈服强度都达到了500MPa级的要求,强屈比σb／σs=1．23～1．32,伸长率δ5均在20％以上,强度和延性均较好,弹性模量E5=2．0×10^5-2．1×10^5,与普通热轧钢筋基本相同;然后通过对42个HRBF500钢筋与混凝土粘结试件的拔出试验,观察其破坏现象可分为三种典型破坏：即混凝土劈裂、钢筋拔出、混凝土先压碎后钢筋拔出,描述了试验荷载-滑移（F—s）曲线和平均粘结应力-滑移（^-τ-s）曲线,并根据曲线的特征,研究了锚筋受力破坏各个阶段的特点。     

HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱承载力的试验研究

通过对9根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的试验,分析了荷载-钢筋应变、混凝土应变曲线以及破坏形态的特点。在试验和理论分析的基础上,提出HRBF500钢筋在混凝土柱中的强度设计取值为450 MPa和受压承载力计算公式的建议。     

高速铁路用HRBF500钢筋预应力混凝土梁疲劳性能试验研究

设计制作了2根配置500 MPa细晶粒(HRBF500)钢筋的预应力高强混凝土T形梁,通过实测预应力损失与理论计算比较,得出实测预应力损失大于理论计算值。基于疲劳荷载的试验,绘出HRBF500钢筋应力、钢绞线应力及梁跨中挠度曲线,分析配有细晶粒钢筋的预应力混凝土梁的疲劳性能。结果表明,在一定幅度的疲劳荷载(等幅)作用下,配有HRBF500钢筋的预应力高强混凝土梁,其钢筋、预应力钢绞线及跨中挠度均满足使用阶段规范的限值,即在HRBF500钢筋拉应力大于150 MPa条件下,经过250万次疲劳荷载作用后仍满足设计要求。     

HRBF500钢筋混凝土大偏心受压柱承载力的试验研究

通过对7根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱性能有了初步了解.分析了荷载-钢筋应变、混凝土应变曲线以及破坏形态的特点.试验研究表明：500 MPa细晶粒钢筋和普通的HRB400钢筋一样,当作为受力主筋用于受压构件时,其强度能得到充分的利用.在试验和理论分析的基础上,提出了HRBF500钢筋在混凝土柱中的强度设计取值为450 MPa和受压承载力计算公式的建议.     

冻融损伤后再生混凝土与钢筋黏结滑移性能梁式试验研究

通过9组试件的梁式试验,以不同冻融循环次数、混凝土类型、再生混凝土强度等级、锚固长度、钢筋直径为变量,研究冻融损伤后钢筋与再生混凝土间的黏结滑移性能。结果表明：各组试件均发生了测试钢筋的拔出破坏,当冻融循环次数相同时,再生混凝土强度和锚固长度对钢筋与再生混凝土的黏结性能影响较大,其中钢筋开槽组试件冻融50次和150次后,其黏结强度分别降低8.5%、28.3%;对黏结强度的拟合公式进行验证,计算值与实际值吻合较好;最后建立了钢筋与再生混凝土的黏结应力-滑移本构关系,并将计算值与试验值进行对比,二者吻合较好。     

HRB500级钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对 72个HRB5 0 0钢筋粘结锚固试件的拉拔试验 ,分析了HRB5 0 0钢筋的粘结锚固特点和影响粘结锚固强度的主要因素 ,在统计回归的基础上给出了HRB5 0 0钢筋粘结强度的计算公式 ,推导出HRB5 0 0钢筋的临界锚固长度计算公式 ,最后在可靠度分析的基础上提出了HRB5 0 0钢筋混凝土构件的锚固长度设计建议。     

铁路工程用闪光对焊连接高强钢筋疲劳性能试验研究

针对铁路工程应用的HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500共4种规格的闪光对焊连接高强钢筋开展疲劳试验研究,其中每种规格的钢筋按直径可分为16mm、20mm、25mm和32mm四种类型。疲劳试验以高频疲劳试验为主,低频疲劳试验为辅,疲劳试验的应力比为0.2和0.4,试验共计完成285根试件,其中有效试件数253根,试件破坏数212根,试件未破坏数41根。得到各种规格高强钢筋的S-N曲线,共计19根,其中高频试验曲线16根,低频试验曲线3根,进而得出闪光对焊连接高强钢筋的200万次、500万次和1000万次疲劳寿命对应的疲劳应力幅,在统计分析的基础上,提出了考虑钢筋直径效应、疲劳应力比和钢材牌号影响的闪光对焊连接高强钢筋疲劳应力幅设计建议值计算式,为铁路设计规范的完善提供依据。     

细晶粒高强钢筋混凝土梁受弯性能试验与参数分析

为研究配置了细晶粒高强钢筋混凝土梁的受弯性能,制作了HRBF400、HRBF500级钢筋混凝土矩形截面梁各4根进行静力抗弯试验。研究表明HRBF筋混凝土梁在短期荷载作用下的最大裂缝宽度实测值满足规范要求,但计算值不满足。HRBF400级钢筋混凝土梁在正常使用条件下的挠度能满足规范要求,HRBF500级钢筋混凝土梁不能够满足规范要求。推导了HRBF筋混凝土梁在裂缝/挠度控制条件下的承载力计算公式,提出了构件承载力利用系数的概念,分析了钢筋强度、钢筋直径、混凝土强度、配筋率、混凝土保护层厚度、高跨比对构件承载力利用系数的影响。在经济配筋率范围内,HRBF筋混凝土梁的延性基本满足要求。HRBF筋混凝土梁的耗能能力在较低配筋率时与普通钢筋混凝土梁相近,但随着配筋率的提高,其耗能能力较普通钢筋混凝土梁降低的快。同配筋率下,HRBF筋混凝土梁在弹性阶段的耗能能力较普通钢筋混凝土梁要高,且随着配筋率的增大而提高。     

HRBF500钢筋及纤维增强水泥基复合材料空心柱受压试验研究

通过对8根HRBF500钢筋与纤维增强水泥基复合材料构成的空心柱的受压静载试验,研究不同偏心距、配筋率和纤维种类条件下,受压柱荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线、荷载-水泥基材应变曲线以及破坏形态的特点,并验证平截面假定。试验结果表明:这种空心柱在偏心荷载作用下具有良好的变形能力和较高的承载力,其设计方法和普通高强混凝土柱基本一致,满足现行规范GB 50010—2010的要求。     

抗震框架中间层中节点梁筋粘结退化试验研究

根据已经完成的21个接近足尺的钢筋混凝土框架中间层中节点平面梁柱组合体的低周交变加载试验,较全面测试和分析了在轴压比、剪压比、钢筋强度和混凝土强度以及贯穿节点梁筋相对长度的影响下贯穿节点段梁筋的粘结退化规律,通过非线性拟合得到试验加裁制度下贯穿中间层中节点梁筋和混凝土之间粘结应力τ在不同加载阶段的计算公式,提出了受轴压比、剪压比、钢筋强度和混凝土强度等参数影响的贯穿节点梁筋相对长度hc／d的建议公式。