活性粉末混凝土T形梁正截面承载力试验研究

文章通过无筋和配筋活性粉末混凝土T形梁的抗弯试验,对活性粉末混凝土梁的弯曲性能及其影响因素进行分析,与普通钢筋混凝土相比,活性粉末混凝土的抗裂性能和极限承载力有了显著的提高,参照普通钢筋混凝土梁正截面承载力计算模型,建立了钢筋活性粉末混凝土受弯构件正截面承载力计算公式。     

部分预应力RPC吊车梁的疲劳计算分析

对活性粉末混凝土的疲劳损伤机理进行了分析,并对其力学性能进行了试验研究,得到了材料的抗拉,抗压,弹性模量等力学性能指标,然后结合某工业厂房吊车梁的设计进行了详细的正截面和斜截面疲劳验算分析,证明了采用部分预应力活性粉末混凝土吊车梁,具有明显的优越性。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁正截面抗裂计算方法研究

在钢筋钢纤维增强部分混凝土梁试验研究的基础上 ,结合理论分析 ,探讨钢纤维对正截面抗裂的影响 ,研究与普通钢筋混凝土计算理论相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土梁正截面抗裂的计算方法 ,提出相应的计算公式。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁的正截面抗裂试验研究

在8根梁试验研究的基础上,分析部分加入钢纤维对梁正截面抗裂性能的影响,探讨达到钢筋全截面钢纤维混凝土梁正截面抗裂性能的界限钢纤维混凝土层厚.     

活性粉末混凝土研究进展

介绍了活性粉末混凝土的配制原则和技术,全面总结了活性粉末混凝土及其构件的力学性能、耐久性和耐高温性能。分析表明,钢筋在活性粉末混凝土中黏结锚固长度计算时,钢筋外形系数比在普通混凝土中的大;活性粉末混凝土梁弯曲开裂应变为705×10-6~864×10-6,大于普通混凝土梁的80×10-6~120×10-6;活性粉末混凝土梁受压边缘极限压应变4 100×10-6~5 500×10-6,高于普通混凝土梁的3 300×10-6;活性粉末混凝土梁截面抵抗矩塑性系数随纵向受拉钢筋配筋率的增加而增大;由于斜裂缝两侧无粗骨料相互咬合,活性粉末混凝土梁斜截面受剪承载力试验值较预估值低;活性粉末混凝土相对于普通混凝土具有较强的抗氯离子渗透性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗腐蚀性能;在活性粉末混凝土中合理掺加纤维可有效预防高温爆裂。扼要介绍了活性粉末试点工程,展示了其广阔的应用前景。     

活性粉末混凝土矩形梁正截面抗裂计算模型

在试验研究的基础上，结合试验数据和有限元分析结果，研究了活性粉末混凝土梁正截面抗裂计算模型，并提出了有关计算公式，以便实际工程设计计算。     

钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究

通过轴压和轴拉试验,得到了活性粉末混凝土受压和受拉应力-应变全曲线方程。通过6根钢筋活性粉末混凝土梁受弯性能试验,得到了此类梁在各级荷载作用下纯弯区段受压边缘压应变及应变沿梁高的分布,获得了试验梁的开裂弯矩和极限弯矩,考察了试验梁的变形及裂缝分布与开展。试验结果表明：钢筋活性粉末混凝土试验梁受压边缘极限压应变为5500×10-6,纯弯区段开裂应变为750×10-6,截面抵抗矩塑性影响系数计算应考虑纵向受拉钢筋的有利影响。建立了考虑截面受拉区拉应力贡献的正截面承载力计算公式和反映钢筋活性粉末混凝土梁自身受力特点的刚度及裂缝宽度计算方法,可供钢筋活性粉末混凝土梁设计时参考。图9表10参11     

钢纤维增强钢丝网混凝土T形梁正截面强度计算及裂缝分析

根据有关试验结果 ,研究了钢纤维增强钢丝网混凝土T形梁的正截面强度及裂缝计算方法。结合某用钢纤维增强钢丝网混凝土建造的桥梁 ,进行了钢纤维增强钢丝网混凝土T形梁的正截面强度及裂缝计算。结果表明 ,钢纤维增强钢丝网混凝土T形梁具有较高的正截面抗弯强度和良好的抗裂性能。     

钢纤维混凝土替代构造配筋混凝土梁受弯性能试验研究

为提高以裂缝为主要控制目标的大面积构造配筋混凝土受弯结构的抗裂性能,探讨钢纤维混凝土在此类结构中的应用,进行了16根三分点正向对称集中荷载作用下无筋足尺钢纤维混凝土梁替代构造配筋混凝土梁的弯曲抗裂性能试验,分析了钢纤维体积率、钢种和布筋位置等对试件受弯性能的影响。研究结果表明,钢纤维体积率0.5%的钢纤维混凝土梁的抗裂性能、限裂性能和承载力均优于截面中部配筋混凝土梁;钢纤维体积率(1.0～1.5)%的钢纤维混凝土梁的抗裂性能和限裂性能均明显优于截面双筋混凝土梁;钢纤维体积率(1.5～2.0)%的钢纤维混凝土梁除抗裂性能和限裂性能外,其承载力也优于截面双筋混凝土梁。因此,对于大型水利和土木工程中以抗裂或限裂为主要控制条件的受弯构件,可用钢纤维混凝土替代构造配筋混凝土。     

GFRP筋活性粉末混凝土梁受力性能试验研究

为了研究GFRP筋活性粉末混凝土梁的受力性能,对8根梁进行三分点加载试验,获得了试验梁的开裂弯矩、极限弯矩以及各级荷载作用下的变形及裂缝分布与开展。试验结果表明：活性粉末混凝土试验梁纯弯区段开裂应变 (750×10-6) 约为普通混凝土梁的7倍,开裂弯矩及截面塑性系数计算应考虑纵向受拉GFRP筋的有利影响。GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面受弯破坏形式可分为纵向受拉GFRP筋被拉断而受压边缘活性粉末混凝土未被压碎的受拉破坏,受压边缘活性粉末混凝土被压碎(5500×10-6)而纵向受拉GFRP筋未被拉断的受压破坏,以及纵向受拉GFRP筋被拉断的同时受压边缘活性粉末混凝土被压碎的界限破坏等三种。对于受压破坏可按拉区应力为0.25倍活性粉末混凝土抗拉强度来考虑拉应力对正截面受弯承载力的贡献。对于受拉破坏则基于材料应力-应变关系通过数值积分迭代计算正截面受弯承载力。刚度及裂缝宽度计算的关键是合理计算使用阶段GFRP筋的拉应力,在计算GFRP筋拉应力时所用弯矩应为外荷载弯矩减去拉区活性粉末混凝土拉应力合力对压区合力点的弯矩。图9表12参10     

钢纤维混凝土剪力墙正截面抗裂计算方法

对5片钢纤维混凝土剪力墙和1片普通钢筋混凝土剪力墙进行了低周反复荷载下的抗裂性能试验,通过对钢纤维混凝土剪力墙开裂状态的理论分析,建立了抗裂计算模型,结合普通钢筋混凝土剪力墙正截面开裂弯矩的计算,提出了钢纤维混凝土剪力墙的正截面抗裂计算公式,计算结果表明,试验值与计算值吻合良好。     

活性粉末混凝土热工参数试验研究

采用热线法对4种不同体积纤维掺量（素活性粉末混凝土、体积掺量0.2%聚丙烯纤维、体积掺量2%钢纤维、混合掺加体积掺量0.2%聚丙烯纤维和2%钢纤维）、几何尺寸为230mm×165mm×65mm的活性粉末混凝土（RPC）试件进行导热系数测定试验,获得了常温及100、200、300、400、500、600、700、800、900℃下的RPC导热系数实测值。研究温度、纤维种类和掺量对RPC导热系数的影响,拟合得到了RPC导热系数随温度升高而降低的关系式。并将RPC导热系数与高强混凝土和普通混凝土对比,结果表明,RPC的导热系数高于高强混凝土和普通混凝土。进行RPC试件的反演分析用高温试验,测量高温炉内试件中心温度。综合RPC导热系数实测值与试件中心实测升温曲线,采用ABAQUS有限元分析软件对高温下RPC试件的温度场进行模拟,进而反推出与各测点温度相对应的RPC比热容值,建立了常温至100℃及600~900℃时为常值,100~600℃随温度升高而增大的RPC比热容计算式。     

RPC本构关系及矩形RPC梁抗弯承载力研究

设计了3组不同配比活性粉末混凝土(RPC)试件,研究了钢纤维对RPC试件力学性能的影响,分析了RPC抗压本构关系,并提出了新的RPC抗拉本构方程。在此基础上设计了矩形梁抗弯承载力试验,研究了钢纤维对RPC梁的延性、韧性、承载力和抗裂性能的影响。结果表明:掺钢纤维RPC梁的开裂荷载、屈服荷载及极限承载力较未掺钢纤维RPC梁均提升了20%以上,构件的裂缝宽度能够控制在0.1 mm以内。     

受火后钢筋RPC简支梁受力性能试验研究

为了研究受火后活性粉末混凝土(RPC)构件的力学行为及其变形性能,完成5根受火后钢筋RPC简支梁受弯试验,获得了梁的正截面剩余承载力、荷载-跨中位移曲线及裂缝发展规律,考察了配筋率、荷载水平、受火时间等因素对受火后钢筋RPC简支梁受力性能的影响,并将试验结果与常温下受力性能进行对比分析.结果 表明:配筋率为2.20％ ...     

超高性能混凝土结构的设计方法

鉴于中国有关活性粉末混凝土RPC制品方面的国家标准《活性粉末混凝土》（GB/T 31387—2015）已于2015年颁布执行,但目前尚无活性粉末混凝土结构设计规程,结合湖南省工程建设地方标准《活性粉末混凝土结构技术规程》（简称规程）的编制,对超高性能活性粉末混凝土结构的主要设计方法进行了讨论,并介绍了《规程》主要内容及若干设计考虑,通过分别引入钢纤维影响系数β_v,β_p,β_w,β_B,并基于可靠度分析得到了RPC构件抗剪承载力、抗冲切承载力、裂缝宽度、刚度计算公式。研究结果表明:RPC轴心抗压强度及轴心抗拉初裂强度标准值分别为对应立方体抗压强度的0.7倍及0.047倍;轴心抗拉强度与纤维体积掺量、纤维形状参数相关,钢纤维对轴心抗拉强度的影响系数为0.15;RPC100~RPC180弹性模量取值在40.0~48.6 GPa之间;《规程》偏安全地不考虑受拉区活性粉末混凝土抗拉作用对抗弯承载能力的贡献。     

Experimental research on mechanical behavior of reinforced reactive powder concrete columns at whole process of high temperature

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土（RPC）柱和普通混凝土柱开展了高温试验，以及高温后的抗压试验，获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展，分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明：掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维，避免了RPC高温爆裂的发生，且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力；轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生，但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力；钢筋RPC柱在经历600 ℃和800 ℃高温作用后，其承载力分别下降了39%和68%，轴向刚度分别下降了68%和83%；相比于普通钢筋混凝土柱，钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大，但其剩余截面强度相对更高；基于材料试验获得的温度-强度相关关系，提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式，预测值与试验值较为接近。     

钢筋活性粉末混凝土柱高温全过程受力性能试验研究

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土（RPC）柱和普通混凝土柱开展了高温试验,以及高温后的抗压试验,获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展,分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明：掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维,避免了RPC高温爆裂的发生,且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力;轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生,但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力;钢筋RPC柱在经历600 ℃和800 ℃高温作用后,其承载力分别下降了39%和68%,轴向刚度分别下降了68%和83%;相比于普通钢筋混凝土柱,钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大,但其剩余截面强度相对更高;基于材料试验获得的温度-强度相关关系,提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式,预测值与试验值较为接近。     

活性粉末混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究活性粉末混凝土剪力墙的抗震性能,对3个高宽比分别为1.0、1.5和2.0的剪力墙进行拟静力试验,分析了高宽比变化对活性粉末混凝土剪力墙破坏形态、承载力、滞回曲线、延性、耗能能力和刚度退化的影响规律。结果表明：活性粉末混凝土剪力墙承载力高,破坏形态与普通混凝土和高性能混凝土剪力墙基本相似,但裂缝分布范围更广,裂缝数量更多、更密集,高宽比对其破坏形态影响较大,墙体高宽比从1.0增大至2.0,极限位移增大2.8倍,耗能量提高3.9倍,高宽比为2.0的剪力墙延性系数大于3。采用OpenSees程序,选用分层壳单元模型对试件受力性能进行了数值模拟和参数分析。分析表明：分层壳单元模型能够较准确地模拟活性粉末混凝土剪力墙的抗震性能,高宽比和轴压比对活性粉末混凝土剪力墙承载力及极限位移影响显著,暗柱纵筋配筋率对其承载力影响较大,墙面分布钢筋对其承载力和极限位移影响较小。     

预应力活性粉末混凝土箱梁抗弯性能试验

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)箱梁的正截面受力性能,进行了2片预应力RPC箱梁的抗弯性能试验,研究了RPC箱梁的受力变形特征以及顶板横向预应力对其抗弯性能的影响。结果表明:预应力RPC箱梁具有良好的变形能力,其极限变形可超过跨径的1/50;RPC箱梁正常使用阶段的裂缝宽度和短期刚度可参照《纤维混凝土结构技术规程》（CECS 38:2004）的相应公式计算,其中的钢纤维影响系数可分别取为0.4和0.2;RPC箱梁顶板内的横向预应力对截面抗弯承载力的影响较小,但会使受压区混凝土的应变分布更加均匀,从而减弱箱梁顶板受压的剪力滞效应并增加构件的延性;试验中对顶板内施加2.95 MPa的横向预压应力（仅为RPC棱柱体抗压强度94 MPa的3.1%）后,可使箱梁受压翼缘的有效分布宽度增加约10%,构件延性指标增加约3%。试验结果验证了提出的预应力RPC箱梁正截面抗裂和抗弯承载力的计算公式。     

大体积混凝土施工抗裂措施探讨

对大体积混凝土施工易产生裂缝的原因进行了分析,从施工的各个环节对大体积混凝土抗裂措施进行了探讨,提出了大体积混凝土施工防裂控制的工程对策,以保证大体积混凝土的工程质量。