混凝土结构双筋植筋的锚固性能试验研究

为了研究混凝土结构双筋植筋的锚固性能,进行了8个混凝土结构双筋植筋试件和1个单筋植筋试件的拉拔对比试验,得到不同植筋深度和不同植筋间距对双筋植筋锚固性能的影响规律。试验结果表明,在其他条件相同的条件下,植筋间距对双植筋锚固性能具有较大的影响,当植筋深度为10 d,且植筋间距大于200mm时,可以不考虑单筋锚固承载力的降低,当植筋间距在100mm～200mm时,应考虑植筋间距对双筋植筋承载的影响。在试验研究的基础上,建立了混凝土结构双筋植筋锥体-粘结复合破坏拉拔承载力计算公式,计算值与试验值符合较好,可以作为混凝土结构双筋植筋锥体-粘结复合破坏拉拔极限承载力计算公式。     

钢筋混凝土结构双筋植筋的锚固性能试验研究

对加固改造工程中钢筋混凝土结构的双筋植筋进行了系统的试验研究,包括不同直径钢筋、不同深度、不同间距对结构锚固性能的影响,得出了一些重要的结论:当植筋深度为15d,且植筋孔净距大于80mm时,可以不考虑单筋锚固强度的折减;当植筋孔净距小于80mm时,需要适当考虑单筋锚固强度约11%~17%的折减。可供加固改造中多筋植筋设计时参考使用。     

钢筋混凝土结构的植筋技术及工程应用

对加固改造工程中钢筋混凝土结构的双筋植筋进行了系统的试验研究,包括不同直径钢筋、不同深度、不同间距对植筋锚固性能的影响,得出了一些重要的结论:当植筋深度为15d,且植筋孔净距大于或等于80mm时,可以不考虑单筋锚固强度的折减,当植筋孔净距小于80mm时,需要考虑单筋锚固强度约11%~17%的折减。并用此结论较好地指导了两个植筋工程的设计,可供加固改造中多筋植筋设计时参考。     

疲劳荷载作用下植筋混凝土梁构造优化研究

已有研究发现植筋混凝土梁疲劳破坏时存在植筋端头处产生受剪斜裂缝,导致脆性破坏的问题,针对此问题提出了在植筋端头设置箍筋这一构造优化措施。通过试验和数值模拟分析了7组不同植筋深度下构造改良前后植筋梁的极限承载力、挠度、植筋应变等力学性能。结果表明:在植筋混凝土梁的植筋端头设立箍筋可以有效提高植筋混凝土梁的极限承载力和极限变形能力。在保证原设计承载力和延性的基础上,实际施工中可以适当减小(2~3)d(d为植筋直径)的植筋深度使植筋端头位于原有构件箍筋处,从而减少植筋端头剪应力的产生,防止脆性破坏。     

植筋搭接混凝土梁静力及疲劳受弯试验研究

为研究植筋锚固在混凝土构件受拉区的受力性能,进行了5根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁受弯试验。其中3根试验梁先静力加载至60%设计荷载,卸载后再加载至破坏,2根试验梁承受2×106次疲劳荷载后再静力加载至破坏。静力试验结果表明,植筋搭接梁在加载再卸载后有较大的残余变形,反映了植筋胶及粘结界面的弹塑性特性。不同搭接长度的植筋搭接梁其抗弯刚度差异不大,但其开裂荷载和极限承载力却有较大差异。将植筋搭接梁的试验结果与块体试件植筋锚固单向拉拔试验的结果比较表明,在相同植筋条件下,梁式试件破坏时钢筋的应力远小于块体试件单向拉拔试件破坏时钢筋的应力。在梁底部纵筋搭接区范围有较多的交叉斜裂缝。这些现象表明基材的应力状态及植筋的混凝土保护层厚度对粘结锚固性能有很大影响。疲劳试验结果表明,在疲劳加载的早期裂缝就基本出齐,从5×105次至2×106次加载过程中裂缝发展不大,也没有新的裂缝产生。在本文的试验条件下,疲劳加载对梁的抗     

化学植筋构件耐火极限试验研究

为了研究化学植筋构件的耐火极限,进行了6个化学植筋连接构件在ISO834标准升温曲线下的耐火极限试验.本次试验中考虑植筋深度(15 d、20 d)和保护层厚度(25 mm、40 mm和60 mm)两种影响因素.试验中施加的荷载约为常温下化学植筋构件设计承载力的80％,且在试验过程中荷载保持恒定不变.试验中,记录钢筋温度、植筋胶温度和构件受火时间.试验结果表明:当保护厚度小于40 mm时,植筋深度和保护层厚度对耐火极限均有重要影响;当保护层厚度大于40 mm时,植筋深度对耐火极限的影响大于保护层厚度对耐火极限的影响.     

钢筋混凝土植筋锚固构件受低周反复荷载作用的恢复力特性

在研究钢筋混凝土植筋锚固构件粘结锚固性能的基础上 ,分析比较了植筋锚固钢筋混凝土受弯构件和钢筋混凝土整浇受弯构件受低周反复荷载作用的恢复力特性 ,探讨了植筋锚固构件的延性和耗能能力。研究结果表明 ,植筋锚固构件具有较好的延性     

中低周疲劳荷载作用下小直径钢筋植筋锚固性能试验研究

植筋技术广泛应用于建筑结构加固与改造工程中,但面对复杂多样的实际工程需要,植筋技术相关研究尚需不断拓展。试验设计共24个植筋深度为10d、15d、20d的CGM混凝土试件,对C6、C8两种小直径钢筋在中低周疲劳荷载作用下植筋锚固性能进行研究。结果表明:轴向拉拔荷载与植筋深度相同时,疲劳荷载使胶筋界面滑移量显著增大且滑移速率加快。实测得到了植筋试件的荷载—轴向应变曲线,分析得出疲劳荷载、植入深度对植入端受荷分布的影响,提出了小直径钢筋植筋在疲劳荷载工况下工作时,可通过适当增加植筋深度使植入端受荷均匀,以达到减小胶筋滑移,避免粘结破坏,提升锚固性能的目的。     

疲劳荷载作用下植筋混凝土梁植筋端头受剪性能研究

为研究植筋端头受剪性能,本文设计6根植筋深度分别为L=625mm和L=500mm的试验梁,采用受拉主筋搭接区钢筋混凝土梁集中力加载的受弯试验方法,先进行预加载然后疲劳与静力交替加载,200万次疲劳后静载破坏。试验结果表明,植筋深度L=500mm的试验梁植筋端头最终发生脆性破坏,植筋深度L=625mm的试验梁植筋端头发生弯剪破坏,且不同植筋深度的试验梁主要破坏位置均为植筋端头处,得出植筋端头所处的截面属于薄弱面,存在因应力集中而导致的削切作用。从植筋端头箍筋的应力来看得到的最终结果是相同植筋深度不同加载频率低频加载对植筋端头的损伤要高于高频加载,由于疲劳荷载对钢筋混凝土梁植筋端头的累积损伤,使得端头箍筋剪切方向的应力呈非线性变化,走势随荷载的增加而减缓。     

FRP筋混凝土受弯构件双筋截面承载力的计算方法

FRP筋混凝土受弯构件的破坏模式包括混凝土压碎和FRP筋断裂两种模式,FRP筋混凝土受弯构件双筋截面承载力应根据破坏模式进行计算。现有设计规范的截面承载力计算方法均未考虑受压区配置FRP筋的作用。为此,根据混凝土本构模型,利用受压区混凝土抛物线-矩形应力图,推导了FRP筋混凝土受弯构件双筋矩形截面的抗弯承载力计算公式,给出了FRP筋拉断破坏时不需迭代求解的简化计算公式,并将单筋方法计算结果、双筋方法计算结果与其他文献给出的试验结果进行了对比。结果表明,对于混凝土压碎破坏模式,当配筋率较大时,按单筋方法计算的结果与试验值之间误差较大,应考虑受压区FRP筋的贡献。用已有文献提供的6个双筋截面梁的抗弯承载力试验值验证了建议方法预测值的准确性,该计算方法能够满足FRP筋混凝土受弯构件双筋截面承载力的设计要求。     

快凝无机胶植筋锚固性能试验

基于目前有机胶普遍存在的弹性模量低、易老化、耐热性能差等问题,研制出一种高强快凝的新型无机胶。对该无机胶在水平面及竖直面混凝土基材上的植筋进行了拉拔试验,通过对比不同工况下的试验结果,探究了钢筋直径、混凝土强度、锚固深度以及植筋角度等因素对植筋锚固性能的影响。基于试验现象归纳了几种典型的破坏模式,并根据试验数据绘制了2种典型破坏模式的荷载 位移曲线,分析了植筋锚固的受力机理;从结构安全性和工程经济性角度出发,通过理论推导得出了锚固深度的近似计算公式,提出了一种简单而实用的植筋设计方法,将该方法应用于试验,并将得出的试验值与计算值进行了对比。结果表明:根据均匀剪切模型,28 d植筋试件的平均黏结强度可达19.65 MPa,甚至更高,超过《混凝土结构化学植筋技术规程》中A级胶所要求的黏结强度(11 MPa);所提出的植筋设计方法适用于各种不同工况,其锚固深度理论计算值和试验值吻合较好,可应用于今后的植筋设计中。     

不同植筋深度下的植筋梁疲劳试验研究

为了研究混凝土植筋构件在疲劳荷载作用下的受力性能,本文对3根植筋深度分别为15d、20d、25d(d为植筋的直径)混凝土植筋梁进行了疲劳荷载作用下的受弯试验研究。研究表明:梁的裂缝多出现在疲劳前的静载试验阶段,疲劳损伤主要发生在前50万次的疲劳加载过程中;疲劳荷载作用下产生的累积损伤使植筋端头部位成为结构破坏的另一易发位置;增大植筋深度能够减轻植筋梁的疲劳损伤,降低梁的疲劳变形,并能够有效改善梁的刚度退化性能。     

基于角度和深度的无机植筋承载力试验研究

目前植筋工程中多为非水平面的植筋,而关于植筋锚固的试验研究多局限于水平面,其他角度(如90°,135°,180°)的植筋锚固性能尚未涉及。针对这一现状,通过混凝土框架不同角度基材面上的植筋拉拔试验,归纳出两种典型的破坏模式,分析了其植筋锚固的受力机理,并探究了锚固深度及植筋角度对植筋承载力的影响。试验结果表明:该无机胶具有良好的植筋锚固性能,水平面、垂直面、135°面及180°面的安全锚固深度分别为7d、10d、15d、20d;且植筋承载力随着锚固深度的增加而增大,随着植筋角度的增大而减小。基于试验数据,引入承载力影响系数对各试验条件下的无机植筋承载力进行了分析,并进行了线性拟合,得到了承载力影响系数与锚固深度和植筋角度的定量关系式,可以适用于各种不同的工况。通过算例验证发现其理论计算值与试验结果值吻合较好,可将该计算式应用于植筋设计中。     

植筋胶黏结性能和植筋锚固在混凝土及混凝土构件中的性能研究简介北大核心

进行了植筋胶金属套筒法、混凝土植筋约束拉拔等试验,考察了植筋胶与钢筋、植筋胶与混凝土之间的细观结构破坏特征,建立了界面黏结滑移本构关系,为进一 步的植筋锚固理论分析打下了基础。通过对植筋混凝土构件在不同基材环境、不同荷载工况下的系列试验,从宏观层面认识了混凝土植筋锚固的受力机理和破坏形态,对植筋技术的工程应用提出了相关建议。     

高温下植筋试件拉拔试验

设计制作了25个试件,试件的植筋深度为lOd和15d,分别在高温下进行拉拔试验,来研究不同温度对不同植筋深度的钢筋拉拔承载力的影响。试验中,记录混凝土内部的温度与不同混凝土内部温度下的植筋拉拔承载力。分析了高温和常温下具有相同植筋深度试件的承载力,高温下不同植筋深度试件的拉拔承载力,并拟合出粘结应力和温度的关系。试验结果表明,高温对植筋的拉拔承载力和锚固段粘结力有明显的影响;当温度高于350℃后,高温下植筋的承载力降低为常温下的10％～20％。     

钢筋混凝土梁纯弯段植筋试验研究

植筋技术目前相关的计算公式和技术规程仍然是建立在单向拉拔试验结果的基础上,单向拉拔试验中植筋的受力不能充分反映实际工程中植筋的真实受力状态。本文设计制作了8根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁,全部试验梁承受静力荷载至破坏。文中给出了相关的试验结果,并按普通钢筋混凝土适筋梁正截面平衡条件进行计算,求出钢筋混凝土植筋受弯构件的极限承载力,并将试验结果与之进行比较。对植筋技术在结构加固和建筑改建中的应用提出了若干建议。     

循环荷载作用下植筋混凝土梁优化设计研究

植筋混凝土梁在达到规定的植筋深度时,经循环荷载作用后植筋端头处截面因抗剪能力不足出现斜裂缝,引起构件脆性破坏。针对此问题,提出了一种优化设计方案,即在植筋端头处设置箍筋。设计6组试件,对比优化前后植筋梁的破坏特征、延性系数、承载力、钢筋应变和疲劳损伤的差异。结果表明:在设计时将植筋端头置于原构件箍筋处能够明显提高植筋混凝土梁的延性系数和承载力,降低疲劳损伤。植筋深度决定了植筋梁的破坏特征,植筋深度小于20d,经优化后的试件仍发生脆性破坏。锚固深度达到25d时,经优化的试件疲劳破坏特征由脆性破坏转为塑性破坏。推导出了与植筋深度和混凝土残余应变相关的疲劳损伤计算公式,经优化设计后试件的疲劳损伤可以降低13.93%~19.24%。     

高温下无黏结预应力混凝土受弯构件的非线性有限元分析

采用混凝土和钢筋的增量型温度-应力耦合本构模型,在充分考虑高温下无黏结预应力筋总变形协调条件和其对梁单元有限元列式影响的基础上,将无黏结预应力筋内力与未知结点位移共同作为待求列矢,推导高温下无黏结预应力混凝土受弯构件非线性有限元全过程分析的增量有限元格式,建立其高温下非线性有限元计算模型,并提出其非线性有限元平衡方程组的求解方法,编制NAUPCLF非线性有限元程序,并对进行的高温试验及有关试验资料完成实例计算。结果表明,计算数值基本能反映其高温下变形及预应力筋应力的变化规律,计算理论较充分地表现了无黏结预应力混凝土受弯构件的无黏结特性及高温受力特点,可为建立高温下无黏结预应力混凝土受弯构件的耐火极限计算方法、进一步深入研究预应力混凝土结构的抗火性能和完善其基于抗火特性的设计方法提供手段和参考。     

受弯植筋梁疲劳损伤试验研究

受弯状态下植筋结构疲劳损伤影响其失效机理的研究相比于静载拉拔试验方面的研究明显不足。通过比较3组不同植筋深度的受弯植筋梁疲劳试验结果,分析了疲劳与静载试验现象的异同。疲劳试验采用的应力比为0.56,试件经200万次循环加载后静力加载至破坏。分析疲劳试件挠度与循环加载次数的关系,得出不同锚固深度试件的疲劳变形计算式。研究试件应力-循环加载次数曲线,得到不同锚固深度试件经疲劳加载后的应力计算式。结果表明:随植筋深度增加,疲劳加载对试件变形、应力的不利影响在逐渐减小;疲劳加载对植筋梁造成的损伤集中在前50万次循环加载。与静载试验相比,疲劳加载会使试件破坏形态发生改变,疲劳荷载使得植筋端头处成为新的薄弱位置。疲劳加载时,植筋深度达到25d时钢筋才会屈服,试件发生塑性破坏。     

疲劳荷载作用下植筋梁蠕变性能的量化研究

为了研究混凝土植筋构件在疲劳荷载作用下的受力性能,本文对3根植筋深度分别为15d、20d、25d(d为植筋的直径)的混凝土植筋梁进行了静载试验,对2根植筋深度分别为15d、20d的混凝土植筋梁进行了疲劳荷载作用下的受弯试验研究。研究表明:植筋结构涉及3种材料、2个界面,由于粘结界面植筋胶的蠕变特性,更容易引发蠕变损伤对梁体造成的破坏;植筋胶粘结界面的蠕变在前10万次的循环过程中发展最快,在50万次循环之后增长量下降;增加植筋深度,可增加植筋胶、钢筋和混凝土的接触面积,使粘结界面植筋胶的蠕变变小,蠕变损伤变小。结合试验结果,提出了疲劳荷载作用下植筋梁蠕变、植筋深度和循环次数之间的关系式,为植筋梁的破坏分析提供了参考。