配筋钢纤维混凝土扁梁的变形研究

本文通过１０根配筋钢纤维砼梁的试验，探讨了钢纤维砼扁梁的受力和变形性能，及变形计算，指出在钢筋砼扁梁中掺入适量的钢纤维中，改善了扁梁砼的结构性能，提高了梁的整体性及其受弯刚度，减小了挠度。并通过梁的变形实测值与计算值的比较，认为用现行钢纤维砼规程（ＣＥＣＳ３８：９２）变形计算公式用于计算配筋钢纤维砼扁梁是可行的。     

配筋钢纤维砼扁梁框架节点受力性能的试验研究

本文通过两个扁梁柱节点的试验结果，分析了扁梁柱节点在低周反复荷载下的受力性能，并阐述了钢纤维在扁梁柱节点中的作用，指出对于正常配筋的扁梁柱节点，在地震荷载作用下，构件在柱侧梁端形成塑性铰而破坏。     

高强钢纤维砼矩形截面构件的抗扭强度

本文通过纯钮试验，探讨了高强钢纤维砼矩形截面构件的抗扭性能，分析了钢纤维掺入量及钢筋配置等因素对构件受扭强度的影响，并提出开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。     

基于MCFT理论的钢纤维混凝土梁的截面分析

根据钢纤维混凝土的特性,对MCFT理论的裂后混凝土平均主应力-平均主应变关系进行了修正。在Vecchio和Collins对钢筋混凝土板在纯剪作用下截面分析的基础上,叠加了弯矩的作用,建立了钢纤维混凝土梁在弯剪复合作用下的截面分析模型。利用作者以及其他研究者的试验对该模型进行了验证,结果表明计算得到的钢纤维混凝土梁的剪力-箍筋应变曲线和极限荷载与实测结果吻合良好。该文还利用该模型对钢纤维和箍筋对梁抗剪性能的影响效率进行了比较。     

混合配筋钢纤维增强混凝土梁受弯承载力试验及理论计算

为研究玻璃纤维增强聚合物复合材料(GFRP)筋与普通钢筋混合配筋钢纤维增强混凝土(SF/混凝土)梁的受弯性能及其受弯承载力计算方法,在考虑受拉区混凝土抗拉强度的基础上,给出混合配筋SF/混凝土梁的界限配筋率及受弯承载力计算公式;在此基础上设计制作了三种配筋方式的SF/混凝土梁,重点探讨了混合配筋率及筋材面积比(A_f/A_s)对试验梁失效模式和受弯承载力的影响;同时,借助已有相关试验结果,对比分析了混凝土强度对混合配筋SF/混凝土梁受弯性能的影响。试验和对比分析结果表明:混合配筋SF/混凝土梁正截面应变仍符合平截面假定;相同配筋形式下,混合配筋SF/混凝土梁的受弯承载力和跨中挠度随筋材面积比A_f/A_s的增加而增大;单层配筋梁的受弯承载力比双层配筋梁大;合理提高混凝土强度可在充分发挥GFRP筋抗拉作用的同时进一步提高混合配筋SF/混凝土梁的受弯承载力;采用本文给出的界限配筋率公式能有效预测混合配筋SF/混凝土梁的失效模式;梁受弯承载力建议公式的预测值与试验值吻合较好,具有良好的适用性。      

钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的理论模式

本文结合对试验结果的分析，以平衡方程为基础研究钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的理论模式。该模式考虑了剪压区混凝土高度及其应力分布、裂缝投影长度、骨料咬合、纵筋销栓作用及钢纤维的增强作用，概念明确、易于理解，与试验结果符合性好。     

钢纤维掺量和轴压比对预应力扁梁框架力学性能的影响

利用ABAQUS非线性有限元分析研究钢钎维掺量和轴压比对无粘结预应力混凝土扁梁框架受力性能的影响。有限元模型中混凝土采用塑性损伤模型,考虑了钢纤维对混凝土本构关系的影响,同时采用弹簧单元模拟钢筋与混凝土间的粘结滑移作用。算例表明,采用本文的方法进行钢纤维预应力扁梁框架力学性能研究是可行的。在此基础上,分析不同钢纤维掺量和柱轴压比对无粘结预应力扁梁框架力学性能的影响。研究表明,较大的轴压比可以提高结构极限承载力,但降低结构延性和耗能,对于无粘结预应力扁梁框架,建议在抗震地区其轴压比限制不宜大于0.6。钢纤维可以有效提高预应力扁梁框架的极限承载力、延性和耗能,从而提高其抗震性能,其影响与轴压比的大小有关。     

FRP筋混凝土梁正截面抗弯承载力设计研究

基于本课题组9根、国内外其他学者102根FRP筋混凝土梁的试验结果以及本课题组完成的38根FRP筋混凝土梁的有限元参数分析结果,对FRP筋混凝土梁的正截面抗弯承载力进行了较系统的研究.研究表明FRP筋混凝土梁的破坏模式有受拉破坏、平衡破坏和受压破坏三种.确定了FRP筋混凝土梁的最小配筋率以及配筋率与破坏模式的关系;给出了FRP筋"名义屈服强度"的计算公式,并较系统地提出了FRP筋混凝土梁正截面抗弯承载力的设计建议.与ACI 440.1R-01中的设计方法相比,基于该文设计建议的计算值与试验结果更为接近.     

同时确定钢纤维高强混凝土的断裂韧度及拉伸强度

考虑钢纤维高强混凝土试件细观非均质性对宏观断裂的影响机制,将钢纤维掺量、长度、直径及钢纤维抗拉强度等细观层面的钢纤维特征参数,引入钢纤维高强混凝土宏观断裂模型的虚拟裂缝扩展量的具体计算公式,从而发展了考虑钢纤维特性的可同时确定钢纤维高强混凝土的断裂韧度与拉伸强度的模型及方法。采用变化参数为钢纤维掺量和混凝土水灰比的三点弯曲试件,基于所提模型,同时确定了钢纤维高强混凝土的断裂韧度与拉伸强度,确定值与试验拉伸强度值以及尺寸效应模型计算的断裂韧度吻合良好。基于测试数据离散性为钢纤维高强混凝土固有属性的事实,采用确定的断裂韧度及拉伸强度,建立起钢纤维高强混凝土塑性——准脆性——线弹性不同结构断裂模式的±20%全曲线,其可涵盖实验室条件下的所有试验数据。该文所提模型及方法适用于钢纤维高强混凝土及高强混凝土,可为钢纤维高强混凝土等复合材料真实断裂韧度与拉伸强度的确定,及个性化结构断裂破坏的预测等关键科技问题提供依据。     

钢纤维混凝土叠合板正截面承载力计算

本文通过对九块钢纤维混凝土预应力叠合连续板改变支座的负筋配置,叠合面的处理方式等,进行了一系列的试验。探讨了这种结构的正截面受力性能,并根据试验数据推导了钢纤维预应力的这种叠合板的正截面承力计算公式。     

爆炸荷载作用下钢纤维混凝土构件试验研究

本文对钢纤维混凝土板的抗爆炸局部破坏作用进行了实验研究。由于纤维的加入,增加了结构的整体性,大大提高了结构的抗震塌破坏能力;对钢纤维钠筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的弯曲破坏进行了试验研究,纤维加入后,使结构在相同荷载作用下的振动财周期缩短（即刚度增加）,残余承载力明显提高。     

复合受剪钢纤维再生混凝土破坏机理及强度计算

为研究钢纤维再生混凝土在复合受剪状态下的力学性能,以取代率、法向应力和钢纤维掺量为变化参数,设计了102个标准立方体试件进行复合受剪试验。观察了钢纤维再生混凝土在直剪、压剪作用下的破坏形态,获取了其在直剪、压剪作用下的全过程剪切应力-位移曲线,深入分析了取代率、法向应力和钢纤维掺量对钢纤维再生混凝土剪切强度、峰值位移的影响规律。结果表明：随着法向应力的增大,剪切强度逐渐增大;随着取代率的增加,掺量为0%的钢纤维再生混凝土剪切强度随之减小,掺量为1%的钢纤维再生混凝土剪切强度先增大后减小;与掺量为0%的钢纤维再生混凝土相比,掺量为1%的钢纤维再生混凝土平均剪切强度提高了10.77%;提出了剪切强度公式,所得计算值与试验值吻合良好。     

无腹筋钢纤维砼叠合梁灰色关联分析

根据试验结果，应用灰色系统理论，对无腹筋钢纤维混凝土叠合梁斜截面极限承载力及其关联因子进行关联度分析，找出影响其极限承载力的主要因素。结果表明，后浇叠合层混凝土强度等级是影响无腹筋钢纤维混凝土叠合梁斜截面承载力的主要因素。     

钢纤维混凝土轨枕的展望

本文通过实验、实地调查及测试结果对钢纤维砼（ＳＦＲＣ）轨枕和Ｊ－２型钢筋砼轨枕作了比较。由此得到，ＳＦＲＣ轨枕较Ｊ－２型钢筋砼轨枕抗疲劳强度高；抗冲击性能好；使用寿命长。在我国发展高速、重载的铁路结构中实为一个投资小，见效快的轨枕结构。     

钢纤维混凝土三柱承台灰色关联分析

根据试验结果，应用灰色系统理论，对配筋钢纤维混凝土三桩承台承承载力及其关联因子进行关联度分析，并对其关联因子进了排序。本文得到的结论对提高桩承台的极承载力有一定的参考价值。     

钢纤维高强砼冲切板强度的影响因素

通过试验,分析比较高强砼冲切板强度的影响因素,并提出强度计算公式。     

钢纤维混凝土方形板的冲切强度统一解

该文基于统一强度理论对钢纤维混凝土方形板的冲切承载力进行了理论分析,推导了冲切破坏强度的计算公式。所得的解考虑了板的抗弯能力、纵向钢筋以及材料的中间主应力效应对冲切破坏强度的影响,可以灵活地应用于各种不同材料。将该文的理论计算值与试验值进行了比较,二者吻合较好。     

体外配筋混凝土简支梁非线性行为分析

采用体外配筋的预应力混凝土结构已逐渐成为当今流行的一种后张法预应力体系。本文采用有限元理论，建立了体外预应力混凝土简支梁在荷载作用下全过程非线性力学分析的计算方法，并编制了相应的计算机程序。结果表明，该方法是可靠的。为进一步深入研究体外预应力结构提供了依据。     

含裂缝钢纤维混凝土破坏分析的一种新方法

采用有限子层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学,研究了带裂缝钢纤维混凝土试样的拉伸破坏问题,求得了与实验结果较吻合的拉伸破坏强度,证实了该分析方法的正确性和可靠性,可为钢纤维混凝土的破坏分析提供一种新的研究途径。