过载损伤混凝土T梁的抗弯承载力试验研究

通过对1根对比梁和3根过载损伤梁进行静载试验,研究了过载损伤钢筋混凝土T梁的抗弯性能,对过载损伤后试件的挠度变化、裂缝开展情况、抗弯承载力以及延性进行分析。结果表明:过载损伤使得钢筋混凝土T梁产生一定的残余变形,产生的裂缝也不能完全闭合,由于试验梁的钢筋在反复受力后产生了一定的冷拉效果,过载损伤梁的强度略为上升,但延性显著下降。     

SMPM加固过火梁的抗弯试验研究

SMPM加固技术即高强钢绞线网片—聚合物砂浆复合面层加固技术是一种新兴的加固技术,本文对3根RC梁进行受弯性能加固试验研究,BF—1为未过火对比梁,BFF—1为过火的对比梁,BFF—2为过火加固梁。通过对试验构件的破坏形态,裂缝分布,荷载-挠度曲线,极限承载力等方面的分析对比,表明普通RC梁在一般过火条件下,其抗弯承载力和刚度有一定程度的降低,而采用SMPM加固后的过火RC梁抗弯承载力和刚度有显著提高,可恢复到其过火前的水平。     

紫外线作用对BFRP布加固钢筋混凝土梁抗弯性能影响试验研究

对不同紫外线照射时间3组外贴不同层数玄武岩纤维布RC梁进行静力抗弯试验,研究了纤维布粘贴层数和紫外线照射时间对钢筋混凝土梁抗弯极限承载力、刚度、破坏形态影响,结果表明:紫外线照射会降低试验梁抗弯刚度和极限承载力,且粘贴层数越多,降低幅度越大;紫外线照射对试验梁破坏形式影响不显著。     

二次受力下PVA-RFCC加固RC梁抗弯性能试验研究

通过对1根未加固对比梁和3根加固梁进行正截面四点弯试验研究,探讨了二次受力对聚乙烯醇纤维增强钢丝网水泥基复合材料(PVA-RFCC)加固RC梁弯曲性能的影响。结果表明:PVA-RFCC是一种有效的加固材料,与加固对比梁相比,二次受力对PVA-RFCC加固RC梁的极限承载力和刚度系数(屈服阶段)影响比较小,但开裂荷载和刚度系数(弹性阶段)均降低约30%。二次受力对试验梁的抗弯性能影响与试验梁在加固之前的损伤程度有关;当损伤程度分别为加固对比梁的27.6%,82.8%时,位移延性系数分别增加54.1%和降低26.6%。因此,当梁处于初始损伤状态时对其进行加固,可以提高梁的综合力学性能。     

二次受力下PVA-RFCC加固RC梁抗弯性能试验研究北大核心CSCD

通过对1根未加固对比梁和3根加固梁进行正截面四点弯试验研究,探讨了二次受力对聚乙烯醇纤维增强钢丝网水泥基复合材料(PVA-RFCC)加固RC梁弯曲性能的影响。结果表明:PVA-RFCC是一种有效的加固材料,与加固对比梁相比,二次受力对PVA-RFCC加固RC梁的极限承载力和刚度系数(屈服阶段)影响比较小,但开裂荷载和刚度系数(弹性阶段)均降低约30%。二次受力对试验梁的抗弯性能影响与试验梁在加固之前的损伤程度有关;当损伤程度分别为加固对比梁的27.6%,82.8%时,位移延性系数分别增加54.1%和降低26.6%。因此,当梁处于初始损伤状态时对其进行加固,可以提高梁的综合力学性能。     

焊接短筋连接的加固组合梁试验研究

参照成熟的加大截面加固施工工艺,连接件选用焊接短筋,制作了2根下托槽钢加固组合梁,1根未加固钢筋混凝土梁对比梁进行试验研究和计算分析。试验采用实验室室内模型短期静载试验,主要观测了采用焊接短筋连接的下托型钢加固组合梁的极限承载力、抗弯刚度、裂缝情况、跨中截面荷载-应变分布情况等。从试验结果可以看出:下托型钢与原钢筋混凝土梁协同工作的性能良好;焊接短筋连接的下托型钢加固组合梁极限承载力和抗弯刚度大幅提高,裂缝开展也得到有效控制。     

碳纤维布加固损伤混凝土梁抗弯性能试验研究

本试验采用5根钢筋混凝土梁,其中1根对比梁加载至破坏,其余4根梁加载至最大裂缝宽度达到0.2mm~0.3mm后卸载采用碳纤维布进行加固且用U形箍锚固,然后进行抗弯试验。试验结果表明,采用U形箍锚固措施对损伤钢筋混凝土梁极限承载力有不同程度的影响。在试验研究和理论分析基础上对碳纤维布加固损伤钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法进行了分析,给出了损伤混凝土梁抗弯承载力折减系数;并对加固损伤钢筋混凝土梁挠度进行分析。计算结果表明,理论计算结果与试验值吻合较好。     

基于累积残余应变和刚度的钢纤维高强混凝土梁疲劳损伤规律研究

本文共设计了6根钢筋钢纤维高强混凝土梁,通过等幅疲劳试验分析了钢纤维体积率和钢纤维类型等因素对钢筋钢纤维高强混凝土梁受压边缘混凝土累积残余应变及刚度的影响,并利用梁受压边缘累积残余应变和刚度分别定义了钢纤维高强混凝土梁的疲劳损伤,根据试验数据确定了梁的疲劳损伤曲线,并根据疲劳循环不同时期的累积残余应变判断其损伤状态。研究及试验结果表明:随着疲劳循环次数的增加,钢筋钢纤维高强混凝土梁受压边缘混凝土累积残余应变逐渐增大,而试件的抗弯刚度逐渐减小,其发展具有明显的阶段性;钢纤维有效降低了梁受压边缘混凝土累积残余应变发展速率和刚度的衰减速率,抑制了梁疲劳损伤的发展。     

基于黏结滑移内聚力模型的纤维增强材料网格加固混凝土梁弯曲承载力计算

为深入研究纤维增强复材(FRP)网格-水泥基材复合加固钢筋混凝土(RC)梁的抗弯性能,对完成试验的5根梁试件进行有限元建模,并引入黏结滑移内聚力模型单元,重点分析了受弯破坏时复合层与RC梁的界面损伤演化机理。以FRP网格单位加固量和RC梁配筋率为导向,建立多个参数化有限元模型进行对比分析,最终提出基于黏结滑移内聚力模型的FRP网格加固RC梁弯曲承载力改良计算模型,并依据相关文献验证计算模型正确性和适用性。研究结果表明：基于黏结滑移内聚力模型单元建立的有限元模型能够有效拟合试验过程与试验结果;复合层与RC梁的界面损伤由剪跨段出现并沿着网格方向发展至支座处,最终同时损伤导致界面破坏;网格单位加固量与配筋率对RC梁弯曲承载力影响较大,网格单位加固量与发生剥离破坏时跨中网格应变呈负相关,配筋率对发生剥离破坏时跨中网格应变影响较小;提出的FRP网格加固RC梁弯曲承载力改良计算模型是正确并适用的,能够较好地预测加固试件的弯曲承载力和跨中网格应变。     

碳纤维加固材料加固受损混凝土梁受弯性能试验及设计方法研究

基于碳纤维加固材料(CFRP)布加固疲劳损伤后的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁进行的竖向荷载作用下试验,研究了CFRP布加固疲劳损伤后的混凝土梁受弯性能和抗弯承载力。试验结果表明:预应力钢筋明显减小加固梁的跨中挠度及CFRP布应变值;混凝土梁的疲劳损伤降低了CFRP布加固钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力,且混凝土梁加固前损伤程度越大,加固后极限抗弯承载力降低的幅度亦越大;采用GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》和GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中提出的抗弯承载力计算式(均未考虑梁加固前损伤程度),所得计算值均高于试验结果,表明加固前梁产生的疲劳损伤对加固后抗弯承载力的影响不可忽略。     

初始残余应力对预应力钢-混凝土连续组合梁抗火性能影响

为研究钢梁残余应力对预应力连续组合梁抗火性能的影响,建立了预应力连续组合梁在高温下非线性升温过程受力行为的有限元模型。通过考察梁的破坏形式、跨中挠度、预应力拉索张力、截面弯矩以及梁的曲率等关键参数随温度的变化,得到不同残余应力模式对组合梁抗火性能的影响机理。分析结果表明：残余应力的分布并不总是对预应力钢-混凝土组合梁的高温性能产生不利影响,腹板具有初始残余拉应力分布模式的预应力钢-混凝土组合梁高温下的挠度相对最小;残余应力主要通过影响截面正应力分布来影响钢梁的截面刚度;在临界状态时,残余应力对组合梁截面刚度的影响不明显;不同残余应力模式对高温下预应力钢-混凝土组合梁的截面抗弯刚度影响不同;当预应力钢-混凝土组合梁的初始残余应力模式以腹板全截面拉应力为主时,预应力钢-混凝土组合梁跨中截面抗弯刚度最大;当残余应力对组合梁跨中截面抗弯刚度有利时,梁跨中截面处中和轴位置比无残余应力影响时较高。     

复合砂浆钢筋网加固钢筋混凝土梁静力和疲劳性能试验研究

对用高性能水泥复合砂浆钢筋网加固的钢筋混凝土梁进行了正截面受弯静力和等幅疲劳试验研究。通过对加固形式为U形三面加固的8根钢筋混凝土加固梁和2根未加固梁的静载和疲劳试验,研究了这种加固技术对钢筋混凝土梁受弯疲劳性能的影响和作用。试验中对比了加固与未加固构件的裂缝开展、跨中挠度等情况,分析了在疲劳荷载作用下钢筋混凝土加固梁的承载力、疲劳性能和破坏形态等。试验结果表明,加固后试件的疲劳变形有所减小,试件的疲劳抗裂性能也得到较大提高。试验证实,加固施工只要满足简单的操作规程就不会发生剥离破坏。根据试验分析,得到了加固试件在疲劳荷载作用下变形模量、疲劳刚度计算和正截面疲劳强度验算试验回归公式,为这种加固方法的设计提供一定的参考。     

钢丝网复合砂浆加固RC梁二次受力受弯试验研究

本文对用钢丝网复合砂浆薄层加固的二次受力钢筋混凝土梁进行了正截面受弯试验研究。通过对加固形式为U形三面加固的5根钢筋混凝土加固梁和1根未加固的对比梁的二次受力正截面受弯试验,研究了这种加固技术对二次受力钢筋混凝土梁受弯承载力的影响和作用。试验中测量了构件加固后的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变和钢丝网应变,对比了加固与未加固构件的裂缝开展情况、跨中挠度以及极限荷载,并研究了用钢丝网复合砂浆薄层加固的梁在二次受力情况下可能产生的破坏形式等。试验结果表明,钢丝网复合砂浆薄层可以明显地提高二次受力钢筋混凝土梁的受弯承载力,提高抗裂性能,增强构件的刚度。在平截面假定的基础上求出试件的极限承载力,与试验结果吻合较好。     

负弯矩作用下钢-混组合梁的疲劳试验

介绍了钢-混组合梁在负弯矩作用下的疲劳性能。在两个钢-混组合梁结构上分别进行循环荷载下的疲劳试验,并只局限于初始开裂和稳定开裂。试验结果表明,循环荷载与初始荷载相等时,疲劳试验对梁刚度与裂缝形态的影响有限。然而,当循环荷载与稳定开裂荷载相等时,在初始静态试验时产生了大量的残余应力,造成了破裂,且梁的刚度减小而荷载周期增加。中期的静态试验证实了栓钉与周围混凝土的连接失效,栓钉的承载力随着荷载周期的增加而减小。此外,对经过疲劳测试的样本与未经过疲劳测试的样本进行最终的静态测试发现,循环荷载大于初裂荷载时,疲劳试验会降低梁的刚度及极限承载力。     

织物增强混凝土薄板加固钢筋混凝土梁的二次受弯性能试验研究

为研究织物增强混凝土(TRC)薄板加固钢筋混凝土(RC)梁二次受荷的力学性能,以1根对比梁和5根以初始应力为变化参数的加固梁作为研究对象,进行基于磷酸钾镁水泥(MPC)界面剂粘贴TRC预制薄板加固RC梁的正截面抗弯强度试验研究,并分析其对加固梁的力学性能、破坏特征及裂缝开展情况的影响。结果表明:TRC薄板与RC梁有着较好的界面黏结性能;TRC薄板的应变滞后现象随着梁初始应力的提高而愈加明显,RC梁的极限荷载和截面刚度也随之减小;TRC薄板能改善RC梁裂缝形式,破坏时薄板裂缝呈现"细而密"的特点;对于损伤程度较小的RC梁,其加固效果较好;临近钢筋屈服的RC梁即使卸载加固,其承载力亦提高有限。     

Fatigue tests on straight steel–concrete composite beams subjected to hogging moment

This paper describes the fatigue behavior of composite steel and concrete beams subjected to negative bending moment. Fatigue tests with repeated load limited to initial cracking and stabilized cracking, were performed on two steel–concrete composite beam substructures respectively. Test results indicated that when the repeated load was equivalent to the initial cracking load, the fatigue test had only limited influence on beam stiffness or crack patterns. However, when the repeated load was equivalent to the stabilized cracking load, a number of residual cracks occurred in the initial static test and the beam became less stiff as the load cycles increase. Failure of the bond between studs and surrounding concrete was confirmed in intermediate static tests; flexural stiffness of studs became smaller as the increase of load cycles. In addition, final static tests were performed on fatigue test specimens and another specimen without fatigue test. The comparison indicated that when the repeated load was larger than the initial cracking load, fatigue test could decrease beam stiffness and its ultimate load carrying capacity.     

酸雨环境下钢筋混凝土框架梁抗震性能试验研究

为研究酸雨侵蚀环境中RC框架梁的抗震性能,设计了3组不同剪跨比（剪跨比分别为5.0、4.2、3.4）的RC框架梁,采用人工气候盐雾箱对其进行酸雨环境（pH值为3.0）加速侵蚀试验,随后对其进行拟静力试验,分析了不同酸雨酸化深度下的钢筋锈蚀程度和剪跨比对RC框架梁抗震性能的影响。结果表明：在酸雨溶液中的H⁺和SO₄^2-的共同侵蚀作用下,RC框架梁混凝土表面出现坑蚀小洞,且蚀洞随着侵蚀程度的增加而逐渐加重;当酸化深度小于混凝土保护层厚度时,RC框架梁的承载力和延性略有增加;随着酸雨侵蚀程度的加深,相同剪跨比的试件,其破坏状态由弯曲破坏转变为以弯曲变形为主的弯剪破坏,当纵筋锈蚀率为6.5%时,承载力下降了17.6%,延性降低了5.24%,累积耗能减少30.87%;当钢筋锈蚀程度相近时,试件的弯剪破坏形态随着剪跨比的减小逐渐明显,承载力增大,延性和耗能能力随之减小。     

考虑抗力修正系数和静载试验效率的#br# RC简支梁桥限载取值

为确定静载试验验证后钢筋混凝土简支梁桥的限载取值,提出一种考虑抗力修正系数和静载试验效率的钢筋混凝土简支梁桥限载分析方法。首先,以桥梁设计活恒载比值为基本参数,建立抗力下限值与验证荷载间的关系式,并构造考虑抗力左截尾数分布特征的限载分析模型。进而,根据钢筋混凝土梁抗弯承载能力设计表达式,计算与不同抗力修正系数和静载试验效率对应的结构安全等级一级桥梁限载系数。最后,通过分析现行规范桥梁汽车荷载效应与典型车辆荷载效应比值,提出典型五轴车辆的限载建议值。结果表明：抗力修正系数和荷载效率对桥梁限载取值有较为明显的影响;在相同设计活恒载比值下,抗力修正系数和静载试验效率越大,试验验证后桥梁容许的典型车辆总重限值也就越高;研究成果可为静载试验后桥梁的限载取值提供依据。     

组合深梁填充钢框架滞回性能试验

通过1个纯钢框架和2个内填组合深梁的拟静力试验,研究组合深梁对纯钢框架结构的承载能力、延性、滞回特性和耗能能力的影响。试验显示:加载初期,滞回曲线为直线,刚度保持不变;卸载时没有残余变形;屈服后,试件的滞回曲线饱满;骨架曲线有明显的塑性流动阶段,呈现三折线形;填充深梁试件破坏时的层间位移角分别为1/25和1/22;试验表明组合深梁提高了钢框架的初始刚度、屈服荷载和极限承载能力;钢框架的延性和耗能能力都得到了提高。因此,内填深梁钢框架结构抗震性能良好,可将组合深梁作为结构抗震设防的第一道防线。     

HRBF500级钢筋混凝土梁受火后力学性能试验研究

以HRBF500级钢筋混凝土梁为研究对象进行了常温下和受火后细晶粒钢筋混凝土梁的力学性能试验。在不同的受火时间作用下进行了5根细晶粒钢筋混凝土梁的明火试验,自然冷却至室温,然后进行静载试验。通过试验,观察其受火破坏现象、静载破坏形态和在不同工况下混凝土梁受火后剩余承载力的变化; 进行了2根细晶粒钢筋混凝土梁常温下的静载试验,得到荷载 挠度曲线关系,并与受火后的细晶粒钢筋混凝土梁剩余承载力进行比较。试验结果表明：高温对细晶粒钢筋混凝土梁的损伤很大,受火时间、配筋率、预加荷载对混凝土梁耐火性能有影响;受火时间越长,其剩余承载力越小;配筋率越小,其火灾后的剩余承载力越小;预加荷载降低梁的剩余承载力。