钢筋钢纤维混凝土偏心受拉构件受力变形性能的试验研究

本文进行了２２根钢纤维掺量不同的钢筋混凝土偏心受拉构件的加载全过程试验，着重研究了钢纤维对构件抗裂度、裂缝宽度和承地力的影响规律，并得出了基于钢筋混凝土结构计算理论并钢纤维各项参数影响的计算方法。     

钢纤维混凝土轴拉应力-应变特性的试验研究

本文采用环氧粘接法对4种纤维混凝土材料进行了轴向拉伸试验，成功地获得了材料的应力-应变全曲线。根据其试验曲线是否出现第二峰值，把纤维分为增强与增韧两大类。通过分析表明：不同的纤维形式对混凝土材料的作用机理有较大的差异。在工程应用中，应根据纤维混凝土材料的用途来选择纤维类型。     

钢纤维高强混凝土梁受拉钢筋搭接段粘结性能的试验研究

钢纤维能够增强混凝土的抗拉强度、韧性及阻裂能力,从本质上改变其物理、力学、化学性能。本文将对受拉钢筋搭接范围内无横向箍筋约束但配置钢纤维的情况下的粘结性能做探讨性实验。钢纤维的主要性能指标包括:体积率ρ_1(即钢纤维所占混凝土体积的百分数)、长径比l_f/d_r(即钢纤维的长度与直径或有效直径之比)、含钢特征参数。     

带裂缝混凝土轴拉力学性能及Kaiser效应试验研究

为了解带裂缝混凝土在轴拉荷载作用下的力学特性和在变幅循环荷载作用下声发射Kaiser效应,设计了3种带不同初始缝长的混凝土轴向拉伸试验,详细分析了初始缝长对混凝土轴拉强度、断裂韧度、弹性模量等力学参数和声发射Kaiser效应的影响。结果表明:随着初始缝长的增加,混凝土弹性模量保持不变,断裂韧度逐渐增加,轴拉强度与初始缝长呈线性递减关系;在变幅循环荷载作用下,混凝土表现出明显的Kaiser效应,随着荷载水平的提高,Kaiser效应逐渐减弱;当缝高比小于0.4时,Kaiser效应随初始缝长的增大逐渐增强;Kaiser效应本质上是由混凝土内部损伤程度决定的。此外,混凝土轴拉强度的大小会影响其在低荷载水平作用时声发射信号的强弱,据此可判断混凝土试件强度的高低。     

钢筋混凝土轴拉构件裂缝宽度有限元计算方法研究

以大型通用有限元软件ABAQUS为平台,建立了钢筋混凝土轴拉构件荷载作用下裂缝宽度的一种有限元计算方法。采用损伤塑性模型,考虑混凝土软化特性,对3组不同配筋率的轴拉试件进行非线性分析。数值分析结果表明,试件开裂位置、开裂荷载以及开裂处钢筋应力值均与试验实测结果较为接近。同时,通过裂缝宽度计算方法所得各级荷载作用下的裂缝宽度值与试验实测值吻合度也较好。表明提出的基于有限元的裂缝宽度计算方法具有一定的可行性和精确度,可以为实际工程中的裂缝宽度计算提供一定依据。     

水工混凝土构件配置高强钢筋后裂缝计算研究

为了研究水工混凝土构件配置高强钢筋后裂缝计算公式,从而对《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)中裂缝计算公式修正提供参考,本文对32根高强钢筋混凝土梁进行了受弯试验研究,分析其裂缝发展性能,结合收集到的其他研究者同类试验裂缝数据共计167组,从水工角度对该类构件的裂缝宽度计算进行了统计分析。结果表明:此类高强钢筋混凝土构件裂缝发展规律同普通钢筋混凝土构件相同。但是,构件短期效应下最大裂缝宽度实测值大于2008水工规范计算值。为此,本文基于以上试验数据给出了与试验数据符合良好的裂缝宽度计算公式。这些公式不仅可以用于配置高强钢筋水工混凝土构件的裂缝计算,而且还可以作为《水工混凝土结构设计规范》修订参考。     

钢纤维喷射混凝土弯拉损伤特性试验研究

探讨了钢纤维喷射混凝土弯拉试件变形特性，推导了该混凝土在弯拉载菏作用下的损伤演化模型，结果表明：钢纤维喷射混凝土的门槛损伤参数在0.19-0.23之间，临界损伤参数在0.51-0.57之间，3倍峰菏位移时的损伤参数达0.92 ,略大于5.5倍初裂时所对应的损伤值0.90，钢纤维混凝土弯拉试件的门槛损伤值与弹性材料的临界损伤值相当，前者的临界损伤值较大，因而表现出有较大的延性；从材料变形特征来说钢纤维混凝土在弯拉载菏作用下呈塑性材料变形特征，对弯拉试验初裂点的确定问题进行了探讨，建议采用物理意义明确的门槛损伤值所对应的载菏作为初裂载菏，以此可准确地确定初裂强度和计算钢纤维混凝土的弯拉韧性指标。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁受剪性能试验研究

本文通过钢筋混凝土梁以及在受拉区部分地加入钢纤维的钢筋混凝土梁的试验及理论分析，研究了钢纤维混凝土层厚、钢纤维体积率和剪跨比对钢筋钢纤维增强部分混凝土梁受剪性能的影响，建立了与普遍钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土梁受剪承载力的计算模型和计算公式．     

配筋混凝土轴拉试验试件优化设计研究

配筋混凝土试件轴拉试验是研究钢衬钢筋混凝土压力管道外包混凝土力学性能的重要研究手段,但试验中存在着偏心、应力集中、破坏在非指定范围内等诸多难题,影响试验的成败及结果的准确性。为此,参照国内已展开轴拉试验的成功案例,针对试件的类型、夹持方式进行设计研究,并用有限元法对试件体形进行了优化设计,有效地改善了以上问题,对试验方案的设计起到了一定的指导性作用。     

全级配混凝土动态轴拉试验

轴向拉伸试验是确定混凝土拉伸断裂特性最直接的方法。利用中国水利水电科学研究院大型动态材料试验机开展了全级配混凝土大试件的动态轴拉试验研究。在试件与试验机之间设置铰接座组件以消除拉伸过程中附加弯矩的产生,并采取适当措施降低拉伸试验中偏心的影响。将20个全级配混凝土大试件、23个湿筛混凝土小试件按浇筑日期分为3组进行试验。结果表明,混凝土轴拉强度的骨料效应和尺寸效应十分显著,静态轴拉强度较动态轴拉强度受其影响更大;冲击荷载作用下,骨料破坏比例增加;轴拉强度与极限拉伸值的率敏感性显著;轴拉强度越低,其率敏感性越高;而抗拉弹性模量的率敏感性较低。     

钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土劈裂抗拉性能试验研究

为了研发具有绿色环保性质的钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土,笔者通过试验研究了钢纤维体积率!粉煤灰替代率和水灰比三种因素对钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土劈裂抗拉强度的影响规律。试验结果表明:掺加钢纤维对轻骨料混凝土劈裂抗拉强度有明显提高,建议钢纤维体积率取值宜在0.8%～1.2%之间;掺入粉煤灰后,轻骨料混凝土劈裂抗拉强度会降低,建议粉煤灰替代率不宜超过30%;同时掺入钢纤维和粉煤灰后,对不同水灰比的钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土的劈裂抗拉强度均会有明显提高。试验结论可为钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土在工程中的应用提供参考。     

带裂缝混凝土动态轴拉的声发射特性研究

为研究带裂缝混凝土在动态轴向拉伸荷载作用下的声发射信号特性,采用张口位移控制加载的方式,开展了张口位移速率为10~(-5)~10~(-2)/s的混凝土动态轴向拉伸断裂试验,分析了不同加载速率下声发射特征参数振铃计数、状态参数事件计数率和荷载随时间的变化曲线。试验表明:振铃计数包络曲线和荷载曲线具有良好的对应关系,且随着加载速率的提高,声发射活动越集中,试件断裂时间越短,更偏向脆性破坏,声发射能很好地揭示试件动态拉伸的受载情况和破坏状态。基于声发射特征参量的能量分析揭示了混凝土断裂破坏能量释放规律。结果表明:带裂缝混凝土动态轴向拉伸破坏不具有典型的3阶段特征,声发射信号在破坏瞬间突发性增强;随着张口位移速率的提高,混凝土断裂破坏时间缩短,极限强度增加,释放的能量呈指数增长。     

三峡压力管道裂缝性态试验研究

通过三峡电站钢衬钢筋混凝土压力管通大比尺平面结构模型试验，研究了内水压力上的裂缝性态及温度荷载上裂缝张合特征，试验研究成果更接近工程实际。     

钢纤维混凝土的试验研究

前言随着科学技术和现代工业的不断发展,对建筑材料各种性能的要求也日益增长。以水泥为基础的材料(如水泥砂浆与水泥混凝土)是工程上应用最广泛的一种建筑材料,它具有许多优点,但也存在着在拉应力或冲击荷载下发生脆性破坏的主要缺点。为此,许多科技人员通过各种途径来提高水泥为基础材料的韧性和抗拉强度。国外通常采用钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯类纤维等增强材料,其中用弹模较高的钢纤维作为增强材料最有效,因此钢纤维混凝土是纤维混凝土中目前研究得最广泛的一种。     

混凝土轴拉疲劳试验及损伤模型

基于室内试验，研究了混凝土在等幅和变幅重复荷载作用下的轴拉疲劳性能。由等幅疲劳残余应变，定义了损伤变量，得到了相应的损伤积累和演化规律。依据损伤演变与损伤状态、加载条件间的相关性，建立了相应的疲劳损伤模型。并用变幅疲劳试验结果验证了模型的有效性。与其它模型相比，该模型具有较高的精度。     

钢纤维混凝土抗压性能试验研究

对钢纤维含量为0和2%两种混凝土分别进行了加载速率为10-5/s、10-4/s、5×10-3/s的单轴压缩试验。结果表明:随着加载速率的增大,普通混凝土和钢纤维混凝土的抗压强度均提高,但钢纤维的掺入对混凝土的抗压强度影响不大;加载速率对两种混凝土的峰值应变影响不显著;弹性模量均随着加载速率的增大而增大;对于普通混凝土,随着加载速率的提高,应力—应变曲线的下降段较陡峭,而钢纤维混凝土的应力—应变曲线的下降段则较平缓,说明钢纤维可以提高混凝土的延性,增强混凝土的塑性变形能力。     

水工混凝土构件钢筋保护层检测技术研究

水利工程质量检测,是保证水利工程设施安全运营、防止事故发生的重要手段,钢筋保护层厚度检测是其中一项重要措施。文章对水利工程钢筋保护层厚度的检测方法进行阐述,分析了水工结构内部钢筋发生锈蚀,导致混凝土构件开裂的成因,剖析了破损检测法、电磁感应钢筋保护层测定仪、电磁波探地雷达检测仪等检测方法的优缺点及检测时的注意事项,并提出了不合格混凝土结构的处理措施。     

混凝土坝裂缝性态及其危害性分析方法研究综述

裂缝性态及其对混凝土坝的危害性一直是坝工界共同关注的研究课题。从裂缝的演变规律、裂缝转异诊断方法、带缝坝服役性态安全监控模型和混凝土坝裂缝危害性分析方法研究等4个方面综述了混凝土坝裂缝性态及其危害性分析方法的研究进展,并对目前的研究水平进行了分析评述,指出了该课题后续研究中需要进一步探讨的问题。     

混凝土构件裂缝修补方法

近年,由于科研和生产的发展,混凝土施工技术有了很大进步,从拌制到浇筑大部分实现机械化,使混凝土的强度有了很大保证,但施工质量、外力撞击等均可导致混凝土表面受损,产生裂缝,如不及时处理,将会引起钢筋锈蚀, 降低耐久性,或者发生渗漏,影响使用, 因此应根据裂缝的性质及大小、结构、受力情况和使用要求,区别情况及时处理。     

溪洛渡大坝混凝土芯样动态轴拉试验研究

利用MTS大型静、动材料试验机对溪洛渡大坝混凝土芯样开展了动态轴向拉伸试验研究,试验共计32个?220 mm×440 mm圆柱体试件。试验分别开展了不同应变速率(1×10^-6/s、1×10^-4/s、5×10^-4/s、1×10^-3/s)下静、动态单调加载和预加不同初始静载(0%、30%、60%)的单调动态加载(5×10^-4/s)。大坝混凝土芯样试验成果,揭示了当前溪洛渡大坝混凝土的静态抗拉力学特征及在动态荷载作用下抗拉强度、峰值应变和吸能能力等随应变速率的变化规律,以及初始持续静态荷载对动态抗拉性能的影响。通过试验数据拟合及统计分析,建立了溪洛渡大坝混凝土的抗拉应力应变曲线解析表达式。试验成果将为溪洛渡大坝抗震深化研究提供科学依据。