玄武岩纤维钢筋混凝土梁弯曲性能试验研究

通过玄武岩纤维钢筋混凝土梁四点弯曲试验,分析其破坏形态和破坏机理.通过四点对称加载方式研究不同玄武岩纤维掺量下梁的承载力、挠度、韧性、混凝土应变、钢筋应变等变化规律.试验结果表明:玄武岩纤维掺入对钢筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载都有一定的提高,开裂荷载最大提高幅度为32％,极限荷载最大提高幅度为6.5％.与普通钢筋混凝土梁相比玄武岩纤维钢筋混凝土梁的挠度、韧性均有所提高.玄武岩纤维对梁的受压区混凝土具有阻止裂缝扩展的能力,当梁上部受压区混凝土被压碎时,混凝土碎块会在纤维的桥接作用下不剥落,梁仍保持较好的整体性.     

高强再生钢筋混凝土梁抗弯力学性能分析

制备了2组不同钢筋级别和再生骨料取代率的高强钢筋混凝土梁,进行了钢筋混凝土梁的三点弯曲试验,测试了钢筋应变、梁挠度、裂缝宽度等力学性能,分析了钢筋级别和再生骨料取代率对梁抗弯性能的影响规律。研究结果表明:(1)三点弯曲试验过程中,应变-荷载曲线可分为微小变形阶段、调整阶段、稳定承载阶段以及屈服阶段;(2)梁的最大裂缝宽度和挠度随竖向荷载的增大而呈现出指数式增大;(3)高强度钢筋可以有效提高混凝土梁的抗弯强度;(4)钢筋混凝土梁的抗弯性能随再生骨料取代率的增大而呈现出指数式减小。     

陶瓷再生混凝土梁受弯性能研究

使用建筑陶瓷替代混凝土中的天然骨料制作成不同替代率的陶瓷再生混凝土梁,将不同替代率的混凝土梁与普通混凝土梁进行正截面抗弯性能试验,通过比较再生混凝土梁与普通混凝土梁的平截面假定的适用性、梁跨中挠度随荷载的变化规律、梁跨中钢筋应变曲线以及裂纹的开展与分布情况的结果表明再生混凝土梁的与普通混凝土梁的试验所得数据及其变化规律基本相同,差异性表现在替代率的增加会导致跨中挠度增长变快、裂缝开展变早、跨中钢筋过早进入屈服且应变值变大。     

不同应变率下聚甲醛纤维机场道面混凝土弯曲性能研究

机场道面混凝土结构在不同性质荷载作用下的力学行为受应变率的影响较大。为研究应变率对聚甲醛纤维机场道面混凝土(PFAPC)弯曲性能的影响,通过四点弯曲试验,分析不同应变率(10^-5～10^-1 s^-1)下PFAPC抗弯挠度、弯曲模量、弯曲强度及韧性指数的变化规律,并观察断口纤维的微观形貌,总结不同应变率下的纤维失效模式。结果表明：PFAPC的弯曲峰值强度、极限抗弯挠度及弯曲模量随应变率的增加呈上升趋势;与峰值强度相比,应变率对PFAPC残余强度影响较小,但随应变率增大总体呈上升趋势;与极限抗弯挠度相比,峰值挠度随应变率的增加波动上升;聚甲醛纤维在各应变率作用下主要为拔出破坏模式;PFAPC在车辆及飞机冲击作用下能吸收较大能量,呈现出一定的延性破坏特征,具有良好的弯曲韧性。     

BFRP筋再生混凝土梁挠度试验研究

通过4根BFRP筋再生混凝土梁和4根钢筋再生混凝土梁,对比分析在加载过程中的挠度变化情况。试验结果表明,在相同荷载作用下,BFRP筋再生混凝土梁的挠度比钢筋再生混凝土梁的挠度大;但BFRP筋再生混凝土梁的延性比钢筋再生混凝土梁的延性差。随着截面高度和配箍率的增大,试验梁的挠度均减小。参照不同的混凝土结构设计规范进行挠度计算,计算结果表明,在试验梁处于正常使用阶段时,计算值与试验值吻合良好。     

BFRP筋混凝土无腹筋梁抗剪性能试验研究

为研究骨料种类对BFRP筋混凝土梁抗剪性能的影响,以剪跨比和混凝土抗压强度为变量,完成了对称集中荷载作用下5根BFRP筋普通混凝土和5根再生混凝土无腹筋梁抗剪试验,并分析了试件裂缝发展、破坏形态及不同剪跨比和混凝土强度对构件跨中挠度、开裂荷载和极限荷载的影响,且参照相关规范对构件抗剪承载力进行计算分析.结果表明:再生混凝土梁的变形及裂缝发展形态与普通混凝土梁基本相似,再生混凝土梁的开裂荷载与极限荷载均低于普通混凝土梁;同一荷载对应的试件跨中挠度随剪跨比的增加而增大,混凝土抗压强度对试件跨中挠度无明显影响;试件开裂荷载与极限荷载均随着剪跨比的增大而减小,随着混凝土抗压强度的增大而增大;美国ACI 440.1R-06规范对试验梁抗剪承载力的计算最合理.     

外载荷作用下夹层梁的理论弯曲计算分析

利用弹性体的剪应变与位移的几何方程,推导出了夹层梁的弯曲微分方程,研究了夹层梁的弯曲挠度计算问题。采用该弯曲微分方程可以方便计算出外载荷作用下夹层梁的弯曲挠度,而弹性理论对外载荷作用下夹层梁的弯曲计算仅能给出一题一解,本文方法则克服了弹性理论的缺陷。有关试验结果验证了该方法的计算精度较高。     

预应力混凝土叠合板弯曲性能研究

为辅助某装配式结构工程的施工,对其预应力混凝土叠合板进行四点弯曲试验,研究了其荷载-跨中挠度曲线、荷载-纵筋应变曲线的变化规律,分析了其开裂荷载、峰值荷载、挠度和破坏形态,并将峰值荷载的试验结果与规范计算结果进行了比较.结果 表明:在加载初期,预应力叠合板表现出与整浇板相同的受力特点和变形特征;但是,峰值荷载后,叠合板的叠合面出现裂缝,预制预应力板与后浇板共同工作能力降低.叠合板的受弯承载力的计算结果与实测值吻合较好;在正常使用阶段,底部预制预应力板与上部后浇板可共同工作,不会在界面出现裂缝.     

中美规范钢筋混凝土梁抗剪配筋分析

对中美混凝土规范钢筋混凝土梁斜截面抗剪配筋计算进行对比,通过荷载组合、材料保证率和设计表达式,推导出矩形截面梁的斜截面抗剪计算公式,分析比较二者在设计方法、设计参数取值上的不同,最后通过计算实例比较钢筋混凝土矩形截面梁采用两个规范计算结果的差异。     

CFRP-PCPs筋内嵌加固混凝土梁抗弯刚度及截面内力分析

进行了8根CFRP-PCPs复合筋内嵌加固混凝土梁的加载试验研究。结果表明,与预应力CFRP材料的其他加固方式相比,采用预应力CFRP-PCPs筋内嵌加固混凝土梁可有效提高加固梁的刚度。依据试验荷载-挠度关系曲线,建立了三直线弯矩-曲率关系模型,并推导出了CFRP-PCPs筋内嵌加固混凝土梁短期刚度与挠度计算公式,将计算值与试验值进行对比,吻合度良好。     

梁压区边缘设置碳纤维板抗弯承载力试验研究

对2根受压区设置CFRP板的钢筋混凝土适筋梁进行静载四点弯曲试验,分别为在受压区设置一层CFRP板和二层CFRP板.实测轴向荷载-挠度关系曲线,分析加固梁的受压破坏形式、受压区设置CFRP板对适筋梁抗弯承载力、挠度以及应变的影响规律,同时进行1根普通钢筋混凝土适筋梁的静载试验,与受压区设置CFRP板的适筋梁进行比较,最后验证CFRP板加固混凝土构件应考虑CFRP板受压性能对构件承载力的提高作用,并推导出受拉面和受压面粘贴CFRP板加固的矩形截面受弯构件的正截面承载力计算公式.     

钢纤维对钢筋混凝土梁弯曲韧性与疲劳损伤的影响

通过钢筋混凝土梁弯曲静载和等幅疲劳试验,研究了钢纤维对钢筋混凝土梁挠度、弯曲韧度、刚度以及刚度损伤累积的影响.结果表明:在弯曲静载试验中,梁的挠度随着钢纤维体积率的增加而逐渐减小,弯曲韧度逐渐增大;在疲劳试验中,各梁挠度增长和刚度损伤累积随着荷载循环次数增加均呈现三阶段变化规律,说明钢纤维掺入不会改变钢筋混凝土梁疲劳损伤发展规律,但会改变梁挠度和刚度的大小,随着纤维掺量增加,梁的挠度逐渐减小,刚度逐渐增加,抵抗变形能力增强.     

高性能混凝土梁通电锈蚀及疲劳试验研究

通过对4种不同配合比的高性能混凝土梁的疲劳试验,分组研究了3种不同应力比的高性能混凝土梁在水环境中通电腐蚀的钢筋锈蚀情况,以及不同应力比下梁的疲劳寿命及力学行为失效机理,并绘制了不同配合比试验梁疲劳S-N曲线,拟合出了S-N曲线方程.通过分析高性能混凝土梁的疲劳破坏形态及锈蚀率,对比不同水胶比的混凝土梁的受力性能,得出了高性能混凝土梁在疲劳荷载循环下的抗弯承载力、跨中挠度、截面应变、裂缝宽度的影响规律,以期对钢筋混凝土梁在电机车运行状况下的疲劳性能与杂散电流腐蚀进行探讨.研究结果为青海地区低锈蚀率高性能混凝土梁疲劳性能评估提供理论依据,从而改善混凝土结构在该地区耐久性和安全性问题,提高高性能混凝土结构的使用寿命.     

三点弯曲下混凝土断裂性能参数试验研究

采用三点弯曲试验对混凝土断裂性能参数进行研究,测试了一系列尺寸相同、强度不同的预制切口梁.通过采用等效裂缝模型和双参数模型确定混凝土的断裂韧度,结果表明:采用等效裂缝模型和双参数模型计算的混凝土断裂参数基本相同;随着抗压强度的增加,断裂韧度呈上升趋势,通过曲线拟合,提出根据抗压强度确定断裂韧度的经验公式.通过对试验荷载-挠度曲线进行三种不同的处理,包括国际材料和结构实验室联合会(RILEM)建议、对曲线尾部进行延伸以及采用实际的曲线,得到基于虚拟裂缝模型的断裂能.结果表明,RILEM建议得到的断裂能偏大,当曲线下降段的最低荷载与峰值荷载比值Pmin/Pc≤0.04时,采用实际荷载-挠度曲线得到的断裂能与尾部延伸后曲线得到的断裂能误差小于5％,可为实际断裂试验的实施提供参考.     

玄武岩纤维增强塑料筋混凝土梁受弯性能研究

设计并制作了3根玄武岩纤维增强塑料筋（BFRP筋）混凝土梁,并对其进行三分点加载试验,主要测试了构件的开裂荷载、裂缝和挠度发展情况以及极限荷载等。结果表明,受BFRP筋线弹性的材料性质、较低的弹性模量等因素的影响,BFRP筋混凝土梁的受弯工作具有以下特点：(1)构件均发生脆性破坏;(2)构件的开裂荷载和开裂前的挠度受BFRP筋配筋率的影响很小;(3)构件的极限荷载随BFRP筋配筋率的增加而增大;(4)构件的荷载－挠度曲线在混凝土开裂前后均为线性,其转折点对应构件开裂。     

剪切对泡沫夹层结构梁弯曲性能的影响

本文以受剪后横截面仍为一平面但与轴线不再垂直为基本假设,采用能量法建立了一种对泡沫夹层结构梁的弯曲性能进行分析的方法。通过对比试验数据以及有限元的计算结果,得到用该方法可较为准确地预测泡沫夹层结构梁的挠度。通过分析,得到了剪切对泡沫夹层结构梁挠度的影响程度随着梁的跨高比的增大而减小,同时讨论了梁横截面正应变及正应力的分布情况。     

不同取代率和配筋率对RAC梁受弯性能影响试验研究

为了研究RAC梁在不同取代率和不同配筋率下其正截面受弯破坏形态和受弯性能,采用再生骨料取代率为0％、30％、60％和100％共4种,配筋率为0.433％、1.76％和2.62％共3种,在不同工况下设计并制作了6根RAC梁,试验采用四分点加载方案,对不同取代率和配筋率下正截面受弯RAC梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、挠度以及跨中截面应变等进行了试验研究.试验结果表明:RAC梁与普通混凝土梁破坏形态基本相同,均经历弹性、带裂缝工作以及破坏三个阶段;RAC受弯梁正截面符合平截面假定;不同取代率下RAC梁开裂荷载非常接近,但屈服和极限荷载受再生骨料取代率的影响比较明显,其中普通混凝土梁屈服和极限荷载最大,而后随取代率的增加而随之增大;配筋率越大,受弯承载力越大,且开裂荷载随配筋率的增加而略有增加,屈服和极限荷载增幅较大;变形随配筋率的增加而变化幅度相对较低.     

SHCC增强混凝土叠合梁弯曲性能及韧性分析

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)具备优越的拉伸性能与裂缝控制能力,用以提高混凝土材料韧性且以无害化裂缝应对结构变形,将是合理利用SHCC材料、提高加固补强有效性的重要手段.通过四点弯曲试验对不同SHCC层厚增强混凝土叠合梁开裂模式、承载变形能力进行系统分析,并结合JSCE-SF4方法与PCSm方法对不同SHCC层厚叠合梁进行韧性分析.结果表明,SHCC层起到有效约束与分散裂缝作用,随着SHCC层厚度的增加,裂缝的产生与发展模式发生变化.叠合梁试件荷载-挠度曲线均表现出典型弯曲应变硬化特征,承载力与变形随着SHCC层厚的加大均得到大幅度提高.叠合梁韧性随SHCC层厚增大而提高,但SHCC层厚达到37.5％梁高后增长缓慢.     

BFRP筋再生混凝土梁抗弯性能试验研究

通过7根玄武岩纤维(BFRP)筋再生混凝土梁和1根钢筋再生混凝土梁的抗弯性能试验,研究了不同纵筋配筋率与再生骨料取代率对BFRP筋再生混凝土梁受弯性能的影响,分析其承载力变化过程、破坏形态、挠度变形与裂缝发展情况,并与钢筋再生混凝土梁进行对比。结果表明,BFRP筋再生混凝土梁的破坏形式有少筋和超筋破坏两种,分别由BFRP筋拉断和受压区再生混凝土压碎控制。合理配筋的BFRP筋再生混凝土梁破坏前产生的挠度较大,且受拉BFRP筋的应变也较大,说明合理配筋的BRPP筋再生混凝土梁具有一定的延性,能较好地发挥两种材料的性能。BFRP筋再生混凝土梁的裂缝宽度和裂缝条数受再生骨料取代率影响较小,而受配筋率影响较大。此外,BFRP筋再生混凝土梁的初裂荷载相比钢筋再生混凝土梁略低,但极限荷载却有明显提高。     

芳纶纤维加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

本文采用芳纶纤维加固钢筋混凝土梁进行室内疲劳试验,分析了混凝土和钢筋的应变滞回变化规律及加固构件刚度随循环次数的衰减变化规律.试验表明采用芳纶纤维进行加固后,梁的疲劳抗裂性能得到极大改善,有效地延长了损伤混凝土结构的使用寿命,验证了芳纶纤维用于加固承受疲劳荷载结构的可靠性.