复合配筋混凝土预制方桩抗剪性能试验研究

创新研发了复合配筋混凝土预制方桩,通过施加预应力提高桩身的抗裂性能,配置非预应力钢筋增强桩身的抗弯承载力和延性,采用实心而非空心截面且合理配置箍筋提高桩身的抗剪性能。对3种常用规格共9根方桩试件进行足尺度抗剪性能试验,对比研究预应力和非预应力混凝土预制方桩在抗裂性能、抗剪承载力、变形性能及破坏特征等方面的差异。结果表明:施加预应力可显著提高混凝土预制方桩试件斜截面的开裂剪力,限制并延缓桩身裂缝的发展,提高方桩的极限抗剪承载力,降低斜截面抗剪破坏的变形能力;方桩试件的极限抗剪承载力试验值较GB 13476—2009《先张法预应力混凝土管桩》推荐算式的计算值大50%以上;试件破坏形式有两种:斜截面抗剪破坏和正截面抗弯破坏。因此,此新型预制方桩能够有效解决预应力混凝土管桩水平承载力低、普通混凝土预制方桩抗裂性能差的问题。     

浅谈预应力混凝土管桩抗弯性能和抗剪性能的检测

通过学习GB13476-2009预应力混凝土管桩相关标准、规程及图集,结合检测实践,指出在做管桩抗弯性能和抗剪性能检测时应注意的事项,并提出对标准管桩抗剪试验方法的建议。     

预应力混凝土管桩抗弯及抗剪性能试验研究

通过一系列原型试验,对预应力混凝土管桩的抗弯及抗剪性能进行研究。抗弯试验结果显示,试验所采用的预应力混凝土管桩抗弯性能明显优于规范值,在弯矩作用下桩身裂缝分布于跨中约3m范围内。管桩弯曲断裂时呈脆性破坏性状,最大应力处位于跨中纯弯段内,裂缝出现前跨中界面应变基本符合平截面假定,裂缝出现后中性轴上移。桩身破坏后仍具有较高的抗弯承载力,但裂缝出现后桩身刚度明显降低。抗剪试验显示试验桩的抗剪性能优于规范值,断裂处为大致45°的剪切破碎带。抗剪试验中管桩的应力主要集中在剪弯段内,管桩破坏后仍具有较高的抗剪承载力。     

复合配筋预应力混凝土管桩抗弯性能试验和数值分析

开发研制了复合配筋(GFRP筋)预应力混凝土管桩(以下简称PRC-G桩),并进行了抗弯性能的现场抗弯试验和数值分析。试验研究结果表明,GFRP筋可以明显改善常规管桩的抗弯性能,其开裂荷载和极限荷载均有显著的提高,破坏时PRC-G桩均是受压区混凝土破碎而PRC桩的预应力筋被拉断;数值分析结果表明,PRC桩破坏时,预应力钢筋达到屈服强度1 420 MPa,PRC桩受压区混凝土未达到标准抗压强度,桩身未被破坏;PRC-G桩破坏时,受压区混凝土最大压应力为52.03 MPa,受压区混凝土破碎,管桩破坏。抗弯数值模拟和抗弯试验的结果表明,两者的荷载-挠度曲线的规律基本一致。研究成果可为复合配筋(GFRP筋)预应力混凝土管桩在工程中的推广应用提供理论依据。     

复合配筋预应力混凝土管桩受弯与受剪性能试验研究

通过开展2种常用规格的复合配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)的受弯和受剪性能试验,对比2种规格PRC管桩的受力特性和破坏特征,分析非预应力钢筋对结构承载力和破坏过程的影响.受弯试验结果表明:非预应力钢筋的加入改善了预应力混凝土管桩(PHC管桩)的承载性能,其抗裂弯矩和极限弯矩均有显著提高,分别是规范参考值的1.1倍和1...     

新型混合配筋预应力混凝土管桩抗弯性能试验研究

提出"新型混合配筋预应力混凝土管桩"的概念,即在预应力混凝土管桩中加入一定数量的非预应力钢筋,形成水平承载混凝土复合截面,以提高预应力管桩的抗弯承载力和延性。通过对5种配有非预应力钢筋的新型混合配筋预应力混凝土管桩(每种形式制作2根)与2根普通预应力混凝土管桩的对比试验,结果表明配置非预应力钢筋后的新型管桩具有好的抗弯性能。最后,基于GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》和试验结果,提出新型管桩的抗裂弯矩计算公式;推导了新型管桩抗弯承载力设计计算理论公式;计算结果与试验结果符合良好。     

复合配筋混凝土预制方桩接头抗拉性能

通过对3种桩型共9根复合配筋混凝土预制方桩接头试件进行足尺度抗拉性能试验,研究其抗拉承载力、破坏形式及裂缝分布。试验结果表明:方桩接头试件的极限抗拉承载力试验值基本满足规范公式计算值的要求;试件存在全截面抗拉破坏和端板处连接破坏2种不同的失效形式;所有试件的连接接头安全可靠,均没有发生破坏;桩身混凝土的裂缝分布较为均匀。     

混合配筋新型预应力混凝土管桩抗弯性能研究

提出了在预应力混凝土管桩中加入一定数量的非预应力钢筋的新型混合配筋预应力混凝土管桩的概念,以提高预应力管桩的抗弯承载力和延性.通过5根配有非预应力钢筋的混合配筋新型预应力混凝土管桩原型和2根普通预应力混凝土对比管桩的标准抗弯试验,研究了配置非预应力钢筋后的新型管桩的极限弯矩和刚度.基于混凝土规范和试验结果,建议了新型管桩抗弯承载力设计计算理论公式和用于管桩出厂检验的桩身极限弯矩检验值理论计算公式,均和试验结果符合良好,且满足管桩设计要求.提出了新型管桩开裂前和开裂后抗弯刚度的计算公式,和试验结果吻合良好.     

水下不分散混凝土配筋梁抗剪性能试验研究

水下不分散混凝土在跨江、跨海工程中广泛被应用,因此研究水下不分散混凝土结构的性能非常必要。本文进行了水下不分散混凝土配筋梁与普通钢筋混凝土梁的抗剪性能对比试验。试验结果表明,水下不分散混凝土配筋梁的抗剪性能与普通钢筋混凝土梁的抗剪性能接近。因此,可以用计算普通钢筋混凝土梁受剪的理论计算水下不分散混凝土配筋梁的受剪。     

配筋暖砖墙体抗剪性能研究

为考察配筋暖砖墙体的抗剪性能,文中利用ANSYS软件建立了6片不同混凝土强度等级、竖向压力、是否带有洞口的6片墙体有限元模型,进行了配筋暖砖墙体的抗剪性能数值分析,获得不同参数对配筋暖砖墙体的抗剪性能的影响规律,为配筋暖砖墙体的工程应用提供理论依据。     

预应力混凝土实心方桩抗弯性能试验研究

结合足尺抗弯性能试验,对比研究了高低预应力混凝土实心方桩在抗裂性能、抗弯承载力、变形能力、破坏形式等方面的差异.结果 表明:减小张拉控制应力可以降低预应力混凝土实心方桩的抗裂性能,提高变形能力,而桩身极限抗弯承载力基本保持不变;低预应力混凝土实心方桩破坏形式为预应力钢棒被拉断,高预应力混凝土实心方桩破坏形式为预应力钢棒...     

SFRC/SCC钢筋复合梁受弯性能试验研究

设计了一批受拉区为SFRC、受压区为SCC的钢筋复合梁,分析了纵筋配筋率、SFRC替换层钢纤维体积掺量以及替换层高度对复合梁在四点弯曲荷载作用下的承载力、挠度以及裂缝形态的影响,并与普通混凝土梁进行了对比.通过理论分析计算得出了SFRC/SCC复合梁的承载力表达式,并将理论计算结果与试验数据进行了对比分析,以验证表达式...     

预应力混凝土叠合板受弯性能的试验研究

通过进行预应力混凝土叠合板受弯性能试验,研究了叠合板抗裂性及裂缝发展规律、挠度、承载力等结构性能。试验结果表明:在标准荷载作用下试件均未开裂,在正常使用状态下的挠度能够满足规范要求。因此,其开裂弯矩、极限承载力、挠度可按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)进行计算。     

再生粗骨料混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对3根相同配筋率、相同混凝土抗压强度、不同再生粗骨料取代率的再生混凝土简支梁的抗弯试验,探讨了再生混凝土受弯构件正截面受力变形性能和破坏特征。试验结果表明:再生混凝土梁正截面在受力过程中,仍具有弹性、开裂、屈服和极限4个明显特征;正截面平均应变服从平截面假定;相同条件下,再生混凝土梁的开裂弯矩和极限抗弯承载能力接近于普通混凝土受弯构件,抗弯刚度小于普通混凝土受弯构件。最后,本文根据现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)提出的普通混凝土梁的计算公式,验算了再生混凝土梁的开裂弯矩、极限弯矩、挠度和最大裂缝宽度。初步验算结果表明,除极限弯矩计算公式外,普通混凝土梁的开裂弯矩、挠度和最大裂缝宽度计算公式均不再适用于再生混凝土梁。     

粉煤灰与钢纤维复合高性能道面混凝土试验研究

采用粉煤灰和钢纤维复合的技术路线,研究了粉煤灰等量取代、超量取代、水泥量不变的条件下对钢纤维混凝土性能的影响.结果表明,粉煤灰和钢纤维的掺入可提高道面混凝土的力学性能,改善混凝土的内部结构,并可降低道面混凝土的投资.     

玄武岩纤维筋混凝土梁正截面抗弯承载力试验研究

为了研究BFRP筋混凝土梁的抗弯性能,进行了不同配筋率和不同配筋形式BFRP筋混凝土梁的四点弯曲试验,分析了试件的跨中挠度、抗弯承载力和裂缝分布规律。结果表明:BFRP筋混凝土梁的弯矩-挠度曲线表现出试件开裂、峰值弯矩为转折点的三折线特征;BFRP筋与钢筋混合配筋梁的弯矩-挠度曲线表现出试件开裂、钢筋屈服和峰值弯矩为转折点的四折线特征;BFRP筋与钢筋混合配筋能提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力,减小BFRP筋混凝土梁的挠度和裂缝宽度,同时发挥BFRP筋强度高的特点;BFRP筋与钢筋混合配筋梁符合平截面假定,并给出了正截面抗弯承载力计算公式。     

地震荷载下加入钢纤维的钢筋混凝土柱的抗剪强度和性能

钢筋混凝土柱中使用钢纤维,可以帮助改善在地震激励作用下柱的抗破裂性。在性能试验中准备了8根构件,用于评估钢纤维对于钢筋混凝土柱的剪切强度和行为的加固作用。该项研究中采用的变量是钢纤维的体积分数(例如:0·0%,1·0%1·5%和2·0%)和抗剪钢筋的名义比率(例如0·26%和0·21%)。从试验结果可以看到,抗剪能力增加最大的达到了1·5%的钢纤维体积分数。为了预测这些柱子的最大抗剪强度,Hirosawa和Priestley提出了剪切强度计算公式,评价和应用了ACI318-99,AIJMB和NZS3101中的剪切强度公式。通过参数和退化的分析,对Priestley公式进了修正,包含了钢纤维加固的作用。最后,这个公被用于预测加入了钢纤维的钢筋混凝土柱的抗剪力。     

新型预制低层装配式剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种适用于低层建筑的装配式剪力墙结构,并对3个足尺预制剪力墙试件进行了低周往复加载试验.结果表明:在合理范围内增加轴压比,墙体的承载力有明显提高,两个试件都是延性破坏,延性和耗能能力均有所增强;减小剪跨比会使墙体开裂荷载和原始刚度变大,但延性变差,水泥砂浆层出现脆性破坏.     

PC结构混凝土柱抗震性能试验研究

针对PC框架结构节点区施工复杂、震后柱叠合面处混凝土易开裂的问题,提出了一种梁柱节点预制的PC结构,该结构将薄弱区由节点转移到框架柱的中部。为了研究此类PC柱的抗震性能,设计并完成了一个足尺PC柱与现浇混凝土对比柱的拟静力试验,得到了2个试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及极限承载力。结果表明,PC柱和现浇柱均为弯曲破坏;PC柱极限承载力比现浇柱高6.1%;刚度退化规律大致相同,PC柱的初始刚度和极限刚度分别为现浇柱的1.30倍和0.93倍;PC柱的延性系数为现浇柱的1.47倍;2个试件耗能能力基本相同。综上可知,此类PC柱和现浇注的抗震性能相近,且施工方便、节能环保,是一种值得推广的装配式结构连接形式。     

新型模块化自保温混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究新型模块化装配式自保温混凝土剪力墙在不同轴压比作用下的抗震性能,设计并制作了4组共12个混凝土剪力墙试件,所有试件均为配筋相同的一字型剪力墙,两端设置暗柱,包括1组实心现浇对比剪力墙试件,1组预制空心后填实剪力墙试件和2组新型自保温预制混凝土剪力墙试件,对其进行低周反复加载试验。采用ABAQUS有限元软件建立自保温混凝土剪力墙精细化有限元分析模型。试验结果表明,在3种设计轴压比下,自保温预制剪力墙的平均屈服荷载和平均峰值荷载均与预制实心剪力墙近乎相等;自保温预制剪力墙的延性系数和累积耗能均低于预制实心剪力墙;自保温预制剪力墙的刚度退化规律与预制实心剪力墙相近。在三种设计轴压比下,当顶点水平位移在±20mm以内时,在相同顶点水平位移下自保温预制剪力墙和预制实心剪力墙的耗能系数接近;当顶点水平位移大于±20mm时,在相同顶点水平位移下自保温预制剪力墙的耗能系数略大于预制实心剪力墙。自保温预制剪力墙试件峰值荷载的数值模拟结果与试验结果的误差在5%以内,满足工程精度要求。