FRP筋混凝土双向板冲切性能试验研究

为了探讨加载位置、混凝土强度、玄武岩纤维增强塑料(BFRP)筋用量等因素对混凝土板冲切性能的影响规律,进行了七块BFRP筋混凝土方形板的冲切试验。结果表明:在相同荷载作用下,混凝土和BFRP筋的应变随着混凝土强度的提高及BFRP筋配筋数量的增多而逐渐减小,混凝土板开裂之后混凝土的应变增长速度加快;混凝土板的抗裂能力和冲切承载力受混凝土强度的影响较大,而受BFRP筋配筋配筋率的影响相对较小;集中荷载作用下BFRP筋混凝土方形板的破坏发生于混凝土板的局部位置,破坏类型为冲剪破坏,破坏前无显著征兆,破坏性质为脆性破坏。     

冲跨比对钢筋混凝土板冲切强度的影响

通过改变对冲跨比有直接影响的加载板位置和加载板尺寸,选取集中荷载作用下3块钢筋混凝土双向板进行冲切试验,观察冲切破坏形态,分析加载荷载与中央挠度及钢筋应变的关系,研究加载板尺寸、加载位置对板冲切受力性能的影响。结合前期20块板的冲切破坏荷载,与规范公式计算结果进行对比,对中国、美国、英国和欧盟等规范公式中影响冲切强度的关键参数进行了探讨,尝试推导修正公式。结果表明:钢筋混凝土板冲切强度随着加载板尺寸的增大而增大,偏置荷载作用下试件的冲切强度大于中置荷载作用的冲切强度。相比较其他规范式,试验中所涉及23块板试件的试验值与修正公式计算值最为接近。     

钢筋混凝土板柱节点抗冲切试验研究

完成了9个冲跨比为7的钢筋混凝土板柱节点受冲切破坏试验,得到了荷载-挠度曲线、应变及破坏形态等信息。根据本试验结果和历史试验数据,分析了混凝土强度、纵向配筋率、纵筋屈服强度等因素对试验板破坏形态及受冲切承载力的影响,并将受冲切承载力试验值与我国混凝土规范GB 50010—2010、美国规范ACI 318-08、欧洲规范EN 1992-1-1∶2004和CEB-FIP Model Code 2010规范的计算值进行了对比。结果表明:相对于普通强度混凝土板柱节点,高强混凝土板柱节点的破坏特征对配筋情况并不敏感;混凝土强度和配筋率的变化将影响构件的破坏模式;我国混凝土规范计算得到的高强混凝土板柱节点受冲切承载力比普通强度混凝土板柱节点的计算结果保守;我国混凝土规范中的混凝土抗拉强度不能很好地反映混凝土强度对受冲切承载力的影响;纵筋配筋率对受冲切承载力有较大影响。     

钢纤维高强混凝土冲切板的试验研究

为研究钢纤维高强混凝土板的抗冲切性能,对18个不同混凝土强度、钢纤维体积率、板面纵筋配置以及不同冲跨比的配筋混凝土板柱连接体进行了冲切试验,得到板在柱上荷载作用下,挠度、倾角、板面混凝土应变及板内混凝土应变、沿板面纵向钢筋应变等与荷载的关系曲线。研究结果表明,在高强混凝土板柱体系中掺入钢纤维不仅可减小冲切板在各个受力阶段的变形,增大板的能量吸收能力和冲切时强度,更使板冲切破坏的脆性明显降低,板的抗冲切受力性能得到全面改善。并在试验研究的基础上,建立了包含板抗冲切力和抗弯能力的新的极限承载力计算公式,理论值与实测值吻合良好。     

钢筋混凝土叠合双向板受冲切性能试验研究

通过对 13块四边简支叠合双向板在集中荷载作用下的受冲切试验研究 ,分析了试验板的受力工作机理、裂缝、钢筋应变、支座反力特性和板的破坏形态。试验结果表明 :在集中荷载作用下 ,四边简支钢筋混凝土叠合双向板的破坏形态均为无预兆的脆性冲切破坏。据此 ,给出了相应的叠合双向板受冲切承载力建议计算方法     

配置碳纤维增强复材网格筋的混凝土板抗冲切性能研究

混凝土板在集中荷载作用下容易发生冲切破坏,实际工程中已有板柱节点冲切破坏导致结构连续倒塌的案例。通过在混凝土板中配置碳纤维增强复材(CFRP)网格筋以提高混凝土板的抗冲切性能,开展了6个试件的抗冲切力学性能试验,得到了配置CFRP网格筋混凝土板的抗冲切承载力、CFRP网格筋应变、冲切范围内板的位移和板的破坏形态。试验结果表明,在混凝土板中配置CFRP网格筋可以提高混凝土板的抗冲切承载能力和抵抗变形能力,并且在出现冲切破坏后仍具有一定的承载能力。采用CFRP网格筋提高混凝土板抗冲切性能具有工程应用价值。     

柱截面形状对板柱节点受冲切性能影响的试验研究

我国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）的板柱节点受冲切承载力计算公式考虑了柱截面形状的影响,但相关的试验研究十分有限,机理尚不明 确。为研究柱截面形状及纵筋配筋率对板柱节点受冲切性能的影响,完成了10个轴心荷载作用下的板柱节点冲切破坏试验。试验变量为柱截面形状（包括圆 形、六边形、方形和矩形截面）以及纵筋配筋率。通过试验获取了荷载-挠度曲线、破坏形态、钢筋和混凝土的应变分布。采用专门设计制作的应变测杆, 得到了板柱节点内部裂缝发展过程。结合试验结果和已有试验数据进行分析,结果表明：柱截面形状对受冲切承载力的不利影响的根本原因是冲切截面计算 周长与板截面有效高度的比值增大导致的应力集中现象;现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）假定的冲切锥面倾角以及圆柱板柱节点的受冲切 承载力计算方法存在不合理之处;板内斜裂缝首先在靠近柱头的中上部区域形成,冲切破坏呈现剪切劈裂的特点。     

FRP筋混凝土梁弯曲试验及设计方法探讨

利用我国自主开发的FRP复合筋加工混凝土梁式构件,采用两点加荷方式进行了弯曲试验,测定了单调荷载作用下的梁的挠度与相应的荷载关系曲线,研究了配筋率、与混凝土的粘接作用等因素对构件承载能力、变形性能的影响,分析了FRP筋混凝土梁在荷载作用下的变形特征和破坏形态,提出了FRP筋混凝土梁设计方法。     

型钢混凝土组合板柱节点冲切破坏机理研究

为研究型钢混凝土组合板柱节点的抗冲切性能,以节点布钢形式、板纵筋配筋率、混凝土强度等级、板厚及型钢配钢率为研究参数,共设计了12个数值分析模型,采用有限元软件ABAQUS进行了计算,分析了各模型的竖向荷载-板中心挠度曲线、极限承载力,并详细地探究了型钢混凝土组合板柱节点的冲切破坏机理。研究结果表明,在板柱节点中布置型钢可显著提升节点的抗冲切性能,并且随着型钢布钢数量、板纵筋配筋率、混凝土强度等级、混凝土板厚及型钢配钢率的增加,节点的抗冲切性能均会得到不同程度的提升。在型钢混凝土组合板柱节点受载破坏过程中,首先为板底混凝土受拉开裂,随后板纵筋及型钢下翼缘受拉屈服,最后为柱周边板顶混凝土被压酥,破坏具有明显的延性破坏特征。此外,对型钢混凝土组合板柱节点的冲切破坏机理研究显示,组合节点的冲切破坏面由柱对板形成的冲切面及型钢梁对板形成的冲切面两部分组成。     

再生混凝土双向板抗冲切性能试验研究

再生混凝土是一种绿色环保型建筑材料,其在工程中能够部分代替普通混凝土,这样不仅可以消化大量的废弃混凝上,而且可以减少对天然砂石的开采,从而缓解环境压力。因此,国内外的研究学者进行了大量的试验和理论研究,但是这些试验绝大部分都是基于再生混凝土材料的基本力学性能进行的,对于其在结构设计应用方面的试验研究较少。本文共设计了6块再生钢筋混凝土双向板和2块普通钢筋混凝土双向板试件,对再生混凝土双向板的抗冲切性能进行了试验和对比试验研究。主要通过再生混凝土双向板在中置局部垂直集中荷载作用下的静力试验,研究板底纵筋配筋率、板厚和加载面面积对再生混凝土双向板抗冲切性能的影响,并初步得到一些结论。     

Punching shear strength of interior slab–column connections strengthened with carbon fiber reinforced polymer sheets

In this paper, punching shear strengthening of flat slabs using Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) sheets is studied. Fifteen specimens of reinforced concrete slabs were tested. Thirteen of them were strengthened by CFRP sheets and two specimens were kept as control specimens. Four of these strengthened specimens were tested under cyclic vertical loading. The width of CFRP sheets varied in different specimens. The CFRP sheets were located at the tension side of the slabs in two perpendicular directions. Vertical load was applied downward through a column stub using a hydraulic Jack. In all specimens, no rupture of CFRP sheets was observed. The test results showed that the use of CFRP sheet, in addition to steel reinforcing bars, as flexural reinforcement improves the punching shear strength of slabs. This improvement can be significant for the slabs made of high strength concrete and low steel reinforcement ratio. However, the improvement of punching shear strength due to FRP strengthening reduced under cyclic vertical loading. The test results were compared with the equations proposed by ACI 318 and BS 8110 Codes. The ACI Code underestimates the punching shear strength of slabs and this underestimation becomes more pronounced with the increase in the flexural reinforcement. The BS 8110 Code appropriately accounts for the effect of flexural reinforcement on punching shear strength of slabs. However, for the strengthened slabs, an equivalent reinforcement ratio should be used to include the effect of both steel and CFRP flexural reinforcement.     

Babadua reinforced concrete two-way slabs subjected to concentrated loading

This work investigated the flexural strength and deformation of 14 two-way concrete slabs that were reinforced in two directions with babadua (botanical: thalia geniculata) bars. The slabs were simply supported on all four sides and tested under a central concentrated load. Ten of the specimens were tested monotonically while the remaining four were subjected to cyclic loading prior to failure. The span-to-effective depth ratios of the slabs ranged from 13.2 to 26.2. Cracking loads of the reinforced concrete slabs averaged 42% of the failure loads predicted for the un-reinforced concrete sections. Experimental failure loads were found to average approximately 170% of the theoretically predicted values. Also the experimental failure loads averaged 148% and 198% of the theoretical punching shear strength of the un-reinforced concrete section under monotonic and cyclic loads, respectively. The slabs exhibited high stiffness against deformation prior to collapse through crushing of concrete.     

钢筋钢纤维增强混凝土板冲切性能试验研究

对13块无腹筋简支整浇钢筋钢纤维高强混凝土双向板进行试验,分析混凝土强度、钢纤维体积率和钢纤维掺加范围对板冲切性能的影响。试验结果表明:钢纤维的掺入对钢筋高强混凝土板的冲切性能的改善比较显著。随着钢纤维掺加范围的增加,局部钢纤维高强混凝土板冲切极限承载力和韧性呈线性提高,但掺加范围增大到2倍板厚时,再继续增加掺加范围冲切性能基本不再变化,可以通过该措施来减少钢纤维用量。     

钢筋局部钢纤维高强混凝土板冲切挠度计算

根据钢筋局部钢纤维高强混凝土冲切板的试验结果,讨论了钢纤维体积率、钢纤维掺加范围和混凝土强度对试验板冲切变形的影响,建立了试验板开裂荷载及荷载—挠度曲线上升段挠度计算公式,并进行了数值计算.结果表明,钢纤维的掺入对钢筋高强混凝土板冲切变形性能的改善比较显著;试验板挠度计算值与试验值吻合较好.     

爆炸荷载作用下外贴FRP加固钢筋混凝土双向板试验研究

通过集团装药隔土爆炸荷载作用下4块外贴FRP条带加固钢筋混凝土双向板和1块普通板的对比试验,考察了裂缝的产生、开展过程及分布形状,分析了FRP加固板的荷载、位移、加速度、钢筋和混凝土以及FRP应变动力响应时程,研究了FRP加固板的抗爆破坏特征。研究结果表明：外贴FRP条带加固能有效延缓混凝土的开裂,限制裂缝的开展,改善钢筋混凝土板的抗爆性能;外贴FRP条带加固后,RC双向板的跨中位移响应、混凝土和钢筋应变响应明显降低,结构的抗爆炸冲击波能力得到明显提高;外贴FRP条带加固双向板在爆炸冲击荷载作用下的破坏形态有受弯破坏和弯曲屈服后的剪切破坏,外贴FRP条带在极限状态时发生了剥离及断裂破坏。图12表6参10     

钢筋砼四边支承矩形板抗冲切性能试验研究

根据４５块在集中荷载作用下无腹筋的边长比不大于２的钢筋砼四边支承矩形板的抗剪试验结果可知，板的破坏形态均为冲切破坏。本文分析了试件的冲切机理和受力特征，讨论了影响受冲切承载力的主要因素，并给出了受冲切承载力的建议计算方法。     

钢-超高性能混凝土组合板冲切性能试验研究和承载力计算

钢-超高性能混凝土(UHPC)组合板是将钢板与UHPC通过连接件组合成整体,具有高强、高延性、抗开裂、施工便利等特性,可应用于桥面板、防护工程等结构中.由于钢-UHPC组合板相对较薄且往往承受集中荷载,因此需要对其抗冲切性能进行重点研究.通过变化连接件参数、UHPC厚度、钢板厚度和加载区边长,完成了14块板件在集中荷载...     

GFRP筋地下连续墙混凝土板受弯性能试验研究及有限元分析

为了解GFRP筋地下连续墙的受弯性能,通过GFRP筋混凝土板和钢筋混凝土板的对比受弯试验,分析了两者的受力-变形过程和破坏形态,对比了两者的挠度、开裂荷载、极限荷载以及混凝土应变。结果表明：GFRP筋混凝土板的受力-变形曲线大致可划分为开裂前和开裂后两个阶段,其破坏表现为脆性;混凝土开裂前两种板的截面应变变化规律均基本符合平截面假定,但开裂后GFRP筋混凝土板的挠度增长速率远大于钢筋混凝土板,且该速率基本不变;两种板的开裂荷载较为接近,而GFRP筋混凝土板的极限荷载为钢筋混凝土板的1.2倍。在试验基础上,建立了GFRP筋混凝土板的有限元模型,通过参数分析表明,GFRP筋混凝土板的抗弯刚度在开裂后随配筋率的增大而增大。图13表6参8     

Durchstanzmodell für Flachdecken mit Faserverbundbewehrung und großen Aussparungen in Stützennähe

Punching Model for Flat Slabs with FRP Reinforcement and large Openings near the supporting Surface Flat slabs with tension bars using glass‐ or carbon fiber reinforced polymer have a substantial lower punching load capacity then conventional steel reinforced plates. This is caused by the dependence of the shear force transportation on the stiffness and therefore on the elastic modulus of the reinforcement, after concrete is cracked: For glass fiber reinforced polymer the elastic modulus has an amount of approximately 35000 N/mm², which isn't more then one sixth of the steel value. Until now designing rules for concrete don't take into account this influence. Following a new developed punching model will be presented, that compared with DIN 1045 [2] and DIN 1045‐1 [3] directly includes the elastic modulus of the bending reinforcement and that also applicates the reduction of the punching load capacity by openings near the supporting surface in a realistic way.     

配筋钢纤维砼板抗冲切性能的试验研究（下）

配筋钢纤维砼板抗冲切性能的试验研究（下）安玉杰，赵国藩，黄承逵（大连理工大学）四、钢纤维检板受冲切承载力计算方法以往的研究者基本上将配筋钢纤维砼板受冲切承载力Ｆｆｃ看成是钢筋砼板受冲切承载力Ｆｃ与钢纤维承担的作用力Ｆｆ之和［１］［３］，即式中─—钢纤...