纤维布加固锈蚀混凝土柱抗剪承载力的试验研究

采用复材对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维布对不同箍筋锈蚀程度混凝土方柱进行外包加固。通过水平低周往复加载的方式,研究了PET纤维布外包损伤钢筋混凝土柱的约束机理,并通过试验结果分析了箍筋锈蚀对柱进行PET纤维布抗剪加固的影响。试验结果表明:随着箍筋锈蚀率的增大,柱的抗剪承载力下降;损伤钢筋混凝土柱在经过PET纤维布加固后,试验柱的极限承载力得到了明显提高,但PET纤维布的利用率随着箍筋锈蚀率的增大而降低。根据试验结果分析,提出考虑箍筋锈蚀率的PET纤维布抗剪折减系数k_(pf)和PET纤维布加固锈蚀钢筋混凝土柱受剪承载力计算模型,计算值与试验值吻合较好。     

锈蚀对钢筋与轻骨料混凝土黏结性能的影响

为了研究箍筋、钢筋锈蚀等对轻骨料混凝土与钢筋之间黏结性能的影响,制作了18个钢筋轻骨料混凝土试件,分有箍筋、无箍筋两类试件,每类试件又分无锈蚀(锈蚀率为0%)、轻度锈蚀(锈蚀率为1%)、中度锈蚀(锈蚀率为3%)、重度锈蚀(锈蚀率为5%)四种工况,采用电化学法加速钢筋的锈蚀,通过拉拔试验,得到各个试件的荷载-滑移曲线,通过黏结力-滑移曲线、每种工况试件的特征值,分析了箍筋、钢筋锈蚀程度对锈蚀钢筋与轻骨料混凝土黏结性能的影响。结果发现:箍筋对锈蚀钢筋与轻骨料混凝土的黏结性能影响很大,箍筋的存在可以提高试件的黏结强度,延缓试件在极限荷载时劈裂破坏,甚至变成延性破坏。随着锈蚀程度的增加,轻骨料混凝土与钢筋的黏结性能有先增加后减小的趋势。     

泵送C40混杂纤维混凝土的配合比优化研究

进行了泵送C40钢纤维、聚丙烯混杂纤维混凝土的配合比优化研究，在混凝土配合比设计中选定了水胶比、砂率、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量、单位用水量和粉煤灰掺量六个因素，并考虑钢纤维掺量与聚丙烯纤维掺量的交互作用进行了正交试验。通过极差分析和方差分析。明确了各因素对新拌混凝土坍落度、28d抗压强度和28d劈拉强度等力学性能的影响。针对混杂纤维对混凝土的增强机理，引用了总功效系数这一指标。对各个考核指标进行了考查，得到了钢纤维、聚丙烯混杂纤维混凝土的最优组合条件，再经扩展试验确定了泵送C40钢纤维、聚丙烯混杂纤维增强混凝土的推荐配合比。     

混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比研究

为了研究混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比的影响因素及确定其最优配合比,本文基于正交理论,通过对混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比的设计,分析了水泥用量、砂率、聚丙烯纤维掺量对塌落度、立方体抗压强度、劈拉强度的影响。结果表明,砂率对塌落度的影响最为显著,水泥用量对立方体抗压强度的影响最为显著,抗压强度随着水泥用量的增加而增加。对单指标试验结果进行计算后,利用综合平衡法,分析各项指标的重要性及其各项指标中的因素主次,水平优劣等因素,确定了混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比的最优因素水平组合。从力学性能及环保角度考虑,混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土有着广阔的应用前景。     

箍筋锈断的钢筋混凝土柱承载力研究

用外加电流对钢筋混凝土柱内纵向钢筋进行了快速锈蚀试验。针对局部箍筋锈断而影响锈蚀钢筋混凝土柱的承载力这一因素,并考虑纵筋锈蚀率和混凝土截面锈损两个因素对柱承载力的影响,设计制作了20根钢筋混凝土试验柱,用以研究轴心受压、小偏心受压和大偏心受压锈蚀钢筋混凝土柱承载力的降低规律。     

钢筋锈蚀混凝土梁刚度简析

文章分析影响锈蚀钢筋混凝土梁刚度变化的各个因素,比较锈蚀梁与对比梁（非锈蚀梁）,分析得出影响锈蚀构件刚度变化的主要因素—主筋锈蚀率。结合试验数据,提出锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算方法,建立抗弯刚度随钢筋锈蚀量的变化模型。     

锈蚀钢筋混凝土梁受力性能研究

根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋—混凝土界面的性能退化模型,采用有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,通过试验验证了数值分析结果的准确性。在此基础上,对锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能进行了参数分析。结果表明:(1)钢筋锈蚀率对钢筋混凝土梁受力性能影响较大,随着锈蚀率的增加,构件的承载力降低、刚度退化及延性变差;(2)钢筋—混凝土界面粘结力对钢筋混凝土梁承载力影响较小,但会改变构件的破坏模式,随着锈蚀率增加,构件从延性破坏变为脆性破坏。本文研究成果可为锈蚀钢筋混凝土梁加固设计提供参考。     

基于正交设计模型相似材料配比试验研究

将胶砂比(A)、水灰比(B)及水膏比(C)作为试验因素,设计3个水平,共9组试验。对每组进行称重及压缩试验,得到了密度、抗压强度和弹性模量等力学指标。结果表明:材料力学指标分布范围大,能满足试验要求。通过极差分析法确定起主要影响作用的因素:骨料对密度的影响起主要作用;胶砂比对抗压强度和弹性模量的影响起主要作用。     

锈蚀槽钢梁承载性能研究

对锈蚀槽钢梁承载性能进行试验研究和理论分析。试验研究表明:锈蚀率对钢材抗拉强度和弹性模量的影响较小;截面尺寸、跨度和锈蚀率是影响锈蚀槽钢梁承载力和变形的主要因素;试件发生整体受弯破坏。锈蚀槽钢梁弯矩-挠度曲线可分为3个阶段:弹性锈蚀层脱落段、弹性段和屈服强化段。锈蚀槽钢梁弯矩-曲率关系曲线可分为2个阶段:弹性段和屈服强化段。在试验研究基础上,提出锈蚀槽钢梁基于平均厚度和锈蚀率的承载力计算方法,以及挠度的计算方法。计算公式简单,且具有很高的计算精度,便于工程应用。     

锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

为研究钢筋锈蚀对钢筋混凝土(RC)柱抗震性能的影响,设计并制作了8根RC柱试件,其中包括1根未锈蚀柱、3根纵筋锈蚀柱和4根箍筋锈蚀柱.采用5％ NaC1溶液浸泡试件并通电对钢筋进行锈蚀试验,通电锈蚀完成后,分别对8根试件进行了低周往复循环荷载试验,分析得到了不同锈蚀率下各试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延...     

碳纤维加固钢筋混凝土梁的抗剪及耐久性研究

为了对碳纤维加固钢筋混凝土梁的抗剪及耐久性性能进行研究,通过加固的试验梁和未加固的对照梁在氯离子侵蚀下的耐久性试验,对比分析了在荷载作用下钢筋混凝土梁在使用阶段的裂缝开展、挠度、电化学指标和应变。表明碳纤维能起到很好的屏障作用,并能有效限制裂缝的开展,且加载后均未出现剪切破坏,碳纤维可明显提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力和耐久性,但不同的加固方式对其耐久性影响较大。     

锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪性能研究

锈蚀钢筋混凝土构件抗剪性能是迫切需要研究的问题,本文通过18根锈蚀钢筋混凝土简支梁和3根无锈蚀的普通钢筋混凝土对比梁的斜截面抗剪试验研究及理论分析,研究了不同剪跨比下箍筋锈蚀程度对钢筋混凝土简支梁斜截面变形、裂缝形成和开展、承载能力、破坏机理等方面的影响。试验结果表明:箍筋锈蚀使箍筋对混凝土的约束降低,斜面裂缝发展较快,从而削弱了斜裂缝两侧骨料之间的咬合作用;剪压区箍筋锈蚀所产生的锈胀裂缝对试验构件抗剪强度的影响很大;剪跨比决定了试验构件的破坏形态,箍筋锈蚀对破坏形态影响较小;箍筋锈蚀对试验构件斜截面承载能力有较大影响。本文在试验研究基础上,运用根据极限平衡理论,建立了锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面承载力计算模型。     

持续荷载作用下钢筋锈蚀对混凝土梁工作性能的影响

利用新设计的一套试验装置,对钢筋混凝土梁进行在钢筋加速锈蚀条件下的准长期静力荷载试验。通过对纵向受力钢筋通稳压直流电,采用氯化钠溶液作为电解液等实验方法,实现了被混凝土所包裹的主筋的快速均匀锈蚀。在长期恒定荷载条件下,观测了试验梁的固有频率、挠度、混凝土应变随时间的变化。通过对比,建立了恒载作用下,钢筋锈蚀量与试验梁固有频率、挠度、混凝土受压区应变变化的对应关系。并利用根据纵向裂缝宽度分布修正之后的截面抗弯刚度,采用差分法计算钢筋锈蚀后梁的挠度,试验值与实测值吻合良好。分析结果表明,梁的固有频率对锈蚀的发展敏感,在实际工程中可以通过动测方法诊断钢筋锈蚀导致的结构损伤。     

混杂纤维自密实混凝土梁受弯性能的试验研究

在纤维自密实混凝土工作性试验的基础上,对7组无筋混杂纤维自密实混凝土梁和5组混杂纤维增强低配筋率的钢筋自密实混凝土梁受弯性能进行试验研究,并分析纤维类型和纤维长径比对梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及弯曲韧性的影响。结果表明:梁的弯曲韧性随着纤维长径比的增加而增加,混杂纤维混凝土梁的弯曲韧性优于钢纤维,两种纤维协同作用时具有很好的正混杂效应;与最小配筋率的钢筋混凝土梁相比,纤维的掺入明显地改善了梁的屈服荷载和极限荷载,掺有(40+4)kg/m3混杂纤维并按最小配筋率配筋的梁的极限荷载与仅按1.5倍最小配筋率配筋的梁相当。     

锈蚀后钢纤维和钢纤维混凝土的力学性能

通过对剪切型、铣削型、切断型3种钢纤维和钢纤维混凝土的快速锈蚀试验,研究了锈蚀前后钢纤维的外观、弯折性能和抗拉强度的变化,以及钢纤维混凝土经过不同锈蚀时间后的抗压强度和抗拉强度的变化规律.结果表明:随锈蚀时间的增加,钢纤维的锈蚀程度逐渐增大,弯折性能和抗拉强度逐渐降低,钢纤维混凝土的抗压强度和抗拉强度随之减小.但是抗压强度和抗拉强度的变化规律有所不同,当锈蚀时间较短时,抗压强度变化不明显,在锈蚀时间超过60d以后,抗压强度显著降低.而抗拉强度随锈蚀时间的增加逐渐下降.锈蚀时间相同时,抗拉强度的降低幅度比抗压强度的降低幅度小.切断型钢纤维的抗锈蚀能力相对较好,剪切型和铣削型钢纤维的抗锈蚀能力相对较差.     

光纤传感技术监测预应力曲梁钢筋锈蚀的试验

通过在预应力混凝土曲梁和混凝土表面布置了光纤,利用PP—BOTDA系统监测局部锈蚀预应力混凝土曲梁的应变分布,试验结果表明,PP—BOTDA光纤传感技术可以识别钢筋的锈蚀损伤,实现预应力混凝土结构中钢筋锈蚀的分布式监测。     

多因素对钢筋混凝土握裹力的影响及回归模型

研究了多因素(掺合料种类、水胶比、养护龄期、加速腐蚀制度)作用对钢筋混凝土握裹力的影响,确定了各因素对钢筋混凝土握裹力变化的影响程度,并加以定量化表征,提出了多因素共同作用影响钢筋混凝土握裹力变化的多元非线性回归分析模型.结果表明:在试验拟定的影响因素中,钢筋混凝土握裹力存在最大值;各因素对钢筋混凝土握裹力的影响程度以水胶比和掺合料种类最大,养护龄期次之,加速腐蚀制度最小;水胶比增大对钢筋混凝土握裹力产生负效应,养护龄期增加对钢筋混凝土握裹力产生正效应.     

Research on non-linear structural behaviors of prestressed concrete beams made of high strength and steel fiber reinforced concretes

The flexural behaviors of fully and partially prestressed concrete beams made of high strength and steel fiber reinforced concretes are studied by experiment and non-linear finite element method. Three levels of partial prestress ratio (PPR) are considered, and for each PPR, a pair of two-span continuous beams with box-section are designed. In each pair of the test beams, one is constructed by the high strength concrete completely, and for the other one the steel fiber reinforced concrete is used in the negative moment zone (the mid-support zone). Such structural behaviors as the deflection of beam, the formation and the development of crack, the strain of concrete and reinforcement bar, and the moment redistribution are investigated. A non-linear finite element analysis program is developed and applied. The constitutive behavior of concrete is modeled by the microplane theory. A four-nodal six-DOF (degree of freedom) degenerated shell element is adopted to simulate the structural behaviors of the box-section beam. To obtain the ultimate limit state of the structure, the arc-length method is introduced in the non-linear solution. The analytical results agree well with test ones. The influences of the steel fiber reinforced concrete used in the negative moment zone on the structural behaviors are mainly concerned.     

BFRP筋钢纤维部分增强再生混凝土梁抗弯性能研究

设计了7根BFRP筋钢纤维再生混凝土梁,研究了钢纤维体积掺量(vsf)和钢纤维混凝土层厚度(hsf)对试验梁抗弯性能的影响,分析了各试验梁受弯破坏模式、承载力变化、裂缝发展及挠度变形。试验结果表明:钢纤维体积掺量和钢纤维混凝土层厚度均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁受弯承载力具有一定的影响。随着钢纤维体积掺量的提高,BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载均有一定程度的增加,但并非线性增长。同时,发现在混凝土受拉区掺入钢纤维可有效降低BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的挠度,抑制裂缝的发展;且随着钢纤维再生混凝土层厚度的增加,试验梁的极限承载力逐渐增加,当刚纤维掺量为1%,截面高度为全截面高度的0.6倍时,梁受弯承载力为全截面钢纤维再生混凝土梁的91.5%。     

AFRP加固钢筋混凝土梁的界面粘结剪应力

分析了粘贴芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁纤维与混凝土间剥离破坏的机理和导致这种破坏的主要原因,并且通过芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的静载试验结果,拟合出了纤维应变的分布曲线,找出了芳纶纤维布与钢筋混凝土梁之间的界面粘结剪应力的分布规律及影响界面粘结剪应力大小的因素,提出了避免剥离破坏的有效措施,可供实际工程参考.