无粘结部分预应力混凝土梁疲劳试验研究综述

作为国家“八五”重点科技成果的无粘结预应力混凝土结构的疲劳问题随着该种结构的推广应用,逐渐引起了越来越多的土木工程师关注。文章在研究国内有关文献的基础上,总结了无粘结预应力混凝土梁疲劳研究的进展情况,分析了影响其疲劳破坏的因素,并对尚待探讨的问题进行了归纳。     

无粘结部分预应力梁抗弯性能的试验研究

本文通过对纯弯段内配有腹筋的8根无粘结及2根有粘结(部分)预应力混凝土梁的试验,就无粘结梁在不同预应力度下的抗弯性能,配置与不配非预应力筋的无粘结梁性能对比以及箍筋的作用等因素进行了研究。通过分析,提出了以(?)及(?)为参数的无粘结筋极限应力增量公式。     

无粘结部分预应力混凝土柱复位性能的试验研究

为了探索配置无粘结部分预应力钢筋的混凝土柱在震后的复位性能,进行了4个无粘结部分预应力混凝土柱试件的低周反复荷载试验,其中3个试件配置了无粘结部分预应力钢筋,另外1个试件为不加预应力钢筋的对比试件。试验结果表明,无粘结部分预应力混凝土柱相比较于普通钢筋混凝土柱的滞回耗能能力相对较差,但震后残余变形较小,表现出了良好的复位性能;预应力度水平对无粘结部分预应力混凝土柱的残余变形、复位能力、承载力、延性和滞回性能等特性有重要的影响。     

无粘结部分预应力混凝土梁裂缝分析计算

对无粘结预应力钢筋和有粘结非预应力钢筋的性能进行了分析,归纳了现有设计规范或建议的无粘结部分预应力混凝土梁的裂缝宽度计算公式,并对其中的一些系数等加以比较,以探求一个尽可能符合实际的通用的裂缝宽度计算方法。     

无粘结预应力筋在低温下疲劳锚固性能试验

介绍无粘结筋———锚具组装件在低温下疲劳锚固性能试验的有关情况。试验结论可以消除人们对于在寒冷环境修建无粘结预应力混凝土结构所存的疑虑 ,从而为推广这一技术铺平了道路     

无粘结部分预应力混凝土梁的延性分析

本文根据无粘结部分预应力混凝土梁的试验结果,研究了影响该类梁延性的主要因素,验证了在计算机上用弯矩—曲率法对该类梁进行计算分析是可行的、足够精确的。根据试验及计算结果,证明《无粘结预应力混凝土结构设计与施工规程》(报批稿)中关于受压区高度限制的取值是合适的,并提出了计算位移延性比的公式。     

有粘结预应力筋与无粘结预应力筋结合配筋梁抗震性能的试验研究

对４根采用不同预应力筋的部分预应力混凝土梁进行了反复加载试验,探讨了有粘结预应力筋与无粘结预应力筋结合配筋梁的抗震性能,并在研究基础上提出了抗震配筋的设计建议。     

大跨度无粘结部分预应力梁的新尝试

结合山西大学文体活动中心工程实例，从内力分析、预应力筋的配置、预应力框架梁的抗震配筋等方面，对部分预应力混凝土梁设计中的概念作了剖析，提出了大跨度无粘结部分预应力梁的诸多优点。     

高温下无粘结预应力混凝土扁梁试验研究

通过自行研制开发的大型拼装式多功能电力加热炉,按照ISO 834标准曲线升温,对26根无粘结预应力混凝土扁梁试件进行高温下试验研究。试验中观测了试件表面出现的渗水、油脂流淌与混凝土爆裂及外观颜色变化等宏观现象,研究了高温下试件变形、无粘结预应力筋的应力等力学性能的变化规律,分析了不同初始荷载、混凝土净保护层厚度及综合配筋指标等主要因素对其高温下力学性能的影响。试验结果表明：高温下试件发生动态连续变形,升温初期跨中挠度增加较小,温度较高时跨中挠度增长较大;预应力变化比较复杂;在同等升温条件下,试件承受的初始恒载越大,挠度变形也越大;增加混凝土保护层厚度,能延缓其内部钢筋的升温,提高试件的抗火性能;综合配筋指标q₀较小的试件抵抗高温变形的能力较差。图21表3参16     

500MPa钢筋预应力混凝土梁疲劳受力性能试验研究

进行了3根采用HRB500级钢筋作为非预应力筋、钢绞线作为预应力筋的预应力混凝土梁的疲劳受力性能试验。对预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的500MPa级钢筋应力、钢绞线应力、混凝土应变以及疲劳荷载下裂缝和刚度变化的特点进行了较详细分析,并对250万次疲劳作用后的试验梁剩余静载承载力和受力特点进行了分析。试验研究结果表明,采用500MPa级钢筋作为非预应力筋的预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的受力性能良好,500MPa级钢筋的抗拉强度能够充分发挥,试验梁的剩余静载承载力较高,钢绞线和非预应力钢筋都能达到屈服强度,表现出较好的延性。为我国混凝土结构设计规范进一步修订时在预应力结构中采用500MPa级钢筋作为非预应力筋提供了参考依据。     

自密实预应力混凝土梁的疲劳性能试验研究

本文通过5根自密实和3根振捣密实混凝土模型梁的疲劳试验对比,研究了自密实部分预应力混凝土梁的疲劳性能,试验表明自密实与振捣密实混凝土梁的疲劳性能没有明显的差异,自密实混凝土梁的疲劳性能略优于振捣密实混凝土梁,但自密实混凝土结构仍可采用振捣密实混凝土结构疲劳理论和计算方法来进行分析。部分预应力混凝土梁的疲劳破坏一般是混凝土疲劳开裂,受拉非预应力钢筋疲劳断裂,一般不会出现预应力钢筋疲劳断裂和受压混凝土疲劳压碎;考虑混凝土的非线性性能计算受拉钢筋的疲劳应力幅值比按初始弹性状态计算受拉钢筋的疲劳应力幅值估计梁的疲劳寿命与试验结果具有更好的吻合性,更适用于自密实或振捣密实混凝土结构的疲劳寿命估计。     

随机变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁疲劳寿命的试验研究

基于实测的钢筋混凝土吊车梁疲劳荷载谱,经过适当的简化得到试验用随机变幅疲劳荷载谱,并通过MTS疲劳试验机实现了该随机变幅疲劳荷载谱作用下部分预应力混凝土梁的疲劳试验。试验结果表明,由随机变幅疲劳试验得出的构件疲劳寿命远低于由疲劳荷载上限值取为荷载谱均值的等幅疲劳试验得出的疲劳寿命,因此如果采用后者的试验结果去估算实际服役中的预应力混凝土构件的疲劳寿命是非常危险的。然后分别利用Miner准则、相对Miner准则和Corten-Dolan累积损伤准则对承受随机变幅疲劳荷载作用的试件疲劳寿命进行了估算。计算结果表明,改进的Corten-Dolan累积损伤准则精度最高,相对Miner准则也具有较高的精度,Miner准则的精度最低且偏于不安全。建议对预应力混凝土受弯构件进行随机变幅疲劳分析时采用改进的Corten-Dolan累积损伤准则或相对Miner准则。     

配置碳纤维预应力筋的钢纤维活性粉末混凝土无腹筋梁疲劳性能试验研究

对6根仅配置纵向CFRP预应力筋的钢纤维活性粉末混凝土（RPC）无腹筋梁试件进行了静力和疲劳试验,研究了RPC钢纤维含量、疲劳荷载水平、加载方式等参数对其疲劳性能的影响。结果表明：疲劳荷载作用下梁试件发生剪切破坏;无论是承受静力荷载还是疲劳荷载的梁试件,都不宜过高估计钢纤维的作用而取消抗剪腹筋;提高钢纤维含量可以显著改善梁试件的疲劳性能,钢纤维含量为3%的CFRP预应力筋RPC无腹筋梁,若RPC的主拉应力小于其抗拉强度的50%,可免于疲劳破坏;经回归分析,给出了试验梁的刚度退化方程及RPC主拉应力与疲劳寿命关系方程。     

钢绞线腐蚀后的部分预应力混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

对不同钢绞线腐蚀率下的部分预应力混凝土梁进行了静力和疲劳试验,通过分析开裂弯矩、跨中挠度、受拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,研究了钢绞线腐蚀率对部分预应力混凝土梁疲劳性能的影响。研究表明:钢绞线腐蚀会显著降低梁的疲劳寿命,是影响梁疲劳破坏形态的主要因素;腐蚀梁的挠度、应变和裂缝发展同样遵循无腐蚀梁的"三阶段"规律;在相同疲劳次数下,腐蚀率越大,受拉区非预应力钢筋的应变和梁的裂缝宽度越大,但梁跨中挠度受腐蚀率影响不显著。     

疲劳荷载下预应力混凝土梁中钢筋应力重分布的试验研究

疲劳荷载下钢筋应力幅的准确计算对于构件疲劳寿命验算具有重要意义。通过6片同时配有钢绞线和HRB400级普通钢筋的后张有粘结部分预应力混凝土T型梁的试验,研究了疲劳荷载下预应力混凝土构件中预应力钢筋和普通钢筋之间应力分配的发展规律。试验结果表明:截面开裂后,疲劳荷载下两种钢筋应力幅值比(Δσp/Δσs)随荷载重复作用次数的增加基本符合“三阶段”的发展规律,其中第二阶段占绝大部分,且在第二阶段中Δσp/Δσs变化幅度较小,基本处于0.6~0.7之间。最后给出一种考虑了粘结性能差异的钢筋疲劳应力增量的计算方法,计算结果和试验结果吻合较好。本文的研究结果对进一步修编、完善我国的混凝土结构设计规范具有一定的参考价值。     

预应力混凝土结构疲劳研究综述

系统地综述了预应力混凝土疲劳研究的历史、现状和发展方向，指出目前对预应力混凝土结构疲劳问题进行研究的思路包括：等幅使用荷载下疲劳寿命曲线，疲劳累积损伤理论，并对有待进一步研究的问题进行了讨论，以期为预应力混凝土结构的疲劳研究提供参考。     

疲劳荷载作用下部分预应力混凝土梁残余性能试验研究

为研究部分预应力混凝土(PPC)梁在疲劳荷载作用后的残余性能,制作8根试验梁(分为H1和H2组,各4根),每组选取1根作为参考梁开展静载试验,其余进行等幅疲劳试验,重点分析梁体累积残余变形和非预应力钢筋残余应变的演化规律及影响因素.试验结果表明:所有疲劳试验梁的破坏模式为非预应力钢筋的疲劳断裂;在疲劳荷载作用下,梁体残...     

疲劳损伤锈蚀预应力混凝土梁受力性能研究

对经历不同疲劳加载历程的锈蚀预应力混凝土梁进行静力加载，研究了疲劳损伤锈蚀预应力混凝土梁的受力性能。采用三维激光扫描技术获得了锈蚀预应力筋几何模型。试验结果表明：不均匀锈蚀诱发预应力筋在截面积最小且存在明显锈坑处发生脆性断裂；疲劳损伤后锈蚀预应力混凝土梁初始刚度发生退化，变形能力明显降低，具有脆性破坏特征；随疲劳损伤程度的增加，锈蚀预应力钢丝的变形能力降低；普通钢筋屈服平台缩短，极限应变降低。     

芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁受弯性能研究

对以芳纶纤维筋为有黏结预应力筋、环氧涂层钢筋为非预应力筋的部分预应力混凝土梁的受弯性能进行研究,共进行了10根梁从混凝土开裂、裂缝开展直至梁受弯破坏的全过程试验。测定了梁的开裂弯矩,梁截面应变分布,变形的发展,裂缝出现、发展及分布情况,提出区分芳纶纤维筋破断及混凝土压坏的界限等效配筋率或界限中和轴高度,推导出芳纶纤维筋拉断和混凝土压坏同时发生,混凝土压坏、芳纶纤维筋未拉断及芳纶纤维筋拉断、混凝土未压坏等情况的受弯承载力计算方法,并提出芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁短期刚度及裂缝宽度的计算方法。