玄武岩纤维加固震损混凝土框架节点承载力计算分析

对5个不同损伤程度的框架节点采用玄武岩纤维加固后进行低周反复荷载试验。考虑混凝土框架节点受损修复后初始损伤的影响,提出构件修复后混凝土承载力折减系数;基于现行设计规范,建立玄武岩纤维加固混凝土框架节点考虑构件初始损伤的承载力计算公式,为震损混凝土构件的加固设计提供参考。     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪试验研究

通过对5根玄武岩纤维加固混凝土梁的试验,研究了玄武岩纤维布对梁的抗剪承载力的影响和作用。主要考虑的参数有:玄武岩纤维布的宽度和间距、玄武岩纤维布的粘贴层数等因素。试验结果表明,玄武岩纤维布能够明显提高钢筋混凝土的抗剪承载力,并且能改善构件的变形能力。提出了适合工程应用的承载力计算设计公式。     

玄武岩纤维筋透水混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究配筋率对梁抗弯性能的影响,设计并制作6根相同截面形式、不同配筋率的玄武岩纤维筋透水混凝土梁,并进行三分点加载试验,分析加载过程中试验梁正截面抗弯承载力、跨中挠度、玄武岩纤维筋与透水混凝土变形协调性及裂缝变化情况。研究结果表明,试验梁基本满足平截面假定;超筋状态是试验梁工作常态;增大玄武岩纤维筋配筋率不能有效提高试验梁开裂弯矩;试验梁正常使用极限状态发生先于承载能力极限状态,进行正截面抗弯承载力设计时,应优先以正常使用极限状态为设计准则;为保证结构设计经济性与合理性,玄武岩纤维筋透水混凝土梁正常使用极限状态应调整为跨中挠度≤L_0/100、最大裂缝宽度≤1mm。     

基于ANSYS的玄武岩纤维布加固混凝土梁有限元分析

玄武岩纤维布具有综合性能好、性价比高等优点,是一种优良的结构加固用材。利用有限元软件ANSYS对玄武岩纤维布加固混凝土梁的抗弯性能进行了分析研究。模拟计算的结果与试验吻合良好,说明采用有限元模型可以较好地模拟玄武岩纤维布加固混凝土梁的力学性能。在此基础上,利用此模型对影响加固效果的相关参数进行了分析,结果发现,采用粘贴玄武岩纤维加固混凝土梁时,粘贴玄武岩纤维布层数越多,构件承载力提升越明显,但刚度变化不大;构件混凝土等级越高、配筋率越低,补强效果越显著。     

玄武岩纤维筋混凝土梁抗弯性能试验研究

制作3根玄武岩纤维筋混凝土简支梁进行三分点静力加载直至破坏的试验,研究并分析了不同配筋率对玄武岩纤维筋混凝土梁的裂缝分布、极限荷载、荷载-挠度曲线关系以及裂缝的开展情况的影响。试验结果表明:当配筋率在一定范围内时,玄武岩纤维筋混凝土梁的抗弯承载力随配筋率的增加而增大;裂缝宽度可以控制在2.5mm以内,裂缝间距随着配筋率的增加而减小。     

钢-玄武岩纤维复合筋混凝土柱受压性能试验研究

为研究钢-连续纤维复合筋(SFCB)混凝土柱的受压性能,设计并制作钢筋混凝土柱、玄武岩纤维增强复合筋(BFRP)混凝土柱、钢-玄武岩纤维复合筋混凝土柱共3组构件进行静力受压性能试验.研究纵筋种类和偏心距对构件承载力、柱中侧向位移、裂缝及破坏形态的影响.结果表明:偏心距越大,构件极限承载力越小,柱中侧向位移和裂缝宽度越大;相同配筋率的混凝土柱,轴心受压状态下SFCB构件极限承载力比钢筋混凝土构件高9％,比BFRP筋构件低19.8％;偏心受压状态下,SFCB构件和钢筋混凝土构件抵抗变形和裂缝的能力优于BFRP筋构件.     

钢管超高强玄武岩纤维混凝土柱偏心受压性能研究

本文以玄武岩纤维含量分别为0和2％的钢管-超高强混凝土柱(UCS)为研究对象,完成了 18根偏心率(A)分别为0、0.24、0.47和0.71的UCS偏心受压试验,研究了破坏模式、极限承载力、荷载与应变曲线,分析了玄武岩纤维对钢管-超高强混凝土柱影响机理.试验结果表明:①玄武岩纤维有效提高了 UCS的承载力;②偏心率对UCS的极限承载力影响比较大;③玄武岩纤维提高了混凝土的抗剪强度,从而提高了 UCS抗弯能力,当λ=0.71,N=3100kN时,在玄武岩纤维含量为0和2％的UCS中部最大位移分别为4.195mm和3.565mm,玄武岩纤维有效降低了 UCS中部的位移,减少率达到17.7％.     

短切玄武岩纤维桥联作用对湿喷混凝土力学性能的影响

通过抗拉、抗压及抗弯性能试验,研究了20mm短切玄武岩纤维对喷射混凝土力学性能的影响规律。结果表明,玄武岩纤维体积掺量在3kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的力学性能最优,抗压、抗拉、抗折强度的增幅可达33%、23%、40%,掺量再增加时力学性能下降。端钩型钢纤维掺量为20kg/m~3时对混凝土各项力学性能的增幅仅为6%~8%,其效果弱于最佳掺量的玄武岩纤维混凝土。混凝土开裂后,乱向分布的纤维会将力传递到裂缝两侧的表面,使裂缝的发展得到抑制,试件可以继续受力,玄武岩纤维的桥联作用对抑制湿喷混凝土开裂有较大的帮助。     

玄武岩纤维加固钢筋混凝土构件的力学性能研究进展

玄武岩纤维作为一种绿色、环保的新型无机材料,凭借其对环境污染小、抗腐蚀、耐高温等诸多的优势已强势进入人们的视野,其常作为加固材料与其他基体材料联合使用更是成为了研究热点,比如钢筋混凝土等。介绍了玄武岩纤维材料的物理、力学性能,总结了玄武岩纤维加固钢筋混凝土构件的抗弯、抗剪、抗震等力学性能。玄武岩纤维不仅能够满足结构的安全性、适用性,还能降低成本,节约资源,实现建筑资源的可持续发展,并对其极具竞争力的应用前景进行了展望。已有研究表明:玄武岩纤维能够显著提高梁的抗弯承载力、抗剪承载力以及柱的延性、极限承载力和抗震性能,甚至还能够改变构件的破坏形态。     

玄武岩纤维布加固混凝土梁试验研究

玄武岩纤维是国内最近几年刚研究开发出的一种新型纤维材料,其良好的力学性能、较好的稳定性和较低的价格使其在土木工程中的应用前景广阔.但针对玄武岩纤维在土木工程中应用的相关研究还极少.本文进行了玄武岩纤维布抗弯及抗剪加固混凝土梁的试验,试验中探索了几种新型锚固方式,结果表明,玄武岩纤维布加固能提高混凝土梁的抗弯和抗剪承载力,再加上其明显的价格优势,有望在实际工程中较快地得到推广应用.     

玄武岩-粗聚丙烯纤维钢筋混凝土管力学性能

针对实际工程中钢筋混凝土管节管壁易产生裂纹、影响工程质量问题,鉴于玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维能够明显改善混凝土的抗拉、抗裂等力学性能,设计制作了一组普通钢筋混凝土管节B0P0和一组混掺玄武岩-粗聚丙烯纤维钢筋混凝土管节B2P4,进行室内三点试验,对比试验过程中两组管节的开裂破坏形态和荷载 位移曲线,并利用ABAQUS软件建立钢筋混凝土管节数值分析模型,研究不同纤维配比和钢筋配置对钢筋混凝土管节受力性能的影响规律。研究结果表明:相较于B0P0,混掺玄武岩-粗聚丙烯纤维钢筋混凝土管节B2P4承载力提升了30.19%,管节表面裂缝宽度明显减小,阻裂增韧效果好;数值模型与试验结果的误差在5%以内,能够合理预测管节的破坏过程、荷载 位移曲线和极限承载能力,并通过数值模拟确定了混掺玄武岩 粗聚丙烯纤维时的纤维最佳配比和合理钢筋配置。     

玄武岩纤维混凝土隧道衬砌承载特性模型试验研究

玄武岩纤维是一种环保高性能的无机材料。玄武岩纤维混凝土所具有的增强、增韧、阻裂等性能,对于控制软弱围岩隧道的变形具有重要的力学优势。通过钢筋混凝土和玄武岩纤维混凝土衬砌力学行为室内模型试验,对玄武岩纤维混凝土衬砌的承载特性进行研究。研究结果表明:相比钢筋混凝土,玄武岩纤维混凝土衬砌的初裂荷载提高了20%;掺入玄武岩纤维后衬砌结构的韧性增强,衬砌初裂后仍可承担较大的弯矩和变形。衬砌初裂前,钢筋混凝土和玄武岩纤维混凝土衬砌支护特性曲线基本成线形变化;衬砌初裂后,钢筋混凝土衬砌支护特性曲线在缓慢上升后,快速趋于收敛;玄武岩纤维混凝土衬砌承载特性曲线缓慢上升,至2倍初裂荷载时仍无收敛迹象。因此,玄武岩纤维混凝土能较好地满足软弱围岩隧道尽早封闭岩面、尽快提供支护力并具有一定变形能力的要求。研究成果对于软岩大变形隧道的变形控制具有重要的意义。     

聚丙烯纤维再生混凝土梁抗裂性能试验研究

为了分析聚丙烯纤维对再生混凝土抗裂性能和极限承载力的影响,对10根梁构件进行了受弯试验及对比分析,结果表明:聚丙烯纤维提升混凝土抗裂性能效果显著,同时采用规范公式计算得出了构件极限受弯承载力与实测值相差小于2%,证明了采用规范公式计算的可行性。     

玄武岩纤维改善再生水泥混凝土抗裂性能研究

交通运输业发展和建筑物拆除重建产生了大量的建筑垃圾。如何利用建筑工程垃圾成为亟待解决的问题。本文研究不同添加量玄武岩纤维对再生混凝土结构的基本机械性能和裂纹性能的影响。结果表明,玄武岩纤维可提高再生混凝土的抗裂性能。     

弹性地基钢纤维混凝土板抗裂性能试验研究

在混凝土地基板中掺入钢纤维，可以提高混凝土地基板的防裂抗裂性能及承载力。本文作者研究了在混凝土中掺入不同种类、数量的钢纤维，对混凝土地基板防裂抗裂性能的影响，并与素混凝土地基板作了分析比较。     

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。     

碳纤维编织网增强超高韧性水泥基复合材料弯曲性能的试验研究

短纤维增强超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,通常称为ECC材料)可以将传统水泥基材料在抗拉荷载下单一裂纹的宏观开裂模式转化为多条细密裂缝的微观开裂模式,其极限拉伸应变可达2%甚至达6%,具有典型的应变硬化特性、显著的韧性特征和优良的耐久性能。纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,简称TRC)同样是一种新型的纤维增强水泥基复合材料,在这种复合材料结构中,直接将纤维粗纱沿混凝土结构中的应力主向连续布置,纤维对基体的增强效果得到了显著提高。采用纤维编织网与PVA短纤维相结合研究开发新型混凝土结构防裂新技术,结合PVA短纤维增强ECC和纤维编织网两种材料的优点,可以获得更为优良的抗裂和控制裂缝的能力,从而极大程度地提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。通过四点弯曲试验,研究纤维编织网表面处理方法、水胶比、PVA纤维掺量对此种复合材料裂缝控制能力和承载能力的影响,并与TRC的弯曲性能作了比较。     

混杂纤维细石混凝土阻裂效应研究

在对混凝土工程结构表面进行修补、加固时,由于结构截面尺寸的限制,往往采用较小骨料粒径的细石混凝土。将杜拉纤维（19mm）和玄武岩纤维（20、30mm）混杂掺入细石混凝土中,采用刀口诱导约束法对其进行抗裂试验研究,通过素混凝土和掺入不同种类和掺量的纤维混凝土对比,试验结果表明：SP-3试件（混掺2．5kg／m3、30mm玄武岩纤维和0．9kg／m3的杜拉纤维）阻裂效果最佳。     

玄武岩纤维混凝土梁裂缝和变形试验研究

为研究玄武岩纤维的掺入对钢筋混凝土梁裂缝和变形的影响,以玄武岩纤维体积掺率和纤维长度为变化参数,设计制作5根试验梁,通过静载试验获得了玄武岩纤维混凝土梁在受力过程中的裂缝分布、裂缝宽度和跨中挠度等试验数据,并与普通混凝土梁进行对比。基于试验数据分析结果提出了玄武岩纤维混凝土梁最大裂缝宽度和短期刚度计算方法。结果表明:玄武岩纤维的掺入可有效阻止钢筋混凝土梁裂缝的开展并提高梁构件的延性。     

再生粗骨料混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对4组再生粗骨料混凝土粱和1组普通混凝土粱的对比试验分析,主要研究在相同混凝土强度下,不同取代率的再生粗骨料混凝土梁和普通混凝土梁在抗弯性能上的差异和共同点.试验结果分析表明:再生混凝土梁的受弯过程仍有弹性、开裂、屈服、破坏四个明显的特征;再生混凝土粱的极限承载力小于普通混凝土梁,并随着取代率的增加有减小的趋势;再生混凝土粱的抗弯刚度小于普通混凝土梁;再生混凝土抗裂度比普通混凝土差.