HFRP约束长龄期混凝土柱轴压性能的试验研究

为了研究龄期和混杂纤维布种类对加固混凝土柱抗压性能的影响规律,对碳、芳纶、玻璃、玄武岩和聚乙烯纤维层间混杂HFRP(hybrid fiber reinforced polymer)布约束长龄期混凝土柱的破坏形态、承载力和变形性能进行了试验.结果表明:1)当养护龄期均为2 a(或者3 a)时,大部分HFRP布约束混凝土柱抗压强度比未约束混凝土柱提高1.19~1.83倍,HFRP约束可以显著提高长龄期混凝土柱的抗压承载力;2)对于约束混凝土柱,当养护龄期超过28 d后,继续进行自然养护对其承载力的影响较小;3)当养护龄期均为2 a(或者3 a)时,HFRP布可以显著改善长龄期混凝土柱的变形性能,变形延性系数提高0.8~3.5倍.     

不同纤维布约束钢筋混凝土柱的加固效果分析

采用ANSYS对不同纤维布约束钢混凝土柱的轴心受压性能进行了非线性数值分析，探讨了纤维布约束混凝土的加固机理，并与试验结果进行了分析比较．结果表明：碳纤维布对加固柱的加固效果明显强于玻璃纤维布对加固柱的加固效果，在实际加固工程中，应尽量采用碳纤维布加固钢筋混凝土结构．     

纤维布加固混凝土方柱的改进约束强度模型

为研究不同种类纤维布约束对混凝土方形截面柱力学性能和破坏模式的影响,针对混凝土约束效应区域,提出采用1/4圆弧替代传统二次抛物线划分有效约束区和弱约束区,基于此改进并统一了形状系数,实现对既有约束强度模型的改进。采用138组不同纤维布包裹柱试验数据对比了5种不同约束强度计算模型改进前后的效果,发现改进后模型计算值与试验数据吻合更好。为了拓展改进模型的应用范围,进一步通过8根BFRP布包裹柱试验,验证了所提出改进模型在BFRP加固混凝土柱承载力预测上的可行性。     

HFRP约束混凝土圆柱应力-应变关系

试验研究了碳纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布和玄武岩纤维布层间混杂约束混凝土圆柱体的应力-应变关系.结果表明,混杂纤维增强聚合物(hybrid fiber reinforced polymer,HFRP)可明显提高圆柱体的强度,尤其能显著改善其延性.对试验结果与国内外大量研究成果进行对比分析,建立了HFRP约束混凝土圆柱体的应力-应变曲线模型.该模型使用轴向、横向和体积应变来衡量约束混凝土的内部损伤,以体现HFRP变约束力对被约束混凝土微观损伤的影响,使模型简化且具有明确的物理含义;该模型采用了更能真实体现约束效应的割线模量,并引入了依赖于混凝土本身特性的割线模量软化系数进行计算.与试验曲线的比较表明,该理论模型与试验曲线吻合良好.     

纤维增强复合材料约束混凝土柱轴压性能的研究进展

为了进一步系统研究纤维增强复合材料（FRP）布约束混凝土柱的轴压性能,通过对FRP布约束混凝土柱轴压性能的影响因素、试验研究、理论研究和数值模拟等研究现状进行了回顾和总结,指出FRP布约束混凝土有待拓广和深入的应用基础研究方向,可为后续的研究和应用提供有益的参考建议。     

BFRP 加固钢筋混凝土方柱抗震性能试验研究

对7 根纤维布加固柱和1 根对比柱进行了拟静力试验,通过各因素下钢筋混凝土方柱破坏现象的对比,以及各试件的荷载-变形曲线的分析,探讨了不同加固方式下钢筋混凝土柱的抗震性能,试验结果表明：玄武岩纤维布对钢筋混凝土方柱起到较好的约束作用,能限制裂缝的产生和开展,改善钢筋混凝土柱的最终破坏状态,大幅度提高钢筋混凝土柱的耗能性能和变形能力。     

CFRP约束高强混凝土柱长期性能研究

目的研究长期荷载作用对CFRP约束高强混凝土柱受力性能的影响.方法通过18个碳纤维布约束高强混凝土柱试件,对碳纤维布约束高强混凝土方柱的徐变和轴压力学性能进行了试验研究,考虑了碳纤维布用量、粘贴方式和纤维布条带间距等因素对试件性能的影响.基于ACI209(1992)的方法,对试验结果进行了验算.结果表明试验值与预测值下限基本吻合.分析比较了长期荷载作用对构件的承载力、应变等力学性能的影响.结论CFRP约束高强混凝土在长期荷载作用下早期变形发展很快,后期变形基本趋于平缓;长期荷载作用会使CFRP约束高强混凝土柱的极限承载力和极限应变下降,下降幅度随纤维布用量的增大而增大;长期荷载试件的变形普遍比ACI209(1992)的平均预测值小,和预测值下限基本吻合.     

碳纤维布约束型钢混凝土矩形柱轴压承载力

为了研究碳纤维布(CFRP)约束型钢混凝土矩形柱的轴压性能,对29个构件进行静力加载试验,考虑配筋率、预载水平、截面圆角半径和高宽比、纤维布加固率和加固方式共6个参数. 结果表明：所有约束柱均以核心区混凝土压碎和纤维布断裂为破坏标志;随着预载水平提高,布的有效拉应变不断减小,柱承载力降低;随着圆角半径增大和高宽比减小,纤维布环向应变更高且分布趋于均匀;随着加固率增加,柱破坏模式由弱约束转成强约束,纤维布加固效率降低;在同等用量布的加固下,当条带宽度和间距减小时,构件承载力增幅增加. 基于各因素对约束应力的影响,确定了区分大尺寸柱强弱约束模式的界限值;采用叠加法建立了多参数的约束型钢柱轴压承载力计算式.     

IHFRP约束混凝土圆柱轴压性能

为了研究层内混杂纤维布(IHFRP)对混凝土圆柱体的加固效果,通过24个混凝土圆柱体的轴心抗压性能试验,分析了各种IHFRP约束混凝土柱的破坏形式、承载力、变形性能和应力-应变全曲线.试验结果表明:IHFRP可显著改善柱的承载力及变形性能; 对于相同层数纤维布约束试件,随着IHFRP中碳纤维含量的增加,承载力增长显著; 相对于单一碳纤维布(CFRP)约束试件的峰值竖向应变,3种IHFRP约束试件峰值竖向应变提高了60%~100%; 将IHFRP应力-应变模型与试验曲线进行对比,拟合效果良好.试验结果为桥梁墩柱和框架柱等构件的加固设计提供了参考.     

碳纤维约束混凝土抗压力学性能试验研究

试验共制作39个素混凝土试件,其中立方体试件27个,棱柱体试件12个.通过不同的试验方法,分别对各试件进行了抗压试验,根据试验所得出的普通混凝土试件及用碳纤维约束混凝土试件的抗压对比试验数据,重点研究了碳纤维约束混凝土的抗压力学性能,得到了碳纤维对混凝土试件承载力的加强效果.试验结果表明:CFRP布可横向约束混凝土变形从而间接提高受压构件的承载力,提高程度与混凝土自身强度有关;CFRP布约束混凝土柱轴心受压的破坏形态、CFRP布缠绕混凝土柱的应力-应变关系曲线形状及峰值应力、峰值应变、极限应变与柱缠绕前的轴压比、CFPR布的缠绕量以及纤维特征值有关.该研究为实际加固工程提供了理论依据,具有较强的现实意义.     

预应力钢筋混凝土折线形屋架菏载试验研究

在对某屋架进行菏载试验研究的基础上，详细论述并提出了预应力混凝土屋架菏载试验方法，包括两榀屋架卧位对顶加载方法和对屋架的位移、应力应变及裂缝进行测试和综合分析等，为同类的结构试验提供了范例。     

冻融环境下混凝土的断裂损伤试验研究

为研究冻融作用后混凝土的断裂性能及断裂特征,依据GBJ82-85混凝土快速冻融循环试验方法,对24组共72块混凝土试件进行冻融试验.采用四点弯曲试验法分析了300次快速冻融循环条件下水灰比、引气剂对混凝土断裂韧度,断裂能及相对动弹模损失率的影响,并进行了混凝土形貌分析.结果表明,随冻融循环次数的增加,混凝土的断裂韧度、断裂能及相对动弹模损失率呈明显下降趋势,水灰比越大、混凝土随冻融循环次数增加损伤程度越大.引气剂能够大幅度降低由于冻融循环造成的混凝土结构的损伤,断裂能损失率与相对动弹模损失率之间具有良好的线性关系.     

Simulation of Fatigue Stiffness Degradation in Prestressed Concrete Beams under Cyclic Loading

In order to investigate and research the fatigue cracking of prestressed concrete fatigue properties and loading and stiffness degeneration process,cyclic loading tests were carried out on six prestressed concrete beams and the stiffness degradation under fatigue was investigated. A simulation model of stiffness degradation is proposed based on the stiffness analysis of the fatigue-damaged section. The elastic modulus of damaged concrete and the effective residual area of steel were introduced as well as an adjusted three-stage concrete fatigue damage evolution model. The strip method was used to analyze concrete damage due to changing stress along the depth of the beam section. The simulation and test results were compared and a method of predicting fatigue deflection was presented based on the simulation model. The predicted results were compared with that of the neural network method. It is in good agreement for the simulation results with the test results. It is only less than 5% error for the simulation model which can reveal the two-stage degradation of prestressed concrete beams under cyclic loading. It is more precise for the simulation prediction method under proper conditions.     

公路桥梁中陶粒混凝土梁承载力的研究

目的研究陶粒混凝土梁的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力.方法进行6根陶粒混凝土梁和2根普通混凝土梁的正截面受弯承载力试验,分析陶粒混凝土梁正截面受弯的破坏特征,提出了陶粒混凝土梁正截面受弯承载力的计算方法,并将试验实测值与公式计算值进行了比较.基于陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力的试验数据,按照目标可靠指标的要求,提出了陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力的计算公式,并对该计算公式进行了可靠度分析.结果正截面受弯承载力的试验实测值与公式计算值的比值是1.064;斜截面受剪承载力计算公式的可靠指标为4.966.结论笔者提出的计算方法和计算公式用来计算公路桥梁中陶粒混凝土梁的承载力是安全可靠的.     

Evaluation research on applicability of rapid iodide migration test

The applicability of the rapid iodide migration test was systematically studied. Comparative experimental tests of different test conditions, including several external voltages, test durations, concrete ages and mixing proportions, were carried out to make clear the transport behaviors of iodide under parallel electric fields. Numerical simulations were also done using the finite element method to found the correlation between chloride and iodide transport behaviors. The test and numerical results show that the chloride transport behaviors of RIM and RCM tests have a good correlation under the several conditions used in the present paper. Moreover, the influence of external conditions （external voltages, test durations） on the test results is small. Thus, it can be concluded that the RIM method is available to determine the chloride penetration resistance of the chloride-eroded structural concrete.     

再生混凝土单轴力学性能指标统一计算方法

对大量再生混凝土单轴力学性能试验资料进行整理分析,基于统计分析方法,在借鉴普通混凝土力学模型的基础上,对不同取代率下再生混凝土的各种力学性能指标进行统一分析,提出了适用于不同取代率下再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、轴心受压峰值应变和轴心受拉峰值应变的统一计算公式,建立了再生混凝土单轴受压、受拉的应力‐应变全曲线表达式,并将公式计算结果与试验结果进行对比。结果表明：计算结果与试验结果吻合较好;提出的再生混凝土单轴力学性能指标统一计算公式精度较高。     

粉煤灰混凝土大板建筑结点抗剪强度试验研究

为了探明粉煤灰混凝土大板建筑结点工作的可靠性,进行了四块有竖向接缝的墙板斜截面强度试验及七块墙板竖缝结点抗剪强度试验。本文介绍试验方法及试验研究结果,这些结果可供工程设计参考应用。     

掺加聚丙烯纤维对路面混凝土抗冲击韧性的影响

水泥混凝土是一种典型的脆性材料,如何改善承受车辆动荷载作用下的水泥混凝土路面板结构的抗冲击性能,是改善水泥混凝土路面使用性能的关键问题之一。参照美国混凝土协会混凝土抗冲击韧性试验方法,自制落锤冲击试验装置,在混凝土中掺加不同掺量的聚丙烯纤维,在满足工作性能的条件下,成型制作掺量不同的聚丙烯纤维混凝土进行冲击试验。采用初裂次数、终裂次数等指标对聚丙烯纤维混凝土的抗冲击韧性进行评定,并与基准混凝土试验结果进行对比。结果表明:当纤维掺量由0、0.6 kg/m30、.9 kg/m3增加到1.2 kg/m3时,其抗冲击韧性最大增长4.3倍。聚丙烯纤维大大提高混凝土抗冲击韧性的特性,对于承受动荷载的路面结构是非常有利的。     

数字照相在混凝土变形量测中的实验研究

数字照相量测(简称DPDM)是一项基于近景数字摄影与图像处理分析的先进试验量测技术.为检验DPDM技术以及笔者研制的软件系统PhotoInfor在混凝土材料变形量测中的适用性,采用MTS815试验机,对若干混凝土试件进行了压缩变形观测试验,得到了混凝土试件表面的位移矢量、应变场和局部测点变形的发展演变过程,并对裂缝的分布区域和宽度扩展进行了定性和定量分析.实验研究证明:DPDM是研究混凝土材料与结构变形及其裂缝演变特性的一项强有力的试验量测新手段.     

钢-砼组合梁在短期荷载下考虑砼非线性因素的刚度修正

本文通过考察砼的应力-应变曲线,说明在一般计算钢-砼组合梁的挠度时取固定的砼弹性模量进行截面换算时所存在的问题。并在假定已知砼的应力-应变关系的前提下,推导了在短期荷载作用下考虑砼应力-应变非线性性质的钢-砼组合梁的刚度修正式。通过试验验证,计算值与实测值吻合良好。因此,本文所提出的修正公式可作为设计参考。