植筋锚固梁粘结锚固性能的实验研究

利用钢筋混凝土结构梁式试件在静力荷载作用下的实验,分析钢筋混凝土植筋梁在静力荷载作用下的受力性能,研究混凝土植筋锚固构件的破坏机理、锚固特性。对实验的现象和数据进行了详细的分析,并对实验成果进行总结,提出了一些建议供设计人员参考。     

植筋胶与混凝土界面粘结滑移性能的试验研究

为了研究植筋胶与混凝土界面的粘结滑移性能,以植筋锚固长度、植筋胶层厚度及钢筋表面特征为参数,进行了6组高强混凝土植筋无约束推压试验,分析了各参数对植筋胶与混凝土界面的粘结应力、粘结滑移性能等的影响。试验结果表明,所有试件均发生植筋胶层与混凝土界面的粘结滑移破坏,且不出现混凝土基体锥体破坏。在其他条件相同的情况下,高强混凝土植筋的推压承载力随着植筋锚固长度、植筋胶层厚度大致呈线性增大;光圆钢筋植筋的推压承载力远小于相应的带肋钢筋,粘结滑移性能较差。在试验研究的基础上,提出了高强混凝土植筋在无约束推压试验时植筋胶与混凝土界面的粘结应力-滑移本构基本函数关系。该模型较好地反映了植筋胶与混凝土界面的粘结滑移关系,可用于混凝土植筋结构的有限元模拟分析。     

循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系研究

循环荷载作用下CFRP-混凝土界面粘结-滑移关系是研究CFRP加固混凝土结构疲劳性能的重要基石.通过对18个双面剪切试件进行静载及疲劳试验,分析探讨了循环荷载作用下CFRP-混凝土界面破坏过程及粘结-滑移关系.结果表明,随着循环荷载次数及应力水平增大,界面粘结性能降低,CFRP片材也更早出现剥离现象,剥离长度和应力水平...     

不同混凝土基体与植筋的粘结锚固性能试验研究

为了研究不同混凝土基体与植筋的粘结锚固性能,以植筋的锚固长度、植筋的锚固长度比系数等为设计参数,设计制作了14个不同混凝土基体单筋植筋试件,并进行了不同混凝土基体单筋植筋试件的拉拔试验,对不同混凝土基体与植筋的粘结锚固性能进行了分析。试验结果表明,其他条件相同,不同混凝土基体与植筋的拉拔承载力随植筋锚固长度、锚固长度比系数的增大呈线性提高。在试验结果分析的基础上,建立了不同混凝土基体植筋拉拔承载力的计算模型和计算公式,计算值与试验值符合较好,为实际工程的推广运用提供技术支撑。     

建筑结构胶植筋粘结锚固性能的对比试验研究

对14个建筑结构胶锚固试件在单调拉拔和重复拟动力下的粘结锚固性能进行了试验研究,其中10个试件为采取在钢筋内开槽、贴片精确量测和由加载端、自由端滑移推算内滑移分布的方法,探索了粘结锚固τ-S关系及其沿锚固长度变化的规律。建议建筑结构胶植筋按照静荷载锚固长度的1．2倍考虑动荷载下或地震作用下的锚固长度。     

混凝土结构四筋植筋粘结锚固性能试验研究

为了研究植筋间距、边距对多筋植筋粘结锚固性能的影响,以植筋间距、植筋边距为设计参数,设计制作了9组四筋植筋混凝土结构试件,并进行了四筋植筋混凝土结构拉拔试验,分析了植筋间距、边距对四筋植筋混凝土结构的破坏形态、粘结锚固性能及拉拔承载力等的影响.试验结果表明,所有的四筋植筋混凝土结构试件均为复合粘结破坏.其他条件相同,四...     

基于神经网络的高温对植筋粘结性能影响预测

化学植筋技术以其特有的优势在建筑物加固改造中占据着重要的地位,但高温(火灾)对植筋粘结性能的影响难以定量确定.介绍了其试验研究情况,并提出了基于神经网络的评价方法,以期为火灾科学的研究提供一些思路.     

钢筋植筋粘结锚固性能的拉拔试验研究

针对34组后植筋和6组预埋钢筋组成的共120个混凝土植筋试样进行了室内拉拔试验,综合对比分析表明钢筋直径、混凝土强度、锚固长度和植筋孔径是影响钢筋平均极限拉拔力与胶-混界面极限平均粘结力的重要因素;混凝土预埋筋和后植筋中钢筋平均极限拉拔力无显著变化,表明采用后植筋补强混凝土强度可以实现与预先埋设钢筋相同的效果;混凝土植筋试件主要表现出钢筋拉断、胶-混界面破坏和混凝土劈裂等三种破坏形式,并基于理论分析推导获得试件拉拔试验中出现试件劈裂破坏时钢筋极限拉拔承载力计算公式.     

循环荷载下钢筋混凝土ABAQUS粘结滑移单元

为了考虑钢筋混凝土结构数值分析中粘结性能对模拟结果的影响,提出了一个四节点的粘结滑移单元,单元嵌入在钢筋和2D或3D混凝土单元之间,单元宽度为0,长度同钢筋单元.沿钢筋方向的粘结应力与滑移关系为单元的本构方程,垂直于钢筋方向的位移由罚函数约束.开发了基于ABAQUS软件的应用程序,程序适用于循环加载的钢筋混凝土结构并考虑了粘结强度随荷载循环次数增大而退化的情况.开发的单元成功用于分析已有的拉拔试验并且数值分析的结果与实验数据吻合良好.     

焊接温度对植筋粘结滑移性能影响的试验研究

通过植筋的拉拔试验研究了焊接温度对植筋粘结滑移性能的影响,考虑了植筋的直径、锚固深度和焊接位置3个因素,得出在焊接温度影响下拉拔力与植筋的滑移量变化曲线,并在试验分析基础上提出了设计和施工建议.     

锈蚀疲劳后混凝土中钢筋力学性能试验

为研究锈蚀疲劳后混凝土中钢筋的力学性能退化规律,对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳破坏后取出的梁内主筋进行轴向拉伸试验,结合试验得到的锈蚀疲劳钢筋的应力-应变曲线,定量化地提出了锈蚀疲劳后混凝土中钢筋的本构关系模型,并对模型计算值与试验实测值进行对比验证.试验结果表明,未锈蚀钢筋在疲劳循环200万次后表现出与原状钢筋相同较好的延性破坏特征,疲劳作用对未锈蚀钢筋的力学性能没有实质影响;锈蚀疲劳后钢筋的应力-应变曲线发生了显著变化:屈服台阶特征改变、延伸率减小、屈服强度降低,变化幅度的大小与锈蚀疲劳程度有关,软钢不同程度地硬化;疲劳裂纹的出现使得钢筋在极低的延伸率下即突然拉断破坏,强度大幅降低,延性几乎完全丧失.     

静载和疲劳荷载共同作用下结构可靠性优化设计

通过对静载和疲劳载荷共同作用下结构系统的可靠性分析,得到了结构系统可靠性指标的计算式,并将可靠性指标作为约束函数建立优化模型,对结构的重量进行优化.采用改进的遗传算法进行结构优化设计,通过对编码方式和遗传算子的改进,使收敛性能大大改善,提高了局部搜索能力.算例表明,改进的遗传算法是一种解决静载和疲劳荷载共同作用的高效结构优化方法.     

The transport properties of concrete under the simultaneous coupling of fatigue load and environment factors

A set of coupling experimental instrument was designed to study the transport properties of chloride ion in concrete under simultaneous coupling action of fatigue load and environmental factors. Firstly the water-saturated performance of modern concrete was investigated, then diffusion performance of chloride ion under different stress levels and different temperature were studied respectively; meanwhile, the time-dependent behavior of the chloride ion diffusion in concrete was also researched. The results showed that the saturation degree of concrete can reach as high as 99%. Besides, diffusion coefficient of chloride ion increased with increasing of the stress level and temperature, and when the stress level and temperature are at 0.6 and 60 ℃ respectively, the diffusion coefficient is 6.3×10-14 m2/s, moreover the diffusion coefficient of chloride ion in concrete decreased with time under the simultaneous coupling action of fatigue load and environment factors.     

持续荷载下CFRP-混凝土界面黏结性能试验与分析

为研究持续荷载对CFRP(碳纤维增强复合材料)-混凝土界面粘结性能的影响,首先通过3组双面剪切试件确定了界面极限剥离荷载P_u,然后进行了4种荷载水平下持载时间分别为5、10、15、30、60、90 d共24组双剪试验.结果表明:经过持续荷载作用,与界面峰值剪应力τ_(max)相应的界面滑移s0有所减小,减小幅度与荷载持续时间和荷载大小无明显相关,荷载作用90 d后,s0降低50%左右;当持续荷载大于0.5Pu时,靠近加载端15 mm范围内的界面峰值剪应力τ_(max)随荷载大小和持载时间的增加而降低,此范围以外τ_(max)未发生明显改变,基于试验数据,给出了持续荷载作用下界面的粘结滑移本构模型,对试件的破坏试验表明,在粘结长度大于有效粘结长度时,持续荷载的作用对界面的极限剥离荷载没有明显影响,但会降低剥离过程中界面首次出现剥离的荷载P_(db),在0.5P_u、0.7P_u、0.9P_u持续作用90 d后,P_(db)分别降低了42%、54%、66%.     

单轴等幅载荷下零件疲劳寿命的可靠性估算

给出了在单轴等幅载荷作用下,零件疲劳寿命的可靠性估算方法.提出了估算零件可靠寿命的迭代法,并编制了相应的计算机程序,使用户不再被多次试凑而得不到合理的可靠寿命所困扰,从而可以方便地进行零件的疲劳可靠性设计     

倾斜疲劳裂纹在混合型应力下张开及滑移特性

对于存在裂纹的机械零件或者构件,它很有可能会受到来自不同方向的作用力, 因此有必要研究裂纹在混合型应力条件下的传播特性. 该文使用具有不同倾斜角度的裂纹--这些裂纹是在应力比R=0的Ⅰ型循环应力下制作的,通过测量裂纹的开口方向和滑移方向的位移量,计算了裂纹端部Ⅰ型应力强度因子(KⅠ)mes和Ⅱ型应力强度因子(KⅡ)mes.裂纹的倾斜角度是指载荷方向与裂纹间的夹角.结果表明,对于存在压缩残余应力的疲劳裂纹,当倾斜角度较大,即β=60°时,应力强度因子的实验值(KⅠ)mes小于理论计算值(KⅠ),但此时实验值(KⅡ)mes与理论值(KⅡ)基本一致.另一方面,对于倾斜角度较小β=45°的疲劳裂纹,其(KⅠ)mes减少的同时,由于裂纹上下表面相互接触,从而导致(KⅡ)mes同时下降.     

空气悬架系统关键承载构件动载荷仿真及疲劳寿命计算

为研究某重型载货汽车空气悬架关键承载构件--平衡梁的疲劳寿命特性,首先在ADAMS环境下建立了试验场典型耐久性数字化路面,通过车辆在虚拟试验路面的仿真得到平衡梁薄弱位置在整车行驶状态下的动载荷,应用LMSTecWare软件对疲劳损伤进行了计算,并与实车实验结果进行了对比.结果表明,两者平衡梁薄弱位置疲劳累积损伤分布趋势...     

贫混凝土疲劳方程的建立及其应用研究

贫混凝土用于水泥混凝土路面或沥青混凝土路面基层时,和面层一起受到荷载应力和温度应力的反复作用,路面应力分析和结构设计时应考虑其疲劳性能.在室内贫混凝土小梁弯拉疲劳试验的基础上,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出其疲劳寿命服从双参数威布尔分布,据此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程.根据此疲劳方程,得出贫混凝土的疲劳性能优于其他常用半刚性基层材料,并建立了贫混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数.     

Dynamic fracture behavior of rock under impact load using the caustics method

We studied the dynamic fracture mechanical behavior of rock under different impact rates. The fracture experiment was a three-point bending beam subjected to different impact loads monitored using the reflected caustics method. The mechanical parameters for fracture of the three-point bending beam specimen under impact load are analyzed. The mechanism of crack propagation is discussed. Experimental results show that the dynamic stress intensity factor increases before crack initiation. When the dynamic stress intensity factor reaches its maximum value the crack starts to develop. After crack initiation the dynamic stress intensity factor decreases rapidly and oscillates. As the impact rate increases the cracks initiate earlier, the maximum value of crack growth velocity becomes smaller and the values of dynamic stress intensity factor also vary less during crack propagation. The results provide a theoretical basis for the study of rock dynamic fracture.