高强再生钢筋混凝土梁抗弯力学性能分析

制备了2组不同钢筋级别和再生骨料取代率的高强钢筋混凝土梁,进行了钢筋混凝土梁的三点弯曲试验,测试了钢筋应变、梁挠度、裂缝宽度等力学性能,分析了钢筋级别和再生骨料取代率对梁抗弯性能的影响规律。研究结果表明:(1)三点弯曲试验过程中,应变-荷载曲线可分为微小变形阶段、调整阶段、稳定承载阶段以及屈服阶段;(2)梁的最大裂缝宽度和挠度随竖向荷载的增大而呈现出指数式增大;(3)高强度钢筋可以有效提高混凝土梁的抗弯强度;(4)钢筋混凝土梁的抗弯性能随再生骨料取代率的增大而呈现出指数式减小。     

碳化-冻融作用下钢筋混凝土梁承载力衰减分析

为了研究碳化-冻融环境对钢筋混凝土梁承载力的影响,对钢筋混凝土试验梁进行了多重循环碳化-冻融交替作用下的加速腐蚀试验,然后对完成腐蚀试验的钢筋混凝土梁进行抗弯荷载试验.通过荷载试验获得腐蚀梁的应变变化、裂缝发展及荷载位移曲线,分析碳化-冻融耦合作用对试验梁承载力衰减的影响.结果表明:荷载试验过程中腐蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本满足平截面假定,相同荷载下受腐蚀梁的跨中应变大于未腐蚀梁的应变值;与未腐蚀钢筋混凝土梁相比受腐蚀梁的裂缝出现的较早,裂缝较宽、数量较少;从试验梁的荷载-位移曲线可知同一级别荷载作用后梁体跨中位移值随碳化-冻融腐蚀周期的增加而增大,极限荷载随腐蚀周期的增加而降低.根据试验梁荷载试验的实测数据提出了钢筋混凝土梁在全寿命周期内承载力时变衰减系数的计算公式,并通过有限元模拟分析验证了其正确性,该系数可用于我国严寒区钢筋混凝土结构的承载力衰减模拟分析和评估,成果可为实际工程参考.     

车辆超载下玻璃钢夹砂管涵洞安全评价

为评价埋地玻璃钢夹砂管涵洞的安全性,保障道路交通运输安全,本文以理论计算为基础,进行现场试验检测,综合分析地面车辆荷载和竖向土压力传至公路下的埋地玻璃钢纤维夹砂管上的作用力与管涵的受力变形特性,然后用回归预测模型计算1200 k N荷载下的力学参数值,验证管涵安全运营状况。结果表明,理论计算和现场试验进行比对,验证了车辆荷载作用下直径1.5 m、厚38 mm的玻璃钢夹砂管的安全可靠性,为玻璃钢夹砂管设计和施工提供科学理论依据。     

玄武岩纤维钢筋混凝土梁弯曲性能试验研究

通过玄武岩纤维钢筋混凝土梁四点弯曲试验,分析其破坏形态和破坏机理.通过四点对称加载方式研究不同玄武岩纤维掺量下梁的承载力、挠度、韧性、混凝土应变、钢筋应变等变化规律.试验结果表明:玄武岩纤维掺入对钢筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载都有一定的提高,开裂荷载最大提高幅度为32％,极限荷载最大提高幅度为6.5％.与普通钢筋混凝土梁相比玄武岩纤维钢筋混凝土梁的挠度、韧性均有所提高.玄武岩纤维对梁的受压区混凝土具有阻止裂缝扩展的能力,当梁上部受压区混凝土被压碎时,混凝土碎块会在纤维的桥接作用下不剥落,梁仍保持较好的整体性.     

基于实验的钢筋混凝土梁受弯变形分析

通过对钢筋混凝土简支梁进行加载,测试梁纯弯曲段不同高度处的混凝土应变、梁底部钢筋应变以及梁的挠度值。研究分析了混凝土应变随荷载变化过程中,混凝土梁中性轴变化规律。根据实测应变结果,计算不同荷载等级下梁的弯曲曲率,推导出梁的挠度。分析结果表明:通过应变推导出的梁挠度随荷载变化规律与实验测试规律一致,计算结果精度较高。     

截面贯穿植入复材筋法加固钢筋混凝土短梁的抗剪承载力

为了探讨ETS法抗剪加固混凝土短梁的破坏过程、破坏形态及抗剪承载力,对4根钢筋混凝土短梁进行试验研究和理论分析。采用我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、美国规范(ACI318-05)的计算值和试验值进行对比分析,计算值均比较保守。研究结果表明:钢筋混凝土短梁采用ETS法抗剪加固后,加固筋的存在延缓了裂缝的发展,提高了开裂荷载和抗剪承载力,表现出良好的受力和变形性能。     

低周反复荷载作用下混杂纤维混凝土柱变形性能分析

考虑钢纤维和聚丙烯纤维体积掺量的影响,设计了21根钢筋混凝土柱,通过低周反复荷载试验,研究分析了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土柱在低周反复荷载下的荷载-应变关系.研究结果表明:掺入钢纤维对降低混凝土柱中钢筋应变的增长速度有显著作用;聚丙烯纤维及钢纤维混杂掺入后,使得混凝土内部应力得到分散,对混凝土裂缝的发展和应力传递起到了抑制作用,且混杂纤维的阻裂作用较单一钢纤维更显著.最后,利用ANSYS软件模拟相同条件下的低周反复荷载试验,得到钢筋的荷载-应变曲线与试验结果基本吻合.     

聚四氟乙烯微粉-四丙氟橡胶复合材料性能研究

为解决四丙氟橡胶高温抗撕裂性差、压缩永久变形大等缺陷,加入质量分数0~20%的辐照PTFE微粉(F-PTFE)或调聚PTFE微粉(T-PTFE)对四丙氟橡胶进行改性,研究了PTFE微粉的种类与加入量对硫化性能、拉伸强度、撕裂强度和压缩永久变形等方面的影响。结果表明,T-PTFE相比F-PTFE,与四丙氟橡胶的界面相容性更好,能有效加快硫化速率,降低压缩永久变形率,提高撕裂强度和拉伸强度。在质量分数10%的优化T-PTFE加入量下,可使四丙氟橡胶的常温撕裂强度从17.00 k N/m增加到22.83 k N/m,热撕裂强度从6.70 k N/m增加到8.78 k N/m,压缩永久变形减小从67.00%下降到47.01%,有效弥补了四丙氟橡胶的缺点。     

BFRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯性能试验研究

设计制作10根梁,包括1根玄武岩纤维(BFRP)筋混凝土梁、1根钢筋混凝土梁以及8根BFRP/钢筋混合配筋混凝土梁。通过试验研究了高配筋率及低配筋率下不同配筋面积比对混合配筋混凝土梁受弯性能的影响,分析其承载力、破坏形态、变形性能、裂缝发展及延性性能,并与BFRP筋混凝土梁以及钢筋混凝土梁进行了对比。结果表明,BFRP/钢筋混合配筋梁的破坏形式包括两种:高配筋率混合配筋梁钢筋屈服后受压区混凝土压碎;低配筋率混合配筋梁则在钢筋屈服后BFRP筋被拉断,梁发生脆性破坏。混合配筋混凝土梁荷载-挠度曲线表现出以试件开裂和钢筋屈服为转折点的三线性特征。混合配筋混凝土梁极限承载力稍低于BFRP筋混凝土梁,但高于钢筋混凝土梁,且随着配筋面积的增加而增加。混合配筋混凝土梁的延性系数均比钢筋混凝土梁大,且配筋率越低,配筋面积比越大,延性系数越高。要满足结构抗震设计规范要求,建议配筋面积比不小于0.6。     

模拟波浪作用下锈蚀钢筋混凝土墩柱的疲劳试验研究

基于莫里森方程,将波长、波高、建筑前水深、基床上水深满足一定条件下的波浪荷载简化成正弦式疲劳荷载.通过墩柱构件的通电锈蚀和疲劳加载试验,研究锈蚀率和疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的影响.结果 表明:目标锈蚀率为0,5％时,疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的增幅均不超10％;目标锈蚀率为10％时,疲劳加载频率与两者几乎无关;锈蚀率对两者的影响较为显著,降低钢筋的锈蚀率有助于提高钢筋混凝土墩柱的耐久性.     

BFRP筋再生混凝土梁抗弯性能试验研究

通过7根玄武岩纤维(BFRP)筋再生混凝土梁和1根钢筋再生混凝土梁的抗弯性能试验,研究了不同纵筋配筋率与再生骨料取代率对BFRP筋再生混凝土梁受弯性能的影响,分析其承载力变化过程、破坏形态、挠度变形与裂缝发展情况,并与钢筋再生混凝土梁进行对比。结果表明,BFRP筋再生混凝土梁的破坏形式有少筋和超筋破坏两种,分别由BFRP筋拉断和受压区再生混凝土压碎控制。合理配筋的BFRP筋再生混凝土梁破坏前产生的挠度较大,且受拉BFRP筋的应变也较大,说明合理配筋的BRPP筋再生混凝土梁具有一定的延性,能较好地发挥两种材料的性能。BFRP筋再生混凝土梁的裂缝宽度和裂缝条数受再生骨料取代率影响较小,而受配筋率影响较大。此外,BFRP筋再生混凝土梁的初裂荷载相比钢筋再生混凝土梁略低,但极限荷载却有明显提高。     

大口径玻璃纤维增强塑料管(FRPMP)曲线顶管工程的质量控制

玻璃纤维增强塑料具有自重轻、水流摩阻小、运行耗能低、连接安装方便等优点被广泛地应用于无压管道施工,但是一直未应用于曲线压力管道中。该文根据曲线压力顶管工程的要求,合理确定玻璃纤维增强塑料管的原材料技术要求、管壁结构形式、管材的技术要求、生产过程控制和监造技术等。对产品应进行100%的外观质量和尺寸等的非破坏检验,并按适当比例进行破坏性抽检,最终生产出满足曲线压力顶管工程需要的合格产品。     

玄武岩纤维增强塑料筋混凝土梁受弯破坏形态有限元分析

设计并制作了3根新型的玄武岩纤维增强塑料筋（BFRP筋）增强混凝土梁,并对其进行三分点加载试验和有限元分析。结果表明,BFRP筋混凝土梁的受弯破坏形态有别于传统的钢筋混凝土梁,其破坏截面均位于加载点附近。梁内的销栓作用对BFRP筋的受力非常不利;较大的裂缝宽度不仅会影响到BFRP筋混凝土梁的正常使用,还会影响到梁的受弯破坏形态;BFRP筋突出的表面变形特征、较低的横向抗剪强度和弹性模量等对上述破坏形态的发生有着重要影响;加载点处BFRP筋混凝土较为严重的局部黏结破坏、较大的销栓作用、应力集中效应和较大的裂缝宽度等使BFRP筋处于复杂的不利受力状态,这是造成上述破坏形态的主要原因。     

PPR管与不锈钢塑复合管供水卫生安全性的比较

以供水管网末端广泛使用的PPR管和新型不锈钢塑复合管为研究对象,对其卫生安全性进行了比较研究。检测项目分为基本检测项目和不同材质的增测项目共29项。应用异养菌平板计数方法对不同管材管壁微生物附着生长特性进行了研究。结果表明2种管材作为生活饮用水输配水设备,卫生安全性是合格的,管壁对水质的影响随着浸泡时间增加而增加。由于不锈钢塑复合管对水质影响和管壁微生物数量都小于PPR管,所以其具有更好的稳定性,抑菌效果要优于PPR管,对水质的卫生安全有更高的保障。     

PR1型聚乙烯缠绕结构壁管的环刚度计算方法研究

聚乙烯缠绕结构壁管的环刚度是其抵抗径向变形的重要性能参数,影响着其外压承载能力。以PR1型截面的埋地聚乙烯缠绕结构壁管为例,对管道轴向截面进行截面单元划分,同时,综合考虑截面发生变形、局部材料迁移等情况,建立截面单元的简化计算模型,并对截面单元关键尺寸参数进行修正。在此基础上,研究PR1型聚乙烯缠绕结构壁管环刚度的计算方法;通过实例验证了PR1型聚乙烯缠绕结构壁管的截面单元的形心、惯性矩以及环刚度计算方法的准确性,相关研究方法与结果将对聚乙烯缠绕结构壁管的设计、生产与使用以及其他复杂截面管道的环刚度计算提供一定的参考作用。     

Investigation of the stress and strain state of clay pipes under fire condition

The focus of this paper is given to investigating the testing and evaluation method of stress and deformation behaviour of clay pipe elements like chimneys under cyclic high temperature. The experimental study on the temperature–time curves and on the radial deformation–temperature curves of a series of fire-resistant clay pipes was carried out. The tensile strength and the compressive strength, the elastic modulus before and after fire, the stress and deformation properties and the cracking behaviour of the clay pipes under fire conditions have been analyzed. The theoretical analysis corresponds well with the experimental results and tends to prove that the elastic deformation can be the most significant component in fixed-end clay pipes. This study is useful for evaluation of the stress–strain properties of ceramic pipes and provides a beneficial test method for the pipe member in small-scale or in full-scale tests under fire temperatures.     

玄武岩纤维增强塑料筋混凝土梁受弯性能研究

设计并制作了3根玄武岩纤维增强塑料筋（BFRP筋）混凝土梁,并对其进行三分点加载试验,主要测试了构件的开裂荷载、裂缝和挠度发展情况以及极限荷载等。结果表明,受BFRP筋线弹性的材料性质、较低的弹性模量等因素的影响,BFRP筋混凝土梁的受弯工作具有以下特点：(1)构件均发生脆性破坏;(2)构件的开裂荷载和开裂前的挠度受BFRP筋配筋率的影响很小;(3)构件的极限荷载随BFRP筋配筋率的增加而增大;(4)构件的荷载－挠度曲线在混凝土开裂前后均为线性,其转折点对应构件开裂。     

CFRP-PCPs复合筋混凝土柱偏压柱受力性能的试验研究

通过15根碳纤维预应力棱柱体复合筋(Carbon Fiber Reinforced Plastics Prestressed Concrete Prisms,简称"CFRPPCPs复合筋")混凝土柱进行偏心受压试验,考虑相对偏心距、复合筋配筋率、CFRP筋张拉控制应力和普通钢筋配筋率4个变化参数对复合筋混凝土柱受力性能的影响。观察了试件的受力过程及破坏形态,获取了试件开裂荷载、极限承载力、荷载-侧向变形曲线等重要数据,分析了4个变化参数对CFRP-PCPs复合筋混凝土柱偏心受压作用下的开裂荷载和极限承载力的影响规律。研究结果表明:CFRP-PCPs复合筋混凝土偏压柱与普通钢筋混凝土偏压柱的受力过程及破坏形态相似,试件的开裂荷载和极限承载力均随相对偏心距的增大而降低;提高CFRP筋张拉控制应力、增大复合筋配筋率和普通钢筋配筋率均能有效提高CFRP-PCPs复合筋混凝土柱的开裂荷载和极限承载力。     

双排玻璃钢夹砂管涵洞室内试验变形特征分析

大孔径玻璃钢夹砂管经常由于管材生产、运输以及公路涵洞标高等问题,在公路涵洞中的应用受到限制。为探讨用小孔径双排管代替大孔径玻璃钢夹砂管的可行性,通过室内模拟试验,分析双排管在单个管涵受荷载作用条件下各自变形的物理力学特征和变化规律。试验结果表明,在单个管涵受荷载作用条件下,双排管的变形之间存在相互作用关系,管涵变形具有不均衡性,且双排管的受力薄弱区域出现在加载管涵的管顶及两个管涵相邻位置,其结果可以作为双排管安全性的控制点和实际工程的设计依据。