高强钢筋高强混凝土受弯构件的变形性能试验研究

本文进行了９根高强钢筋高强混盛大梁和２根普通钢筋高强混凝土梁的试验研究，探讨了其受力变形特点。经分析推导，提出了高强钢筋高强混凝土梁的抗裂弯矩和裂缝宽度计算公式，以及刚度、挠度计算方法，其计算结果与试验结果符合较好。     

陶粒混凝土梁的受剪性能及其承载力研究

为研究混凝土强度等级提高后陶粒混凝土梁的受剪性能及其承载力,进行了10根高强陶粒混凝土梁的抗剪试验,并对陶粒混凝土梁的受力性能进行了分析。在对试验结果分析的基础上,提出了集中荷载作用下陶粒混凝土梁斜截面受剪承载力的计算公式;并应用《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)的一次二阶矩法,对该计算公式进行了可靠度分析。分析结果表明,该计算公式满足《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的要求。     

钢筋钢纤维高强混凝土梁疲劳试验研究及刚度计算

通过1根钢筋高强混凝土梁和12根钢筋钢纤维高强混凝土梁的静载及等幅疲劳试验,分析静载和疲劳荷载作用下钢筋钢纤维高强混凝土梁挠度和刚度变化规律,以及疲劳应力比、钢纤维类型、钢纤维体积率、钢纤维掺入截面高度和混凝土强度等对钢筋钢纤维高强混凝土梁挠度的影响。结果表明：在钢筋高强混凝土梁中掺加钢纤维能有效限制梁刚度的退化,显著提高梁的抗弯刚度,减小梁的跨中挠度,使静载和疲劳荷载作用下梁的跨中挠度分别降低了19.0%~69.1%和15.0%~61.0%。在试验研究的基础上,通过理论分析修正了静载作用下钢纤维影响梁短期刚度的系数,提出了考虑疲劳次数和钢纤维含量特征值影响的钢筋高强混凝土梁疲劳刚度的计算方法,并将计算结果与试验结果进行了对比,两者符合较好。     

高强轻骨料混凝土梁的试验研究

进行了8根高强混凝土梁的试验,其中6根为轻骨料混凝土梁,2根为普通混凝土梁。通过观察和量测,总结了高强轻骨料混凝土梁的性能,回归出有关参数的计算式。对梁的开裂弯矩、极限弯矩、刚度、挠度、裂缝宽度等的实测值与计算值进行了对比,为《轻骨料混凝土结构设计规程》的编制提供了参考依据。     

页岩陶粒混凝土的制备与保温性能研究

主要研究了水胶比、页岩陶粒密度等级、含水率三因素对页岩陶粒混凝土的抗压强度和导热系数的影响.结果表明:在一定范围内,水胶比与页岩陶粒混凝土的抗压强度、导热系数分别呈负相关和正相关;页岩陶粒的密度等级与抗压强度、导热系数分别呈正相关和负相关,含水率与抗压强度和导热系数均呈负相关.与普通C30混凝土相比,所制备的LC30页...     

梁不同配筋情况下页岩陶粒混凝土框架抗震性能研究

为了研究页岩陶粒混凝土框架的抗震性能,制作了6榀缩尺比例为1∶2及梁不同配筋情况下的单层单跨页岩陶粒混凝土框架模型,在考虑竖向受力不变情况下,进行水平低周反复荷载试验,分析了梁不同配筋率对破坏机制、滞回特性、位移延性、刚度退化、承载力等抗震性能指标的影响。结果表明:页岩陶粒混凝土框架呈梁铰破坏机制,滞回曲线饱满,位移延性系数都在3以上,具有较好的抗震性能。此外,研究结果还指出增加梁的纵向配筋率、减少箍筋间距可以提高页岩陶粒混凝土框架的抗震性能和框架的变形能力。     

高强钢筋轻骨料混凝土梁短期受弯刚度计算方法研究

为研究配置高强钢筋轻骨料混凝土梁短期受弯刚度特点及其计算方法,分别进行了5根配置400MPa和5根配置500MPa级纵筋的陶粒轻骨料混凝土梁受弯性能试验.结合收集到的22根高强钢筋轻骨料混凝土梁的试验结果,评估了相关规范中短期受弯刚度计算公式的适用性.试验结果表明,试件在纵筋屈服前的跨中弯矩-平均曲率曲线先近似呈直线,开裂后呈微凹曲线;与普通混凝土梁相比,轻骨料混凝土梁的短期受弯刚度较小.根据《轻骨料混凝土结构技术规程》(JGJ 12-2006)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)短期受弯刚度计算公式得到的试件刚度计算值均比试验值偏小.利用试验数据,基于跨中弯矩-平均曲率曲线特点给出了配置高强钢筋轻骨料混凝土梁的短期受弯刚度一般计算模式,并基于该计算模式下的特例(双折线法)构建了与预应力混凝土构件刚度公式统一的修正计算公式,按该公式所得刚度计算值与试验值吻合较好.     

页岩陶粒混凝土的配合比设计及性能的试验研究

页岩陶粒混凝土作为一种建筑材料,现广泛应用于各种建筑结构中。页岩陶粒混凝土按其作用可分为保温混凝土和结构承重混凝土。本论文研究页岩陶粒混凝土在保温的基础上尽可能的拥有高强度。通过实验结果分析其表观密度、抗压强度、导热系数,寻求最佳配合比的页岩陶粒混凝土。     

高强陶粒混凝土与变形钢筋粘结锚固强度的试验研究

通过80个拔出试验,探讨了变形钢筋与高强陶粒混凝土的粘结锚固强度,并与普通混凝土和低强度陶粒混凝土的试验结果进行了比较。试验结果表明：试验采用的各种高强陶粒混凝土与变形钢筋的极限粘结强度均要优于同强度等级普通混凝土,砂浆强度比混凝土强度对粘结强度的影响要大。根据试验结果,分别给出了高强页岩陶粒混凝土和粘土陶粒混凝土与变形钢筋极限粘结强度的经验表达式。     

高强经编聚酯纤维筋增强混凝土梁抗弯性能试验研究

高强经编聚酯纤维筋是一种新型FRP筋。为深入研究高强经编聚酯纤维筋混凝土梁弯曲性能,通过5根高强经编聚酯纤维筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的弯曲试验,对高强经编聚酯纤维筋混凝土梁正截面抗弯性能进行了研究。结合试验梁结果,探讨了抗弯承载力计算方法,并与实测值进行了比较,分析了高强经编聚酯纤维筋增强混凝土梁的裂缝分布形态、最大挠度等特性。     

高强轻骨料混凝土梁承载力的研究

在6根高强轻骨料混凝土梁、2根高强普通混凝土梁正截面受弯承载力试验的基础上,提出了轻骨料混凝土强度等级提高后的正截面受弯承载力的计算方法;在对110根轻骨料混凝土梁斜截面受剪承载力试验数据分析的基础上,提出了轻骨料混凝土强度等级提高后的斜截面受剪承载力计算公式,为《轻骨料混凝土结构技术规程》的编制提供依据。     

页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板

根据3块足尺页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板试件和1块足尺现浇双向楼板对比试件的静力堆载试验结果,分析了双向叠合楼板预制底板的普通混凝土和后浇叠合层的页岩陶粒轻质混凝土采用相同强度等级时的挠度变形特点,并根据试验结果和弹性力学薄板理论推导了页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板的挠度计算公式。推导了四边固支页岩陶粒混凝土和普通混凝土叠合板在竖向均布荷载作用下截面中和轴高度、抗弯刚度和挠度的计算表达式,并分别对挠度和初始刚度计算公式进行了修正,提出了考虑四边支承转动的页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板挠度计算公式。结果表明:页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板跨中位移呈现线弹性变化特征,页岩陶粒轻质混凝土材料的弹性模量、叠合楼板中设置的钢筋桁架以及双向叠合板的板端约束条件是影响叠合楼板刚度和跨中挠度的主要因素;采用所推导公式计算的页岩陶粒混凝土叠合楼板的挠度值与试验值吻合良好。     

陶粒混凝土梁斜裂缝宽度计算研究

在前人研究的基础上,通过对12根试验梁的试验观测结果和数据进行分析研究,提出了适合钢筋陶粒混凝土梁裂缝估算的公式,以期为陶粒混凝土的进一步推广应用奠定基础。     

页岩陶粒混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过5个不同高宽比、不同腹板配筋率的页岩陶粒混凝土剪力墙试件的低周反复荷载试验,研究页岩陶粒混凝土剪力墙的抗震性能及受力机理,分析页岩陶粒混凝土剪力墙破坏形态、滞回曲线、承载力、延性、耗能、刚度等。研究结果表明：页岩陶粒混凝土剪力墙具有较好的延性和受力性能;影响墙体破坏形态的主要因素是高宽比,其破坏形态与普通混凝土剪力墙及其它轻骨料混凝土剪力墙基本相似,破坏区域主要集中在距墙底墙肢宽度范围内;增大竖向配筋率有利于改善墙体的变形性能及提高墙体的承载能力;增加横向钢筋配筋率,墙体承载力并非呈比例增加。基于比拟桁架模型理论,考虑竖向分布钢筋的销栓作用,建立了页岩陶粒混凝土剪力墙斜截面承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁正截面抗裂计算方法研究

在钢筋钢纤维增强部分混凝土梁试验研究的基础上 ,结合理论分析 ,探讨钢纤维对正截面抗裂的影响 ,研究与普通钢筋混凝土计算理论相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土梁正截面抗裂的计算方法 ,提出相应的计算公式。     

加筋混凝土梁延性系数计算方法

由于纤维增强复合材料(FRP)筋不存在屈服状态,传统的延性系数计算方法不适用于FRP筋混凝土梁和混合配筋(钢筋+FRP筋)混凝土梁。为了提出一个相对完善的、统一的加筋混凝土梁截面延性计算方法,在对既有各类加筋混凝土梁延性指标计算方法进行分析的基础上,从抗震对结构延性的要求出发,依据延性系数的定义与动力要求统一的原则,推导得出了加筋混凝土结构延性系数-地震力降低系数(μ-C)关系式。依据等位移下的μ-C关系式,提出了加筋混凝土梁延性系数的计算方法。通过对比延性系数计算值与既有试验值,证明了该方法的有效性。对混凝土及钢筋强度、混凝土极限压应变、截面有效配筋率和FRP筋配筋刚度比等影响加筋混凝土梁延性的因素进行了参数化分析。结果表明:加筋混凝土梁的延性随着混凝土强度和极限压应变的增加而提高,随着钢筋强度、有效配筋率和FRP筋配筋刚度比的提高而降低。     

钢纤维增强钢筋混凝土梁裂缝宽度的统一计算方法

根据钢筋钢纤维部分增强混凝土梁正截面受弯性能的试验研究成果,分析了钢纤维对平均裂缝间距、钢筋应变不均匀系数和钢筋应力的影响,提出了与普通钢筋混凝土梁裂缝宽度计算方法相衔接的钢纤维增强钢筋混凝土梁裂缝宽度的统一计算方法。结果表明,在梁截面部分地加入钢纤维能够达到全截面加入对裂缝的限制效果,提出的裂缝宽度计算公式计算简便,可用于实际工程设计。     

Flexural behavior of high-strength,steel-reinforced,and prestressed concrete beams

To study the flexural behavior of prestressed concrete beams with high-strength steel reinforcement and high-strength concrete and improve the crack width calculation method for flexural components with such reinforcement and concrete, 12 specimens were tested under static loading. The failure modes, flexural strength, ductility, and crack width of the specimens were analyzed. The results show that the failure mode of the test beams was similar to that of the beams with normal reinforced concrete. A brittle failure did not occur in the specimens. To further understand the working mechanism, the results of other experimental studies were collected and discussed. The results show that the normalized reinforcement ratio has a greater effect on the ductility than the concrete strength. The cracking- and peak-moment formulas in the code for the design of concrete (GB 50010-2010) applied to the beams were both found to be acceptable. However, the calculation results of the maximum crack width following GB 50010-2010 and EN 1992-1-1:2004 were considerably conservative. In the context of GB 50010-2010, a revised formula for the crack width is proposed with modifications to two major factors: the average crack spacing and an amplification coefficient of the maximum crack width to the average spacing. The mean value of the ratio of the maximum crack width among the 12 test results and the relative calculation results from the revised formula is 1.017, which is better than the calculation result from GB 50010-2010. Therefore, the new formula calculates the crack width more accurately in high-strength concrete and high-strength steel reinforcement members. Finally, finite element models were established using ADINA software and validated based on the test results. This study provides an important reference for the development of high-strength concrete and high-strength steel reinforcement structures.     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁刚度试验研究

在钢筋钢纤维增强部分混凝土梁试验研究的基础上,探讨了仅在受拉区加入钢纤维对钢筋混凝土梁受力性能及刚度的影响,并结合现行规范（GBJ10—89）中关于刚度的计算理论,提出了与普通钢筋混凝土梁和钢筋全截面钢纤维混凝土梁刚度计算相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土梁刚度的计算方法和相应的计算公式。     

Experimental study on shearing capacity of concrete beams longitudinal reinforced with steel fiber composite bars and BFRP bars

为了研究纵筋分别采用钢-纤维复合筋（SFCB）和玄武岩纤维复合筋（BFRP筋）的混凝土梁受剪性能，以普通钢筋混凝土梁作为对比，设计并开展了46根梁的受剪承载力试验，变化参数为剪跨比、纵筋配筋率和有无箍筋。试验结果表明:三种纵筋梁的受剪承载力均随着剪跨比的减小而增大；SFCB梁的受剪承载力随着纵筋配筋率的增大也增大。此外，提出广义销栓作用影响系数的概念，推导其计算式，用于评价复合纵筋和玄武岩纵筋对混凝土梁受剪承载力的贡献，并据此建立受剪承载力计算式。经与国内外共223组混凝土梁(纵筋为钢筋、BFRP筋和SFCB等)受剪试验数据对比，验证所提广义销栓作用受剪承载力计算式的正确性。在此基础上，采用与钢筋混凝土梁受剪承载力规范公式相近的安全度，建议了适用于纵筋为复合筋和玄武岩筋的混凝土梁受剪承载力设计公式。