高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土梁抗弯承载力的正交分析

为了研究高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate, UHPC-CA)梁抗弯承载力的影响因素,利用正交试验法分析了钢筋等级、钢筋直径、截面有效高度和混凝土强度等级4个因素对高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响。结果表明:钢筋直径是影响高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的重要显著因子,钢筋等级和截面有效高度为一般显著因子,随着三者的增加,梁的抗弯承载力均逐渐提升;混凝土强度等级对高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响较小,随着混凝土强度等级的增加,抗弯承载力先略有降低后小幅增长。配筋率对普通钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响较大,而对高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响相对较小。     

高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土梁抗剪承载力的影响因素

利用正交试验法分析了剪跨比、箍筋级别、箍筋直径、箍筋间距、截面宽度、截面高度和混凝土等级等7个因素对高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)梁抗剪承载力这一指标的影响。结果表明:各因素对高强钢筋UHPC-CA梁抗剪承载力的影响由大到小依次为混凝土等级截面宽度截面高度剪跨比箍筋直径箍筋间距箍筋级别。高强钢筋UHPC-CA梁的抗剪承载力随着剪跨比、箍筋间距的增加而降低,随着箍筋级别、箍筋直径、截面宽度、截面高度和混凝土等级的增强而升高。     

含粗骨料的超高性能混凝土受弯试验研究

超高性能混凝土（以下简称ＵＨＰＣ）胶凝材料用量大，生产成本高，因此限制了其工程应用。通过在ＵＨＰＣ中适当掺入粗骨料，可有效减少胶凝材料用量，降低成本。设计制作了７组含粗骨料的ＵＨ- ＰＣ梁试件，通过四点弯曲试验，研究粗骨料质量掺量（０％、１５％、３０％、４０％）和钢纤维体积掺量（０％、１％、２％、３％）对ＵＨＰＣ弯曲性能的影响。结果表明:当未掺入钢纤维时，随粗骨料质量掺量增加，ＵＨＰＣ抗弯强度先降低后提高，且试件均发生脆性破坏；当掺入钢纤维时，ＵＨＰＣ的初裂强度和极限抗弯强度随钢纤维体积掺量的增加而提高，试件由脆性破坏变为延性破坏；当钢纤维体积掺量为２％时，含粗骨料ＵＨＰＣ弯曲韧性最高。     

圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱的受力性能分析

目前国内对钢管混凝土的轴压短柱性能研究已经形成了较为成熟的模式,而对于轻型骨料的混凝土短柱性能研究则起步较晚,其研究也存在一定的局限性。研究成果中有的进行了钢管轻骨料混凝土轴压短柱和钢管混凝土相似性能的比对,结果显示在一定条件下破坏性差异较小;而某些研究则在钢管轻骨料混凝土轴压短柱试验的基础上进行了拓展,利用极限平衡法对其极限承载性能进行了推导;还有学者针对轻骨料混凝土轴压短柱试验中采用合成法进行了全过程的细     

聚丙烯纤维和粗骨料对超高性能混凝土抗拉强度的影响研究

向超高性能混凝土中掺入适量粗骨料,可在不降低其力学性能的前提下有效减少胶凝材料的用量,降低其成本。同时,为改善混凝土固有的抗拉强度低的缺陷,将聚丙烯纤维和钢纤维混杂掺入混凝土中可取得较好成果。考虑聚丙烯纤维体积掺量和长径比、粗骨料掺量3个因素,设计并制作了18组共54个超高性能混凝土试块,通过试验研究分析聚丙烯纤维特征参数和粗骨料掺量对含粗骨料超高性能混凝土劈裂抗拉强度的影响规律。结果表明,试验参数范围内,随着聚丙烯纤维体积掺量的增加,ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度呈现先减后增再减的规律;随着聚丙烯纤维长径比的增大,呈现先减后增的规律;聚丙烯纤维最佳配比为体积掺量0．10％,长径比167;掺入质量分数为15％的粗骨料不会降低ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度,但当粗骨料掺量提高到30％时,ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度降低明显。     

含白云石粗骨料超高性能混凝土的性能试验研究

为了降低超高性能混凝土(UHPC)中水泥等胶凝材料的用量,掺入白云石粗骨料(CDA),制备了含CDA的UHPC,并探讨了粗骨料含量和钢纤维体积掺量对UHPC抗压强度、弯曲强度、弹性模量、单轴拉伸性能以及耐磨性能的影响。结果表明:随着CDA含量的增加,UHPC弹性模量的显著提升,而抗压强度和弯曲强度则先上升后下降;钢纤维体积掺量的增加,增大了含CDA的UHPC的抗压强度、初裂强度、峰值强度和断裂耗能,降低了试件历经磨损后的质量损失和磨损深度,优化了其单轴拉伸性能和耐磨性能;当CDA含量为200 kg/m³、钢纤维体积掺量为1.5%时,制备的UHPC各项性能综合最佳。研究成果可供超高性能混凝土研究人员参考。     

圆钢管增强高强混凝土柱正截面承载力计算

根据塑性理论下限定理,针对工程中常用的对称配筋形式,推导出圆钢管增强的钢筋高强混凝土柱正截面承载力解析解。在大量计算分析的基础上,提出了当钢管直径与柱截面长边尺寸之比为1/4~2/3、钢筋为HRB335级、全截面纵筋配筋率在1%~3%之间时圆钢管增强钢筋高强混凝土柱正截面承载力的简化计算方法。试验验证和算例计算结果表明,采用该简化方法的计算结果与试验值接近,偏安全,计算过程更加简捷和实用。     

钢管再生混凝土轴压短柱受力性能有限元分析

为研究钢管再生混凝土短柱轴心受压力学性能,以试验为基础,利用ABAQUS建立非线性有限元分析模型,模拟试验实测荷载-轴向应变曲线,验证有限元分析模型的有效性。以再生混凝土强度、钢管壁厚、钢材强度及再生粗骨料取代率为参数,设计5个钢管再生混凝土轴压短柱进行分析,建模时考虑了钢管对核心再生混凝土的约束作用,分析各参数对试件荷载-轴向应变曲线的影响。研究表明:随再生混凝土强度的提高,钢管壁厚的增加,钢材强度的增大,能有效增强钢管再生混凝土短柱的极限承载力和变形能力。更多还原     

方钢管超高强混凝土短柱轴压性能数值模拟分析

通过有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立方钢管超高强混凝土短柱轴心受压非线性有限元计算模型,研 究了构件受力行为,分析了混凝土强度、含钢率及钢材屈服强度对核心混凝土纵向应力－应变关系以及 构件承载力的影响。结果表明:构件均为强度破坏,方钢管超高强混凝土短柱轴心受压全过程主要分为 弹性段、弹塑性段、下降段、平稳段四个阶段;混凝土强度及含钢率对核心混凝土纵向应力－应变关系曲 线影响较大,钢材屈服强度对其影响不明显;提高混凝土强度、增大含钢率和提高钢材屈服强度均能显 著提高构件承载力,但构件延性随混凝土强度增加而降低,钢材屈服强度对构件延性影响不明显。     

CFRP约束钢管混凝土核心柱承载力简化分析

为了推导CFRP环向约束钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式,对该类构件的受力机理和破坏特征进行了理论分析。基于极限平衡原理和极限分析的基本假设,得到CFRP环向约束构件的承载力计算公式。为了验证理论公式的有效性,利用试验数据进行对比,结果表明:计算结果与试验结果吻合较好;极限承载力主要取决于由CFRP和钢管产生的约束效应。研究结论可为CFRP约束钢管混凝土结构的实践应用提供参考。     

方钢管约束型钢超高强混凝土轴压短柱的力学性能

对８根钢管约束型钢超高强混凝土短柱和１根钢管约束型钢高强混凝土短柱进行了轴压试验研究。分析了钢管壁厚、型钢截面形式、钢管屈服强度、混凝土强度对试件轴压力学性能的影响。研究结果表明:试件的极限承载力随着钢管屈服强度、钢管壁厚、混凝土强度提高而增大；钢管壁厚不同而其他条件相同时，钢管宽厚比为４５时极限承载力提高率最大；钢管宽厚比小于４５时，随着钢管屈服强度的提高，试件极限承载力提高不明显；在Ｉ、Ｘ、Ｏ三种配骨形式中，配Ｏ型钢骨的试件极限承载力最高，即Ｏ型钢骨对试件产生的附加约束最大。     

CFRP钢管混凝土轴压承载力灵敏度分析

CFRP钢管混凝土的轴压承载力与很多因素有关,由于材料制造、使用等原因,这些参数并不是一个确定的值。基于此,考虑参数的不确定性,对CFRP钢管混凝土的轴压承载力进行灵敏度分析。考虑了9个参数并生成参数样本值,使用ABAQUS的脚本语言Python对CFRP钢管混凝土进行参数化建模,调用ABAQUS的批处理器计算极限承载力。分析了极限承载力的局部灵敏度和全局灵敏度,针对全局灵敏度计算量大、计算时间长的问题,提出了通过二阶响应面建立拟合的函数关系,运用傅里叶幅值检验扩展法计算其全局灵敏度指数。研究表明:钢管内径对极限承载力的影响最大。对比局部灵敏度和全局灵敏度2种分析方法,参数在小范围内变化,局部灵敏度分析可以快速得到理想的结果。若各参数的变异性相差太大,使用全局灵敏度分析更为准确。     

粗骨料超径率对心墙沥青混凝土力学性能的影响分析

为了研究超径率对沥青混凝土力学性能的影响,本文以19~26.5 mm的颗粒含量(超径率)、填料浓度、沥青用量三因素进行三水平正交试验,通过测定沥青混凝土的马歇尔稳定度、流值和劈裂抗拉强度,并采用投影寻踪回归分析法(PPR)研究超径率、填料浓度、沥青用量对心墙沥青混凝土力学性能的影响规律。结果表明:随着超径率的增加,马歇尔稳定度和流值先减小后增大,劈裂抗拉强度先增大后趋于稳定;随着填料浓度的增加,马歇尔流值和劈裂抗拉强度先增大后减小,马歇尔稳定度逐渐减小;随着沥青用量的增加,马歇尔流值逐渐增大,马歇尔稳定度和劈裂抗拉强度逐渐减小;当超径率为40%、填料浓度为2.0、沥青用量为6.8%时,心墙沥青混凝土力学性能最优。     

新型不锈钢与固废混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响

通过8根新型不锈钢管混凝土(CFSST)轴压短柱试验,考察试件的破坏模态、荷载-应变曲线、极限承载力、延性和刚度等力学性能指标,探究了新型不锈钢与固体废弃物混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响。研究结果表明两类新型建材对钢管混凝土短柱高温后破坏模态无明显影响,高温作用后CFST短柱的刚度和极限承载力呈下降趋势但延性提高。与传统碳素钢与普通混凝土相比,新型不锈钢与固体废弃物混凝土有效地减缓了试件高温后承载力下降幅度。引入材料强度折减系数后,我国DBJ-T13-51—2020规程计算方法可以较好地评估高温后该类钢管混凝土短柱的剩余承载力。随后利用通用有限元软件ABAQUS建立了有限元分析模型,考察了既有材料本构模型对该类短柱的适用性。