钢丝网复合砂浆加固RC梁二次受力受弯试验研究

本文对用钢丝网复合砂浆薄层加固的二次受力钢筋混凝土梁进行了正截面受弯试验研究。通过对加固形式为U形三面加固的5根钢筋混凝土加固梁和1根未加固的对比梁的二次受力正截面受弯试验,研究了这种加固技术对二次受力钢筋混凝土梁受弯承载力的影响和作用。试验中测量了构件加固后的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变和钢丝网应变,对比了加固与未加固构件的裂缝开展情况、跨中挠度以及极限荷载,并研究了用钢丝网复合砂浆薄层加固的梁在二次受力情况下可能产生的破坏形式等。试验结果表明,钢丝网复合砂浆薄层可以明显地提高二次受力钢筋混凝土梁的受弯承载力,提高抗裂性能,增强构件的刚度。在平截面假定的基础上求出试件的极限承载力,与试验结果吻合较好。     

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆抗弯加固的试验研究

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固法是一种新型加固工艺,它具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。本文对6根 用该工艺加固的钢筋混凝土梁和1根对比梁进行了受弯性能试验研究。试验结果表明,该加固措施有效地提高了梁的受 弯承载力和刚度,较好地约束了裂缝的发展,具有良好的加固效果。在试验研究的基础上,本文给出了利用这种方法进行 加固的受弯承载力及刚度的设计计算公式,编制了计算机程序进行了理论分析,并给出了最大弯曲裂缝宽度的计算方 法。理论计算结果与试验结果吻合较好,可以满足实际工程设计的需要。     

聚乙烯醇纤维水泥钢筋网加固RC结构试验研究

聚乙烯醇纤维水泥钢筋网加固法作为新型加固工艺,近年来得到了越来越广泛的应用。本文对6根用该工艺加固的RC梁和1根对比梁进行了受弯性能的对比试验研究。并对实验数据进行的分析,结果表明该加固对于提高梁的受弯承载力和刚度具有良好效果。最后本文结合实验数据给出了相应的计算公式,以满足建筑工程设计的实际需要。     

预应力碳纤维板加固二次受力受弯构件的试验研究

以往的预应力碳纤维板加固受弯试验大多建立在结构“一次受力”的基础上,本文从加固工程中结构大多为“二次受力”的实际情况出发,试验研究预应力碳纤维板加固“二次受力”钢筋混凝土受弯结构。作者利用柳州欧维姆机械股份有限公司开发的预应力碳纤维板专用锚具的基础上,完成了2根预应力碳纤维板加固的试验梁、1根非预应力碳纤维板加固的试验梁受弯构件的模型试验。研究了预应力碳纤维板加固的试验梁的受力性能。研究了预应力碳纤维加固对试件承载力、使用阶段变形、碳纤维应用效率及延性的影响。试验结果表明：预应力碳纤维板加固可显著提高受弯构件开裂及屈服荷载,减小构件使用阶段内的变形,充分利用碳纤维材料性能,对延性下降趋势加强设计。     

预应力芳纶纤维布加固已裂混凝土梁的受弯性能

通过2根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁和1根未加固基准梁的受弯性能试验,研究了非预应力和预应力芳纶纤维布加固已裂钢筋混凝土梁的受弯承载力、延性和破坏特征.试验结果表明,预应力芳纶纤维布可以明显地改善加固梁在使用阶段的受弯性能.在试验研究的基础上,给出了预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯承载力计算公式,计算结果与实测结果符合良好.     

聚丙烯纤维砂浆钢筋网加固受弯RC梁界限加固配筋率研究

通过4根聚丙烯纤维砂浆钢筋网加固受弯足尺RC梁的二次受力试验,研究加固梁不同破坏特征和界限配筋率情况。试验表明:加固配筋率对加固梁的受弯承载力和变形性能有较大的影响,改变加固配筋率,加固梁分别呈现出受弯适筋破坏、界限破坏和超筋剥离破坏的特征。适筋破坏时,加固梁的屈服荷载和极限荷载提高幅度随加固配筋率的提高而增大;剥离破坏时,极限荷载提高幅度随加固配筋率的提高反而下降,加固梁的变形能力也显著下降。在试验和分析的基础上,给出了加固梁界限配筋率的确定方法。     

钢筋网复合砂浆加固受弯足尺RC梁二次受力试验研究

本文对钢筋网复合砂浆加固的受弯足尺混凝土梁二次受力进行了试验研究。试验包括10根用钢筋网复合砂浆加固的加固试验梁和4根未加固的对比试验梁。试验梁采用三面U形加固形式,量测了试验梁的挠度,钢筋、混凝土及复合砂浆应变等。通过改变加固钢筋的直径、数量及强度等级,研究了本加固法对二次受力的RC梁的极限承载力,破坏形态,截面刚度及裂缝分布等的影响。试验结果表明,钢筋网复合砂浆薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能;另外,当梁底加固纵筋的配筋率超过“界限配筋率时”,加固梁可能发生脆性的剥离破坏。     

二次受力下PVA-RFCC加固RC梁抗弯性能试验研究北大核心CSCD

通过对1根未加固对比梁和3根加固梁进行正截面四点弯试验研究,探讨了二次受力对聚乙烯醇纤维增强钢丝网水泥基复合材料(PVA-RFCC)加固RC梁弯曲性能的影响。结果表明:PVA-RFCC是一种有效的加固材料,与加固对比梁相比,二次受力对PVA-RFCC加固RC梁的极限承载力和刚度系数(屈服阶段)影响比较小,但开裂荷载和刚度系数(弹性阶段)均降低约30%。二次受力对试验梁的抗弯性能影响与试验梁在加固之前的损伤程度有关;当损伤程度分别为加固对比梁的27.6%,82.8%时,位移延性系数分别增加54.1%和降低26.6%。因此,当梁处于初始损伤状态时对其进行加固,可以提高梁的综合力学性能。     

二次受力下PVA-RFCC加固RC梁抗弯性能试验研究

通过对1根未加固对比梁和3根加固梁进行正截面四点弯试验研究,探讨了二次受力对聚乙烯醇纤维增强钢丝网水泥基复合材料(PVA-RFCC)加固RC梁弯曲性能的影响。结果表明:PVA-RFCC是一种有效的加固材料,与加固对比梁相比,二次受力对PVA-RFCC加固RC梁的极限承载力和刚度系数(屈服阶段)影响比较小,但开裂荷载和刚度系数(弹性阶段)均降低约30%。二次受力对试验梁的抗弯性能影响与试验梁在加固之前的损伤程度有关;当损伤程度分别为加固对比梁的27.6%,82.8%时,位移延性系数分别增加54.1%和降低26.6%。因此,当梁处于初始损伤状态时对其进行加固,可以提高梁的综合力学性能。     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和理论研究

对4根碳纤维板加固的足尺钢筋混凝土梁进行了受弯性能试验研究。试验结果表明,该加固措施有效地提高了梁的受弯极限承载力,较好地约束裂缝的发展,具有良好的加固效果。在试验研究和理论分析的基础上,对碳纤维板加固的钢筋混凝土梁受弯承载力、刚度和裂缝宽度计算方法进行了分析,提出了在不同受力阶段加固后梁的正截面受弯承载力、刚度计算公式和最大弯曲裂缝宽度计算公式。计算结果表明,理论计算结果与试验值吻合较好,可以满足实际工程设计的需要。     

钢筋混凝土梁式构件抗爆分析的改进等效单自由度方法

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁式构件可能会出现多种破坏模式，主要有弯曲破坏、直剪破坏和弯剪联合破坏等。现有结构构件抗爆分析方法主要考虑爆炸荷载下结构构件的弯曲破坏，对直剪破坏和弯剪联合破坏研究较少，尤其缺少快速准确的抗爆分析方法。基于等效单自由度模型理论，改进了钢筋混凝土梁抗爆分析的直剪单自由度方法，提出了直剪、弯剪联合破坏的判定准则，给出了两种破坏模式下钢筋混凝土梁动态响应的计算方法。进一步考虑爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的弯曲破坏、直剪破坏和弯剪联合破坏，提出钢筋混凝土梁式构件抗爆分析的改进等效单自由度方法，并给出了其分析步骤。该方法可以直接评估爆炸荷载下钢筋混凝土梁式构件的破坏模式，并计算其动态响应。通过有限元软件LS-DYNA数值模拟了不同爆炸工况下钢筋混凝土梁式构件的动态响应和破坏模式，与改进的等效单自由度方法的计算结果进行了对比，验证了提出的改进等效单自由度分析方法的正确性。     

Concurrent flexural strength and ductility design of RC beams via strain‐gradient‐dependent concrete stress–strain curve

The authors have previously conducted an experimental study that showed that strain gradient would improve the maximum concrete stress and strength of reinforced concrete (RC) members under flexure. As a continued study, the authors herein will extend the investigation of strain gradient effect on flexural strength and ductility of RC beams to higher strength concrete up to 100 MPa by theoretical analysis. In this study, the flexural strength of RC beams is evaluated using nonlinear strain‐gradient‐dependent stress–strain curves of concrete applicable to both normal‐strength and high‐strength concrete. On the basis of this, a parametric study is conducted to investigate the combined effects of strain gradient and concrete strength on the flexural strength and ductility of RC beams. It was evident from the results that both the flexural strength and ductility of RC beams would be improved with strain gradient considered. From the results, two formulas are proposed for the strain‐gradient‐dependent concrete stress block parameters α and β. A constant value of 0.0032 is proposed for the ultimate concrete strain in flexural strength design with strain gradient effect considered. Lastly, for practical engineering design purpose, design formulas and charts have been presented for flexural strength and ductility of RC beams incorporating strain gradient effect. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

粘贴竹片加固混凝土梁的试验研究

竹材是一种可再生的低碳环保材料,具有抗拉强度高、稳定性好等优点。混凝土梁老化损伤或使用荷载增加均可能导致受弯承载力不能满足要求,影响结构的正常安全使用。介绍5根RC梁粘贴竹片加固的对比试验研究,其中2根为对比试件,3根为分别粘贴1层、2层和3层的竹片加固试件。研究结果表明,粘贴竹片加固RC梁的极限承载力提高22%～25%,平均提高24%;粘贴竹片加固RC梁的初始弯曲刚度提高33%～49%,平均提高39%;粘贴竹片加固RC梁在相同荷载下弯曲裂缝的裂缝宽度明显小于对比试件。粘贴竹片加固RC梁是一种低碳高效的加固技术,值得进一步深入研究。     

Flexural ductility design of high‐strength concrete beams

In the seismic design of a reinforced concrete (RC) structure, it is necessary to provide not only sufficient strength, but also adequate flexural ductility. This is particularly important to the design of RC beams cast of high‐strength concrete that is inherently more brittle. Eurocode EN1998‐1 directly specifies such minimum flexural ductility. To provide adequate flexural ductility to RC beams, Chinese code GB50011 limits the normalised depth of simplified rectangular stress block at peak resisting moment, whereas American code ACI 318–08 requires that the tension steel strain at peak resisting moment shall not be smaller than 0.004. The essential parameters identified for effective flexural ductility design of RC beams include the maximum difference of tension and compression reinforcement ratios and maximum normalised neutral axis depth at peak resisting moment, as they help to guarantee various flexural ductility requirements. Their relationship with the flexural ductility is studied using a rigorous full‐range moment–curvature analysis procedure. Empirical formulae and tables are also developed to facilitate flexural ductility design of RC beams. A comparison shows that the allowable differences of tension and compression ratios may be smaller than those specified in Eurocode 8 particularly for those cast of high‐strength concrete. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受弯受剪承载力计算分析

基于现行混凝土结构加固设计规范关于粘贴纤维增强复合材料加固法的计算理论,分别对玄武岩纤维布和碳纤维布加固钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力进行计算分析,以探讨玄武岩纤维布对钢筋混凝土梁的加固效果。计算结果表明,设计人员可以方便地按现行加固设计规范对玄武岩纤维受弯、受剪加固进行计算。     

锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯破坏模式及承载力简化计算方法

为快速准确评估受拉纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的影响,采用解析方法计算受弯破坏时锈蚀钢筋混凝土梁正截面应力和应变分布,识别并定义锈蚀钢筋混凝土梁的3个界限锈蚀率和6种正截面受弯破坏模式,提出预判破坏模式再计算承载力的锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯承载力简化计算方法。采用该简化方法,计算相关文献中235根锈蚀钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力,并与试验结果对比,验证该简化方法的准确性。通过两个算例,分别研究初始超筋梁和初始适筋梁的正截面受弯破坏模式及承载力随受拉纵筋锈蚀率的变化规律。研究结果表明：随着受拉纵筋锈蚀率的增大,初始超筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似超筋”、“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;初始适筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;钢筋混凝土梁正截面受弯承载力近似呈多段线性降低,最终退化为素混凝土梁的开裂弯矩,转折点位置为界限及临界锈蚀率。     

混杂纤维自密实混凝土梁受弯性能的试验研究

在纤维自密实混凝土工作性试验的基础上,对7组无筋混杂纤维自密实混凝土梁和5组混杂纤维增强低配筋率的钢筋自密实混凝土梁受弯性能进行试验研究,并分析纤维类型和纤维长径比对梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及弯曲韧性的影响。结果表明:梁的弯曲韧性随着纤维长径比的增加而增加,混杂纤维混凝土梁的弯曲韧性优于钢纤维,两种纤维协同作用时具有很好的正混杂效应;与最小配筋率的钢筋混凝土梁相比,纤维的掺入明显地改善了梁的屈服荷载和极限荷载,掺有(40+4)kg/m3混杂纤维并按最小配筋率配筋的梁的极限荷载与仅按1.5倍最小配筋率配筋的梁相当。     

预应力高强不锈钢绞线网-高性能砂浆抗弯加固试验研究

在以往试验研究的基础上,对钢绞线施加预应力,以研究预应力高强不锈钢绞线网-高性能砂浆加固技术对RC梁的适用性。对5根预应力高强不锈钢绞线网-高性能砂浆加固的钢筋混凝土梁和1根对比梁进行了抗弯试验研究,试验结果表明,采用预应力措施有效地提高了梁的抗弯承载力和刚度,较好地约束了裂缝的发展。同时提出利用该种加固方法进行抗弯加固的承载力设计计算公式。计算结果与试验结果吻合较好。另外,还就高强不锈钢绞线网的预应力张拉、预应力损失等进行试验研究,提出完整的预应力高强不锈钢绞线网加固受弯构件的施工工艺,并给出采用不同张拉方法时预应力有效值系数的取值,使得该种加固方法能够更好地应用于实际工程中。