U型钢筋预制拼装水池壁板湿接缝抗弯承载力研究

本文通过建立非线性有限元模型进行四点弯曲静力加载模拟,研究了湿接缝长度、纵向钢筋直径、横向钢筋直径、搭接长度对U型钢筋预制拼装板的抗弯承载能力的影响。基于极限平衡状态分析的方法,提出了抗弯承载力计算公式、受压区高度提高系数,利用受压区高度提高系数γ判别预制拼装板的破坏模式。研究结果表明:在保证有效的搭接距离下,湿接缝长度、横向钢筋直径、U型钢筋搭接长度对于抗弯极限承载力的影响有限,增大纵向钢筋直径能有效提高板的承载力;湿接缝通过U型钢筋搭接的连接方式,提高了混凝土与钢筋之间的锚固性能,充分利用了钢筋的承载能力;提出的公式能较为准确的计算出U型钢筋预制拼装板的极限抗弯承载力;当受压区高度提高系数γ的值大于1时,预制拼装板为适筋破坏,小于1时,为超筋破坏。     

碳纤维布加固钢筋ECC/混凝土复合梁受弯性能试验研究

通过对碳纤维布加固钢筋ECC-混凝土复合梁、钢筋ECC梁和钢筋混凝土梁进行静力受弯试验,研究碳纤维布锚固长度、环箍锚固数量对不同ECC高度替代率的ECC-混凝土复合梁承载能力、破坏形态、裂缝、挠度的影响。研究表明,ECC-混凝土复合梁、ECC梁的承载能力高于钢筋混凝土梁;随着碳纤维布锚固长度和环箍数量增加,复合梁表面裂缝数量增加的同时裂缝间距减小;经加固后构件的开裂荷载、屈服荷载及极限荷载较未加固试件明显提高,且粘结碳纤维布加固对于控制构件的变形和裂缝有明显的效果。     

非卸载条件下增大截面法受拉区加固梁的抗弯设计法

本文以应变平截面假定为基础，分析了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固时初配钢筋应变发展，增补钢筋应变发展以及截面极限抗弯承载能力受初弯矩比的影响，同时研究了初始钢筋，增补钢筋配量对截面极限抗弯承载能力发展的影响；建立了非卸载条件下受弯构件增大截面法受拉区加固的设计准则，并提出了国固设计计算方法。     

无粘结预应力混凝土端部构造及局部承压强度的计算

分析了无粘结预应力筋端头锚固区的受力特征,指出对端头锚固区的局部承压强度应作施工张拉和承载能力极限状态两个阶段的计算,提出了端部构造处理建议,还给出了工程实例.     

极限状态下岩体受拉锚杆锚固承载力的计算

从分析岩体中受拉锚杆的锚固机理及破坏形态出发,研究了承载能力极限状态下受拉锚杆的受力模型,建议在锚杆的锚固承载力计算公式中考虑锚固长度对平均粘结强度的影响,推导了能够反映极限状态下剪力传递机理的受拉锚杆锚固承载力计算公式,并结合岩壁吊车梁受拉锚杆锚固的工程实例与GB 50086公式的计算结果进行了比较、分析和探讨。     

无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁承载能力的计算

锈蚀钢筋混凝土梁的承载力不仅与纵向钢筋的截面损失有关 ,而且和钢筋与混凝土之间的粘结强度的降低、混凝土保护层中出现的纵向锈胀裂缝有关。本文先考虑了由于钢筋的截面损失引起的钢筋混凝土梁的抗弯承载力的降低 ;再在梁 拱共同作用抵抗剪力的机制上 ,计算了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力 ,进而得到了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的承载力及其相应的破坏模式。对一实例的计算结果表明 ,当混凝土保护层出现纵向锈胀裂缝后 ,钢筋与混凝土之间的极限粘结强度相应降低 ,梁的破坏模式由受弯破坏转向受剪破坏 ,承载能力有较大的降低。同时 ,锚固区的粘结强度的降低 ,导致梁也可能发生粘结锚固破坏。     

内嵌钢筋和预应力钢丝绳加固空心板试验研究

将内嵌钢筋和预应力高强钢丝绳用于对空心板的加固中,并专门设计了用于预应力钢丝绳加固空心板的张拉和锚固装置,共进行了3根大尺度空心板的抗弯加固试验,分别使用内嵌钢筋和预应力钢丝绳加固空心板,并与未加固空心板进行了对比。试验结果表明,内嵌钢筋和预应力钢丝绳两种加固方法均大幅提高了空心板的极限承载能力。     

采用带锚固板竖向钢筋的预应力混凝土T梁受剪性能研究

为推动桥梁预制梁的钢筋智能绑扎进程,提出采用锚固板竖向钢筋代替传统箍筋的网片式配筋方案。为研究该配筋形式对预应力混凝土T梁受剪行为的影响,针对抗剪钢筋形式、剪跨比等参数,设计4个缩尺梁抗剪试验,并使用ABAQUS有限元软件开展实体非线性仿真计算,对试件的预应力效应、抗剪承载能力、失效模式、混凝土受力特征及钢筋受力特征进行分析,结合压力场理论解释其抗剪承载性能的差异,并利用参数分析给出锚固板竖向钢筋的合理设计建议。研究结果表明：在1.0～2.6剪跨比条件下,与常规箍筋梁相比,锚固板竖向钢筋的配置对预应力混凝土T梁受剪开裂荷载及未开裂刚度影响很小,且具有相同的受剪破坏特征,但锚固板竖向钢筋梁具有较大的开裂后刚度及抗剪承载能力,其抗剪承载能力提高约10%,这主要因为锚固板钢筋梁具有更小的混凝土斜压杆倾角以及更大的斜压杆影响区域,且锚固板钢筋可以充分发挥其屈服强度,为充分利用锚固板的优良锚固性能,建议锚固板承压面积宜取钢筋截面积的4.5～8.0倍,锚固板钢筋的屈服强度宜取400～500MPa。     

表层内嵌桁架螺旋肋筋加固混凝土梁抗弯试验研究

按正常配筋浇筑了18根钢筋混凝土梁,根据螺旋肋筋与钢筋连接方式的不同,在混凝土梁受拉区混凝土保护层内开槽,在槽内嵌入螺旋肋筋或螺旋肋筋与钢筋组成的桁架,用专用树脂对槽道进行充填,待树脂固化完成后,对梁进行弯曲试验。试验研究表明:内嵌螺旋肋筋及其与钢筋组合桁架加固后的混凝土梁,其极限承载能力、刚度及抗裂性能均有明显改善。随着嵌入加固量的增加,加固梁的极限承载能力得到明显提升,钢筋与螺旋肋筋的焊接点是薄弱环节,导致加固梁出现脆性破坏特征;与对比梁相比,内嵌1根螺旋肋筋加固的混凝土梁极限承载能力提高了35.1%和42.2%;内嵌2根螺旋肋筋加固的混凝土梁极限承载能力提高了73.3%和77.8%。     

玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能试验与分析

为了研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)与钢筋粘结锚固性能,对18个中心拔出试件和9个梁式试件进行加载试验,获得各级荷载下加载端、自由端滑移量及钢筋应变,得到了粘结应力-滑移曲线和粘结应力沿锚固长度的曲线分布。试验结果表明:随着玄武岩纤维的掺入,钢筋与混凝土粘结锚固性能未表现出有利影响,极限粘结强度有所降低;掺入长度为25mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度优于掺入长度为15mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度;混凝土强度的提高有利于改善玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能,混凝土相对保护层厚度对粘结锚固性能影响不大;锚固钢筋的应变曲线整体呈下凹形,沿锚固长度逐渐递减;粘结应力沿锚固长度呈多峰曲线;基于试验数据建立的玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结应力-滑移本构关系可以为玄武岩纤维混凝土的理论与工程设计提供参考依据。     

南阁大桥预应力多锚头锚固区受力分析

本文以东莞南阁大桥预应力锚固区为研究对象,利用ABAQUS对预应力多锚头锚固区进行三维有限元仿真分析,计算单向多锚头的群锚布置方式下的锚顶位移-基底反力曲线,归纳得到不同单向群锚布置方式下的锚固区极限承载能力的单向群锚系数,为实际群锚应用提供分析基础。     

拉结钢筋与自保温砌体专用砌筑砂浆的粘结锚固机理研究

通过42根拉结钢筋在自保温砌体专用砌筑砂浆中的拔出试验,讨论了砂浆强度等级、钢筋锚固长度和钢筋直径等粘结锚固因素的影响作用;回归得出极限粘结强度随砂浆劈裂抗拉强度、钢筋直径和钢筋锚固长度变化的计算公式;基于Hasofer-Lind可靠度方法计算钢筋的粘结锚固长度,提出拉结钢筋在蒸压加气混凝土砌块自保温砌体中的埋置长度设计建议。     

600MPa钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对63个棱柱体试件进行拉拔试验,对600MPa钢筋的粘结锚固性能进行了研究。结果表明,600MPa钢筋极限粘结强度随混凝土抗拉强度的提高而增大;在小于混凝土临界保护层厚度范围内,相对保护层厚度越大,极限粘结强度越大;锚固长度越大,极限粘结强度越小;箍筋的配置提高了极限粘结强度,改善了试件性能。最后,提出600MPa钢筋的极限粘结强度计算公式,经计算得出600MPa钢筋的基本锚固长度仍可按《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)计算。     

矮塔斜拉桥混凝土索塔锚固区受力性能分析

斜拉桥拉索锚固区是索塔受力的关键部位,索塔的构造、拉索锚固方式及索力等因素均对锚固区结构内力、变形和应力分布有极大影响,简化计算难以准确分析。为此,以实际工程中的一种拉索锚固方式为背景,利用空间有限元方法,对斜拉桥塔身锚固区进行了空间应力分析,探讨了在最不利荷载工况和极限加载工况下锚固区的受力性能。结果表明,两种工况下混凝土受力满足使用要求,同时在拉索孔道下布置钢筋网片可降低混凝土压应力。     

砂浆锚杆粘结性能试验研究

通过三组粘结试验研究了钢筋锚杆、砂浆、混凝土三相介质锚固体中钢筋极限拉拔力的大小,并探究了钢筋直径、钢筋类型、粘结长度对锚固系统承载力的影响规律。     

设置镦锚钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能

为研究使用镦头锚固钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能,对6个足尺墙板节点进行了低周往复荷载试验,考察了地下综合管廊墙板节点的承载能力、失效模式、滞回耗能能力、位移延性等抗震性能指标,将现浇墙板节点试件与叠合装配式墙板节点试件的试验结果进行对比,分析了镦锚钢筋锚固长度的合理取值,采用有限元程序建立节点的精细有限元模型,验证了其正确性。结果表明:设置镦头钢筋锚固的叠合装配式节点具有与现浇节点大致相当的承载能力,位移延性及耗能能力相对较好,叠合装配式节点能达到与现浇节点相近的抗震性能要求。镦头钢筋锚固长度采用0.5labE时,地下综合管廊墙板节点试件抗震性能满足抗震设计要求,随着镦锚钢筋锚固长度的减小,墙板节点的承载能力和变形能力逐渐下降,延性及耗能能力逐渐降低;叠合装配式节点在低周往复加载下,预制叠合面缝隙开展较大,节点核心区混凝土易发生破坏,在实际工程中需采取必要的加强措施,加强节点区连接构造措施。     

再生混凝土冻融循环后与钢筋拉拔试验研究

对经过0次、50次、100次、150次、200次冻融循环的再生混凝土(粗骨料取代率100%)进行拉拔试验研究,以钢筋直径16mm和20mm、锚固长度5d和10d为变动因素,分析冻融循环次数对再生混凝土立方体抗压强度、极限拉拔荷载和极限黏结应力的影响,并采用钢筋开槽内贴应变片的方法,研究了不同冻融循环次数后钢筋锚固段内钢筋应变、局部黏结应力和极限黏结应力平均值-滑移的分布规律。结果表明,冻融循环后再生混凝土抗压强度下降,极限荷载和极限黏结应力平均值随着冻融循环次数的增加而逐渐减小;随着冻融循环次数的增加,荷载作用下钢筋应变沿锚固长度的变化曲线趋于平缓,局部黏结应力首先在加载端附近出现应力峰值,沿锚固长度逐渐向自由端传递,总体呈现减小的趋势。     

CRB600H钢筋与蒸压加气混凝土黏结性能研究

通过对4组共36个CRB600H钢筋与蒸压加气混凝土拔出试件进行中心拔出试验,研究锚固长度、有无横筋锚固、试件在模具中选取的位置等因素对CRB600H钢筋与蒸压加气混凝土试件的黏结性能的影响,并与1组9个HPB300钢筋蒸压加气混凝土试件的黏结强度进行对比。试验结果表明:随着锚固长度从160 mm增加到300 mm,极限荷载提高了约88%;有横筋锚固试件比无横筋锚固试件的极限黏结强度提高了约49%;CRB600H钢筋与蒸压加气混凝土的极限黏结强度比HPB300钢筋提高了约62%。为CRB600H钢筋与蒸压加气混凝土在实际应用中提供了理论依据。     

钢筋锚固板锚固长度及锚固板安装方法探究——对现行《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256-2011的探索学习

钢筋锚固板锚固提高了锚固质量,降低了钢筋锚固区钢筋的密度,特别有利于对装配式结构构件钢筋锚固和混凝土浇筑,应大力推广。本文对《钢筋锚固板应用技术规程》中"钢筋锚固板锚固长度及锚固板安装"进行了探索性学习,认为该规程部分条款不足以指导施工,特提出异议。     

全锚固板的试验研究与工程应用

全锚固板仅依靠其承压面的局部承压即可发挥钢筋的极限强度,是对钢筋锚固板技术的一项补充和发展。本文通过对全锚固板在混凝土块体中的拉拔试验,确定了全锚固板的锚固性能。并通过有限元分析,研究了全锚固板在拉拔过程中的受力特点。介绍了全锚固板在核电工程中的应用,为我国钢筋机械锚固技术的发展提供了一种新的途径。