疲劳荷载下锈蚀钢筋混凝土梁弯曲性能试验研究

通过8根锈蚀钢筋混凝土梁弯曲疲劳试验,研究了疲劳荷载下锈蚀钢筋混凝土梁破坏形态、疲劳强度与疲劳寿命及其变形性能。试验结果表明,锈蚀钢筋混凝土梁均发生了以钢筋疲劳断裂为标志的正截面弯曲疲劳破坏。随着钢筋锈蚀率的增大,锈蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命显著降低。根据试验结果并收集国内外26组试验数据,回归出95%保证率的锈蚀钢筋混凝土梁S-N曲线。根据理论分析和试验结果,提出疲劳荷载下锈蚀钢筋混凝土梁跨中挠度计算方法。研究结果为锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能评估提供了理论依据。     

锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

通过锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳试验,分析了主筋锈蚀与混凝土梁疲劳性能的关系。疲劳试验包括1根钢筋未锈蚀的对比梁和8根钢筋锈蚀率介于4%～12%的试验梁。试验结果表明锈蚀钢筋混凝土梁的刚度在疲劳过程中表现出“下降—平稳—上升”三阶段特性。由于钢筋混凝土梁中钢筋的不均匀锈蚀,钢筋表面产生明显的坑蚀,锈蚀梁的疲劳破坏在应力幅最大且表面有坑蚀的钢筋截面发生。随着主筋锈蚀率的增加,梁的疲劳寿命急剧缩短,其破坏形式为受拉钢筋脆性断裂,破坏前没有预兆。振动测试表明,梁的基本频率并不是随疲劳损伤积累而单调下降,实测基本频率不能可靠地预报锈蚀钢筋的疲劳断裂破坏。同时,在相同疲劳循环次数下,随疲劳应力幅的增大,钢筋锈蚀的性能逐渐由软钢向硬钢转变。     

玄武岩纤维钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

通过对不同玄武岩纤维掺量下的钢筋混凝土梁进行等幅疲劳试验,分析玄武岩纤维对钢筋混凝土梁的破坏特征、挠度、刚度以及疲劳寿命的影响规律。试验结果表明:玄武岩纤维对钢筋混凝土梁的裂缝的开展有抑制作用;相同的应力水平条件下,随着纤维掺量的增加,钢筋混凝土梁的挠度增大、韧性提高,玄武岩纤维钢筋混凝土梁的疲劳寿命高于普通钢筋混凝土梁,最后根据试验数据,拟合不同纤维掺量下玄武岩纤维钢筋混凝土梁的疲劳寿命方程。     

钢纤维再生混凝土弯曲疲劳性能研究

对普通混凝土(NC)、再生混凝土(RAC)、钢纤维混凝土(SFRC)和钢纤维再生混凝土(SFRRAC)的弯曲疲劳性能进行了试验研究。分析了应力水平、再生骨料和钢纤维对混凝土弯曲疲劳寿命和离散性的影响规律。在试验研究的基础上,应用疲劳寿命统计学理论拟合了各组混凝土材料弯曲疲劳寿命的两参数威布尔分布,并建立了相应的单对数和双对数弯曲疲劳方程。结果表明,再生混凝土的疲劳寿命明显低于天然骨料混凝土,离散性也更大;钢纤维可以显著提高混凝土的疲劳寿命,并降低离散性。各组混凝土材料的弯曲疲劳寿命很好地服从两参数的威布尔分布;建立的单对数和双对数弯曲疲劳方程与试验实测数据吻合良好。     

钢筋混凝土梁的弯曲性能尺寸效应试验研究

进行了抗压强度为 46.5~50.6 MPa,截面高度为250~1000 mm的钢筋混凝土试件弯曲性能试验。与相同尺寸和配筋的高强混凝土试件（fcu = 72.1~72.4 MPa）的试验结果进行了对比分析,从受弯承载力和变形能力两个方面研究了钢筋混凝土试件的受弯性能尺寸效应。研究表明,截面尺寸的变化对钢筋混凝土构件的名义开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩没有明显影响,对位移延性和塑性铰区塑性转动能力有显著影响,试件的位移延性系数和塑性铰转动能力随截面高度的减小而减小,并且普通混凝土试件和高强混凝土试件的尺寸效应规律基本相同,与混凝土强度无关。试验结果表明,不同混凝土强度和截面高度试件的塑性铰区长度均为1倍截面有效高度。     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面疲劳性能试验研究

根据10根预应力钢纤维混凝土梁疲劳荷载试验结果,分析了钢纤维体积率、长径比和疲劳循环特征、循环次数等因素对预应力钢纤维混凝土梁剪压区混凝土应变、箍筋应变、斜裂缝分布形态与开展宽度以及斜截面抗疲劳破坏性能的影响规律,提出了疲劳荷载作用下预应力钢纤维混凝土梁斜载面裂缝宽度和耐疲劳能力的验算方法.     

钢筋混凝土梁超载作用下疲劳性能试验研究

随着对钢筋混凝土结构疲劳性能研究的深入,需要结合实际工程开展更多的变幅疲劳试验。通过钢筋混凝土梁的等幅及变幅试验,研究分析了超载作用对梁破坏形态、疲劳寿命、挠度和裂缝宽度等变化规律的影响。试验结果表明,受超载作用的梁均发生斜截面疲劳破坏,过大的超载作用次数会导致梁迅速破坏,且超载作用会明显增加梁跨中挠度及裂缝宽度。研究成果可为超载运营桥梁的寿命预测及维护加固提供依据。     

低锈蚀率钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

对5根低锈蚀率钢筋混凝土梁进行疲劳试验,研究钢筋锈蚀率和应力比对循环荷载下锈蚀钢筋混凝土梁跨中挠度、裂缝宽度和疲劳寿命的影响。研究表明:低锈蚀率钢筋混凝土梁的跨中挠度比未锈蚀钢筋混凝土梁小;锈蚀钢筋混凝土梁的最大裂缝宽度随应力比增大而减小;锈蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命随应力比增大而增大。研究结果可为锈蚀钢筋混凝土梁的研究和评估提供参考。     

再生粗骨料钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

对5根再生粗骨料钢筋混凝土梁及1根普通钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能进行了试验研究,比较了再生粗骨料钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁的开裂荷载、疲劳破坏特征、疲劳寿命、疲劳荷载作用下的跨中挠度、裂缝宽度等,研究结果可为再生粗骨料钢筋混凝土梁的设计和应用提供参考。     

钢筋混凝土梁腐蚀后疲劳性能的试验研究

对先人工腐蚀和预裂后再人工腐蚀的钢筋混凝土梁试件进行了静力荷载和高周疲劳荷载试验研究,比较了腐蚀对钢筋混凝土梁静力性能和疲劳性能的影响。研究表明,当钢筋腐蚀率较低(小于5%)时,钢筋混凝土梁的静承载力没有明显的变化,但在高周反复荷载作用下,梁疲劳承载力大为降低,特别是试验前预腐蚀的梁,疲劳寿命仅为未腐蚀梁的26%。疲劳承载力降低的原因是局部腐蚀(即使程度很小)导致梁中钢筋出现微缺陷,或使已有的微缺陷扩大,加速了钢筋微裂纹的扩展。所以,对于腐蚀环境中承受反复荷载作用的钢筋混凝土结构,设计中应特别注意腐蚀对结构疲劳性能的影响。     

钢纤维混凝土弯曲疲劳性试验及抗裂性能研究

钢纤维混凝土具有良好的抗冲击、抗弯、抗拉以及抗疲劳性能,因此钢纤维混凝土在构件中的工作性能逐渐受到人们的重视。通过对纤维含量不同的钢纤维混凝土梁进行弯曲静载与疲劳试验,分析钢纤维含量对其弯曲疲劳性能的影响,并通过试验对钢纤维混凝土抗裂性能进行一系列研究。     

CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳寿命研究

CFRP加固作为一种先进的结构加固技术,由于性能优越,在我国工程领域已经得到广泛的应用,我国标准化委员会也已制定了相应的规程来规范并推广这项技术,但由于国内相关研究数据较少,规范中并没有就承受疲劳荷载构件的使用寿命进行规定.文章从钢筋的线弹性损伤理论出发,通过分析国内外相关试验数据定量分析研究了CFRP加固构件的疲劳寿命.通过统计分析,得到了构件内钢筋的S-N曲线,将公式反推得到的数据与现有国内外规范中的数据对比发现,CFRP加固后钢筋的使用寿命明显增加.     

局部高密度钢纤维混凝土弯曲疲劳性能研究

对局部高密度钢纤维混凝土的弯曲疲劳性能进行了研究.对于高低应力比R不同情况下疲劳寿命的统计问题提出了自己的处理意见.经过统计分析计算,确定PHPFRC的等效疲劳寿命符合两参数威布尔分布,建立了考虑存活率P-lgS-lgN双对数疲劳方程.对PHPFRC在循环荷载作用下的变形过程曲线与普通混凝土及SFRC比较其共性及特点进行了分析,认为由于PHPFRC在开裂后可以继续长时间承受循环荷载,其抗疲劳性能十分优越.     

局部高密度钢纤维混凝土梁弯曲性能研究

对于ＳＦＲＣ弯曲构件，纤维在构件中均匀地乱向分布对构件的增强效率太低，而且价格昂贵。作者提出借助ＳＩＦＣＯＮ的工艺，将纤维集中在构件的受拉边缘，形成局部高密度钢纤维混凝土（简称ＰＨＰＦＲＣ）·这样可以在维持价格不变的前提下，使构件的力学性能较传统ＳＦＲＣ构件大为提高。并给出了实测的ＰＨＰＦＲＣ、ＳＦＲＣ和普通钢筋混凝土试件的荷载－挠度全曲线并进行了比较分析，认为局部简密度钢纤维增强方式对提高混凝土弯曲构件抗裂度、承载力和刚度十分有效。     

钢纤维高强混凝土梁疲劳寿命预测方法

通过6根钢筋钢纤维高强混凝土梁的等幅疲劳试验,研究了钢纤维类型、钢纤维体积率对高强混凝土梁刚度及寿命的影响。结果表明,在高强混凝土梁中掺加钢纤维能有效降低梁的刚度衰减速率,与未掺加钢纤维的高强混凝土梁相比,钢纤维体积率为0.5%、1.0%和1.5%高强混凝土梁刚度的衰减速率分别降低42%、53%和60%;钢纤维类型对刚度衰减速率有较大影响,冷拉端钩型钢纤维的影响最为明显,铣削型和剪切波浪型钢纤维的影响类似。以刚度退化规律和第二阶段刚度线性衰减为基础,建立了考虑疲劳次数、钢纤维含量特征值影响的钢筋高强混凝土梁疲劳寿命预测方法和公式。     

钢纤维自应力混凝土加固梁抗弯疲劳性能试验研究

通过对4根三分点加载方式下加固梁的抗弯静力和疲劳试验,研究了钢纤维自应力混凝土叠合层对加固梁的正截面疲劳性能影响。通过分析梁的开裂弯矩、跨中挠度、拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了钢纤维自应力加固梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。试验结果表明,钢纤维自应力混凝土叠合层可延缓加固梁的开裂,显著降低裂缝宽度,明显提高梁的疲劳性能,采用钢纤维自应力混凝土进行旧混凝土简支梁桥变连续体系加固是一种有效的方法。     

高速铁路用HRBF500钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

对配置500 MPa细晶粒(HRBF500)钢筋混凝土梁的疲劳性能的研究鲜见报道,设计、制作2根矩形和2根T形截面的HRBF500钢筋混凝土(C50)简支梁,并进行静力加载和疲劳试验。基于试验结果,分析了静载作用下不同截面形式和不同配筋率的梁受拉钢筋应变、跨中挠度以及梁裂缝发展规律,研究了钢筋应力幅值大于150 MPa时,各钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的受力性能。结果表明,最大疲劳荷载和振幅是影响试验梁是否发生疲劳破坏的主要因素。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

通过10根碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁和2根锈蚀钢筋混凝土梁的弯曲疲劳试验,研究了钢筋锈蚀率、碳纤维布加固量、荷载比、加固前损伤等因素对碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能的影响。试验结果表明,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的典型疲劳破坏过程仍具有三阶段发展规律,但其第二阶段在整个发展过程中所占的比例有所下降。钢筋的疲劳性能是控制加固梁疲劳破坏的主要因素,随着钢筋锈蚀率的增加,梁的疲劳寿命急剧缩短,其破坏形式为受拉钢筋脆性断裂,外贴碳纤维布加固则能明显改善锈蚀钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能、提高梁的疲劳寿命,避免锈蚀钢筋疲劳断裂后梁突然失去承载力。基于此,提出了采用粘贴碳纤维布提高锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能的设计步骤。荷载水平提高以及加固前的损伤均会降低混凝土梁的疲劳寿命,因此在钢筋混凝土结构使用过程中应尽量避免超载现象,并应及时对损伤结构进行修复、加固。     

钢纤维混凝土的弯曲性能试验研究

对18组不同钢纤维体积掺量的钢纤维混凝土试件进行了三点弯曲试验,分析了钢纤维混凝土的破坏形态和荷载-挠度曲线特性,总结了钢纤维混凝土弯曲破坏过程和特点,计算了钢纤维混凝土的延性指和钢纤维的界限体积掺量。采用无量纲化方法,获得了实用延性指数计算模型,试验结果和已公开文献结果都验证了本研究模型的正确性。采用基于SCE-SF4标准的弯曲韧性比指标评价了钢纤维混凝土弯曲性能,结果表明,钢纤维可以显著提高混凝土的弯曲韧性比和等效弯曲强度,但对初裂强度影响很小。     

钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究

通过51根尺寸为150mm×150mm×550mm及51根尺寸为100mm×100mm×400mm的高强混凝土和钢纤维高强混凝土小梁的弯曲试验,探讨了钢纤维高强混凝土弯曲条件下的裂缝发展、破坏形态以及钢纤维高强混凝土小梁试件的尺寸效应,研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土抗折初裂强度和抗折极限强度的影响.