ECC-RC复合梁受弯性能影响因素分析

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,简称ECC)受拉具有明显的应变硬化特性、多缝稳态开裂特点和优良的耐久性能,可用ECC替代普通钢筋混凝土梁受拉纵筋周围的混凝土形成RCC-RC复合梁,解决普通钢筋混凝土梁钢筋锈蚀引起的耐久性问题和FRP筋混凝土梁挠度大、裂缝大的问题。文章通过总结国内外相关学者的研究成果,分析各因素对ECC-RC复合梁受弯性能的影响,可供工程实践参考。     

冻融循环作用后SFCB高性能混凝土梁受弯性能模拟分析

为研究筋材类型(钢筋、SFCB和FRP筋)和截面材料类型(混凝土、ECC和RPC)对冻融循环作用后混凝土梁的受弯性能的影响,利用有限元软件OpenSees对9组试件在冻融循环作用后的受弯性能进行了数值分析。结果表明,冻融循环作用后,试件极限承载力均下降,但高性能混凝土组试件承载力下降幅度远小于普通混凝土试件;高强度FRP筋材和高性能的混凝土材料相结合,可提高筋材的强度利用率,提高试件的承载力、延性和耐久性能。     

冻融循环作用后钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

为研究冻融循环作用后的钢筋混凝土梁受弯性能,对经历0、50、100、125次冻融循环的混凝土立方体试块进行抗压强度试验;设计并制作了48根钢筋混凝土梁试件,分别经历0、50、100、125次冻融循环后进行静力受弯性能试验;分析混凝土质量损失率、相对动弹性模量、相对抗压强度等参数与冻融循环次数的关系。研究冻融循环次数、混凝土强度等级对钢筋混凝土梁受弯性能的影响。结果表明：混凝土试块质量、相对动弹性模量和立方体抗压强度均随冻融循环次数的增加而下降,高强度等级混凝土可延缓冻融循环造成的破坏;部分设计适筋混凝土梁经历冻融循环作用后发生超筋破坏。推导了受弯梁经历冻融循环作用后发生超筋破坏的界限配筋率计算式,并通过试验验证了其正确性;冻融循环作用后钢筋混凝土梁的开裂弯矩、受弯承载力仍可采用现行混凝土结构设计规范相关理论计算。     

冻融循环后PE-ECC梁受弯性能试验研究

通过四点弯曲试验,研究了冻融循环0次、50次、100次、150次、200次后聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料(PE-ECC)梁的受弯性能.结果表明:PE-ECC梁的质量损失、极限荷载、跨中最大挠度均随着冻融循环次数的增加而降低,但降低程度不显著,说明冻融循环后PE-ECC梁的受弯性能退化不明显.     

冻融环境下混凝土梁受弯性能研究

为研究冻融循环作用对钢筋混凝土梁受弯性能的影响,开展了快速冻融循环试验,接着对冻融后的梁进行了静载试验.量测了荷载-挠度曲线、截面应变及抗弯刚度.结果表明：在冻融循环作用下,随着冻融次数的增加,抗弯刚度和极限承载力均呈下降趋势,极限状态下试件梁中和轴不断下移,受压区高度有明显增大趋势.     

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。     

冻融循环后再生粗骨料混凝土梁受弯性能试验研究

为了研究冻融循环对再生粗骨料混凝土梁受弯性能的影响,首先通过冻融循环试验研究不同冻融循环次数对再生粗骨料混凝土质量损失率、立方体抗压强度和相对动态弹性模量的影响;然后对经历不同冻融循环次数（0、25、50、75）的再生粗骨料混凝土梁进行受弯性能试验,研究了试件的破坏形态、开裂荷载和极限荷载、混凝土和钢筋应变、跨中挠度等。结果表明：冻融循环次数由0增加到25次时,再生混凝土的质量呈增加趋势,冻融循环超过25次后,再生混凝土的质量呈不断减小的趋势;抗压强度和相对动态弹性模量随着冻融循环次数的增加而减小;再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载随冻融循环次数的增加而减小;再生混凝土梁的极限挠度随冻融循环次数的增加呈现出不断减小的趋势。     

纤维增强复材筋增强工程用水泥基复合材料-混凝土复合梁受弯性能试验研究

为解决纤维增强复材(FRP)筋混凝土梁裂缝宽度和变形均较大的问题,采用受拉性能优良的工程用水泥基复合材料(ECC)取代FRP筋周围受拉混凝土形成FRP筋ECC-混凝土复合梁。通过对2组FRP筋ECC-混凝土复合梁、1组钢筋ECC-混凝土复合梁(每组5种不同ECC替代高度)的受弯试验,分析试件的开裂、屈服、极限荷载以及各级荷载下试件的挠度、裂缝、纵筋应变、混凝土平均应变。研究表明:钢筋/FRP筋与混凝土/ECC有较好的协同变形能力,ECC与混凝土也有较好的黏结性能;复合梁截面的平均应变均符合平截面假定;复合梁在正常使用状态下,受拉区ECC能充分发挥其应变硬化特性,形成较多细而密的裂缝;FRP筋ECC-混凝土复合梁可有效控制梁的变形值,提高梁的抗弯承载能力。     

SFRC/SCC钢筋复合梁受弯性能试验研究

设计了一批受拉区为SFRC、受压区为SCC的钢筋复合梁,分析了纵筋配筋率、SFRC替换层钢纤维体积掺量以及替换层高度对复合梁在四点弯曲荷载作用下的承载力、挠度以及裂缝形态的影响,并与普通混凝土梁进行了对比.通过理论分析计算得出了SFRC/SCC复合梁的承载力表达式,并将理论计算结果与试验数据进行了对比分析,以验证表达式...     

静载与钢筋锈蚀共同作用对再生混凝土梁受弯性能影响

为研究静载与钢筋锈蚀共同作用下再生混凝土梁的受弯性能,考虑3种再生粗骨料取代率（0、50%、100%）及4种静载水平（0、0.2Mu1、0.4Mu1、0.6Mu1,Mu1为对比梁的受弯承载力）的组合,共设计了9根再生混凝土梁进行加速锈蚀试验与静力加载试验。试验结果表明：当再生粗骨料取代率由0%增加到100%时,纵向受拉钢筋最大质量损失率与平均质量损失率分别增大了12.1%和9.5%;对于再生粗骨料取代率为50%的锈蚀梁,当静载水平由0增加到0.6Mu1时,纵向受拉钢筋最大质量损失率与平均质量损失率分别增大了43.5%和60.6%,加载破坏时梁受拉裂缝数量减少了21.4%,梁底面受拉裂缝平均间距增大了29.8%,梁屈服荷载与极限荷载分别降低了13.8%和10.4%,屈服挠度与极限挠度分别降低了17.0%和21.2%;当纵向受拉钢筋质量损失率低于7%时,其与周围再生混凝土之间能保持有效黏结,锈蚀再生混凝土梁加载时发生弯曲破坏;锈蚀再生混凝土梁的承载力随再生粗骨料取代率的增加而降低,而跨中挠度随再生粗骨料取代率的增加而增大,但总体上变化幅度不大;正常使用荷载范围内,平截面假定适用于未锈蚀与锈蚀再生混凝土梁。     

高强复合玻璃纤维加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

通过 15根钢筋混凝土矩形梁的试验 ,主要研究高强复合玻璃纤维粘贴量以及配筋率对钢筋混凝土加固梁受弯性能的影响和作用。进行受弯梁的全过程分析 ,总结出加固设计中的重要参数和计算方法 ,可供实际加固工程应用参考。     

复合配筋增强工程水泥基复合材料梁受弯性能试验研究

为了研究不同筋材增强工程水泥基复合材料（ECC）受弯构件的力学性能,设计并制作6个几何尺寸相同的试验梁,包括形状记忆合金（SMA）增强ECC（SMA-ECC）梁、GFRP增强ECC（GFRP-ECC）梁、钢绞线增强ECC（SS-ECC）梁、SMA/GFRP增强ECC（SMA/GFRP-ECC）梁、钢筋增强ECC（R-ECC）梁和普通钢筋混凝土（RC）对比梁。通过低周单向循环加载试验,研究相同加载条件下相同配筋率的各试验梁的破坏过程、承载能力、耗能能力、位移延性、残余变形和自复位性能,考察SMA/GFRP-ECC梁的力学性能。结果表明：与普通钢筋混凝土梁相比,复合配筋增强ECC梁在加载过程中呈现出明显的多缝开裂特征,具有更好的延性;与采用其他筋材的复合配筋增强ECC梁相比,SMA/GFRP可以使梁兼具大承载力、高耗能以及自复位能力;SMA/GFRP-ECC梁具有较高承载力、延性以及损伤自修复、位移自复位能力。     

再生骨料混凝土梁受弯性能试验研究

以再生骨料替代率和混凝土强度为试验参数,对6根再生混凝土适筋梁受弯性能进行了试验研究。探讨了再生混凝土梁与普通混凝土在破坏形态等方面的异同,并重点分析了不同再生骨料替代率和混凝土强度等级对再生混凝土梁平截面假定适用性、承载能力、抗裂性能等方面的影响。研究表明:钢筋再生混凝土梁极限承载力没有降低,且能够满足现行规范的要求,但其开裂荷载理论计算值比实测值大,不利于工程应用,建议对再生混凝土梁开裂荷载理论计算值除以1.3进行调整。     

FRP筋混凝土梁受弯性能的全过程分析方法

在充分考虑了由于FRP筋与混凝土间的滑移产生的应变损失、梁裂缝的开展情况及受拉混凝土贡献的前提下,提出一种更接近于实际的FRP筋混凝土梁的全过程分析方法。经与试验结果对比,吻合良好,可为相关工程实践提供依据。     

叠合梁受弯性能试验研究

为了解叠合混凝土梁的力学性能,对6根受拉区新增受力钢筋叠合梁进行了试验研究,探讨了受拉区新增受力钢筋叠合梁的裂缝、挠度的发展变化规律,极限抗弯承载力以及破坏形态。试验研究表明,叠合层强度高一级别的叠合构件基本性能与整体浇筑梁相近,其裂缝条数较多、宽度较大,但并不能明显提高钢筋混凝土梁的屈服弯矩和极限弯矩。     

配筋率对全珊瑚海水钢筋混凝土梁受弯性能的影响

通过对全珊瑚海水钢筋混凝土梁(CARCB)和普通钢筋混凝土梁(OARCB)进行受弯性能试验,研究了混凝土种类和配筋率对CARCB的变形性能、承载能力的影响。结果表明:随着配筋率的提高,CARCB的开裂弯矩和极限弯矩均逐渐增大,裂缝宽度扩展逐渐减慢,能有效抑制裂缝的发展。同时,可以通过提高配筋率,增大开裂弯矩与极限弯矩的比值,从而延后CARCB的开裂时间。CARCB的裂缝宽度均随着荷载的增长而增大,在加载初期,裂缝宽度增长缓慢,接近极限荷载时,裂缝宽度迅速增大,最终导致梁破坏。此外,综合考虑钢筋锈蚀引起钢筋截面损失和钢筋屈服强度降低的影响,提出了CARCB的极限弯矩、纵向受拉钢筋应力、平均裂缝间距和平均裂缝宽度的计算模型。     

钢筋混凝土梁局部受拉钢筋暴露后受弯性能分析

提出局部受拉钢筋暴露梁的模型，利用ansys软件进行了受拉区缺口梁有限元分析。为进一步优化模型奠定基础，供工程实践参考。     

复合砂浆钢筋网加固RC足尺梁受弯试验研究

通过对6根RC足尺梁受弯试验,研究不同强度等级RC足尺梁采用高性能复合砂浆钢筋网加固后的受弯性能。主要分析原构件混凝土强度和加固砂浆强度匹配对加固梁受弯承载力、刚度及抗裂性能影响。依据平截面假定和试验结果,提出梁的受弯承载力、刚度计算公式。依据建立的公式计算受弯极限承载力和挠度值与试验值吻合较好,可为实际加固工程设计提供理论参考。     

钢管混凝土张弦劲性梁受弯性能试验研究

钢管混凝土张弦劲性梁是一种自承重新型组合梁,施工时可以通过自承重实现免支撑。为了解这种梁的受弯力学性能,设计制作了5根试件。通过试验分析了破坏特征、弯矩-挠度关系、无粘结预应力筋应力增长曲线并验证平截面假定,建立了正截面抗弯承载力和刚度计算方法。