高温后砖砌体抗压性能试验研究

为了研究火灾后砖砌体的抗压性能,对不同温度(室温、200℃、400℃、600℃和800℃)后自然冷却的砖砌体试件进行了抗压试验,得到了砖砌体的破坏特征及抗压强度、弹性模量和泊松比等随温度的变化规律,以及高温后砖砌体的应力-应变关系,分析了温度对砖砌体抗压强度的影响机理。研究表明,随着温度的升高,砖砌体的抗压强度、弹性模量逐渐降低,泊松比逐渐增大。试验结果可为砖砌体结构抗火设计提供参考。     

高温（火灾）下混凝土与钢筋的本构关系

本文进行了30个混凝土试件以及30根钢筋试件在高温中的强度、弹性模量和应力——应变关系试验;还进行了40根钢筋混凝土拔出试件在高温下及冷却后的粘结——滑移试验。研究了它们的本构关系。这对研究在火灾中钢筋混凝土截面的应力重分布和弯矩重分布是很重要的。     

高温消防喷水冷却后混凝土应力-应变本构方程及剩余强度评估

为了更深入地揭示高温消防喷水冷却后骨料差异对混凝土轴压性能的影响,制作了普通混凝土、高强混凝土、再生混凝土标准棱柱体试件,进行不同高温喷水冷却后的单轴压缩试验,获取了试件的应力-应变全曲线方程,对比分析了高温喷水冷却对3种混凝土试件的峰值应力、峰值应变、弹性模量等力学性能指标的影响规律差异及损伤过程。结果表明：高温喷水冷却后高强混凝土表面裂缝发展较早且较快;温度升高时,再生混凝土应力-应变曲线峰值点右移最明显,高强混凝土曲线峰值点降低最小;随着温度的升高,普通混凝土的峰值应力下降最明显,再生混凝土的峰值应变上升较大;高温喷水冷却后高强混凝土弹性模量下降最少;随着温度的升高,再生混凝土的损伤发展差异最显著且耗能量下降最少。基于试验数据,提出了不同高温喷水冷却后的不同类型混凝土单轴应力-应变本构方程及剩余强度评估计算式,其拟合效果较好。     

冻融循环对再生混凝土砖砌体抗压性能的影响

基于国内人工气候模拟实验室,对24个再生混凝土砖砌体试件进行不同循环次数的冻融模拟试验,进而进行轴心抗压试验,研究了冻融循环次数对再生混凝土砖砌体抗压性能的影响.对比分析了砌体试件破坏形态、抗压强度、应力-应变关系随冻融循环次数增加的变化规律;建立了砌体试件抗压强度均值随冻融循环次数退化的关系式;通过对砌体试件实测应力-应变数据的拟合,得到了不同冻融循环次数下砌体试件的抗压本构关系曲线.所得结果可为冻融循环下在役砌体结构耐久性研究以及抗震性能评估提供理论基础.     

混凝土小砌块灌芯砌体抗压及弹性模量试验研究

通过22个混凝土小砌块灌心砌体抗压强度及弹性模量试件的试验，分析研究了试件的受力状况及其应力-应变关系，提出了相应的计算方法。     

标准试件、土坯及土坯砌体强度关系研究

为了得到生土基材料标准立方体试件、土坯及土坯砌体之间的抗压强度关系,分别采用干打和湿制两种传统工艺制作标准立方体试件、土坯块材试件和土坯砌体试件,通过单轴抗压试验,获得各类试件的破坏形态、应力-应变曲线、抗压强度,对比分析了标准立方体试件、土坯、土坯砌体间抗压性能的差异,建立了生土基材料立方体试件、土坯和砌体的抗压强度关系。研究结果表明:干打标准立方体试件、土坯及土坯砌体的抗压强度比值为1∶0.88∶0.29;湿制标准立方体试件、土坯及土坯砌体的抗压强度比值为1∶0.72∶0.52。由湿法制作的试件,其抗压强度均明显低于相应的干打试件,但变形性能优于干打试件。该抗压强度关系的建立对实际工程中不同种类生土基试件强度的取值及标准试件强度的换算有指导意义,也可为相关规范、标准的制定提供参考。     

蒸压粉煤灰实心砖砌体受压变形性能试验研究

为研究蒸压粉煤灰砖砌体受压变形性能,以砂浆强度为主要参数,对18个蒸压粉煤灰实心砖砌体试件及15个普通粘土砖砌体试件进行轴心受压试验,对试件的受力状况及其应力-应变关系进行分析研究。试验表明,蒸压粉煤灰砖砌体弹性模量值低于普通粘土砖值且实测值高于规范值。弹性模量随荷载增大有明显降低,且有较强的非线性特征。泊松比实测值与普通粘土砖值相近。给出蒸压粉煤灰砖砌体的应力-应变关系表达式及其弹性模量、泊松比的建议计算公式。     

蒸压粉煤灰多孔砖砌体抗压强度及弹性模量试验研究

研究蒸压粉煤灰多孔砖砌体的抗压强度和弹性模量.以砂浆强度为主要参数,对18个蒸压粉煤灰多孔砖砌体试件及15个普通黏土砖砌体试件进行受压试验.分析研究试件的受力状况及其应力-应变关系,通过试验验证现行砌体规范中的砌体抗压强度平均值计算公式fm=k1f1α(1+0.07f2)k2适用于蒸压粉煤灰多孔砖砌体,给出了蒸压粉煤灰多孔砖砌体弹性模量的建议计算公式E=1200f.     

土坯砌体单轴受压应力-应变曲线试验研究

通过对土坯砌体试件进行基本力学性能试验,就其抗压强度及应力-应变关系进行了研究和探讨,在试验研究与理论分析的基础上采用分式方程拟合了土坯砌体单轴受压应力-应变曲线,建立其单轴受压本构方程,给出了本构方程中参数的拟合值和明确的物理意义,研究成果可为土坯砌体房屋抗震性能分析提供参考.     

砌体受压本构关系模型

通过一个细观模型,从细观层次上分析了砌体在单调受压荷载作用下的损伤破坏机制,解释砌体受压应力-应变关系的非线性和应变软化,根据单元体平衡条件,建立了砌体单调轴心受压时的损伤本构关系模型,基于细观单元体强度分布特征确定损伤演化,利用应力-应变曲线特征条件和标准试件强度值确定模型参数,分析得出应力-应变关系仅与砌体的峰值点割线弹性模量与原点切线弹性模量有关,该式能反映砌体受压试验所表现的特征,与已有受压结果吻合良好。     

高温下及高温后1770级ф~P5低松弛预应力钢丝力学性能试验研究

鉴于预应力钢丝高温下及高温后的力学性能是开展预应力结构抗火设计及进行火灾后预应力结构损伤评估与修复的重要依据,对16个1770级P5低松弛预应力钢丝试件进行了高温下拉伸试验,14个钢丝试件进行了高温后拉伸试验。试验表明,随着温度升高,高温下钢丝应力-应变关系曲线形状趋于平缓,钢丝的强度、弹性模量等力学指标不断退化;对于高温后钢丝,温度历程低于300℃时,钢丝力学性能变化不明显;高于300℃时,随温度历程的升高,钢丝应力-应变关系曲线逐渐软化,钢丝各项力学指标逐渐退化。应用粘弹性力学理论,得到了去除加载速率影响的高温下钢丝应力-应变关系曲线,得到了钢丝各项力学指标在高温下及高温后的退化规律,建立了高温下及高温后的钢丝应力-应变曲线方程。为开展预应力结构抗火性能分析及火灾后损伤评估提供了基础性素材。     

烧结污泥页岩多孔砖砌体本构关系北大核心CSCD

为研究不同污泥掺量下烧结污泥页岩多孔砖砌体受压变形性能、抗压强度、峰值应变和弹性模量,建立本构关系,对用两种水泥砂浆和四种污泥掺量的烧结污泥页岩多孔砖砌筑的36个试件进行轴压试验,实测了试件的应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变和弹性模量。结果表明,烧结污泥页岩多孔砖砌体抗压强度和弹性模量随污泥掺量的增加而逐渐降低,并低于普通页岩烧结多孔砖,峰值应变与普通页岩烧结多孔砖相同。通过分析砌体受压破坏的过程和实测应力-应变曲线,结合砌体的力学损伤,将砌体损伤演化方程考虑为一个含初始损伤值的损伤函数,以此建立了砌体受压的本构关系模型。该模型所确定的烧结污泥多孔砖砌体的本构关系曲线不仅与试验数据吻合,还克服了已有本构关系的不足。对于不同材料的砌体,结合抗压试验确定模型中的相关参数,可得到相应的本构关系表达式。     

高温喷水冷却后钢管混凝土柱轴压性能及剩余承载力评估

为了研究历经火灾高温和喷水冷却后钢管混凝土的轴压性能及其剩余承载力评估方法，以混凝土强度等级、历经最高温度、径厚比、冷却方式为变化参数，设计并完成了24根钢管混凝土试件经历高温冷却后的轴压力学性能试验。观察了试件的轴压破坏过程及形态，获取了相应的荷载-位移曲线，并分析了各变化参数对其轴压性能的影响规律。结果表明：随历经温度的升高，试件的峰值应力和轴压刚度整体呈下降趋势，延性随温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势，轴压耗能能力则呈相反趋势；随着混凝土强度等级的提高，峰值应力和轴压刚度逐渐增大，延性则先增后减；增大钢管的径厚比可以大幅提高试件的轴压刚度及延性；与自然冷却相比，喷水冷却试件具有更好的延性及耗能能力；提出了相应的轴压承载力计算式，可以较好地评估钢管混凝土经历高温喷水冷却后的剩余承载力。     

砌体结构沉降角变形限值的试验研究

采用集中荷载作用下的悬臂深梁模拟受邻近基坑施工影响下的多层砌体结构的沉降变形,对7个墙段深梁试件进行了单调加载试验,研究砌体结构沉降的角变形限值。试验中测试了试件刚度、剪切变形占总变形的比例、裂缝宽度与主拉应变关系、角变形与主拉应变关系等变化规律。试验结果表明:砌体出现初始斜裂缝时的主拉应变约为0.3‰,砌体开裂后主拉应变的增大主要由斜裂缝宽度的增大造成,主拉应变是度量砌体损伤程度的合适参数;试验过程中试件刚度衰减幅度很大,剪切变形占总变形的比例逐步提高;角变形与主拉应变的比值,在试验初期的实测值高于弹性理论值,而在后期逐步接近或略低于弹性理论值。总体上,在主拉应变为0.3‰~3‰范围内,角变形限值的实测平均值与弹性理论值吻合良好。根据试验结果,提出了弯剪刚度比非线性发展规律的分析方法,分析了现浇圈梁和楼板在控制建筑沉降引起建筑物损坏中所起作用的机理。适当调整主拉应变限值后,角变形限值的弹性理论值可基本适用于各试件的受力变形全过程。     

冷却方式对高温后型钢高强混凝土界面黏结性能的影响研究

为了揭示高温后型钢高强混凝土经历消防喷水冷却和自然冷却后的界面黏结性能差异，以试件的经历最高温度、混凝土强度等级及冷却方式为变化参数，设计并完成了27个试件推出试验。对比分析了自然冷却和喷水冷却两类试件的界面黏结破坏过程和黏结性能指标。结果表明：自然冷却试件初始滑移的发生早于喷水冷却的试件，且其界面整体破坏过程相对更具脆性；自然冷却试件的界面黏结性能明显优于喷水冷却的试件，其界面黏结强度、黏结抗剪刚度及耗能能力平均分别约比喷水冷却的试件高161.6%、347.4%、107.6%；随着经历温度和混凝土强度等级的提高，自然冷却试件的界面黏结强度和耗能能力优势呈现先增大后减小的变化趋势，而其黏结抗剪刚度优势则呈现逐渐增大的变化趋势。     

CFRP加固砖砌体承载力试验分析与建议

为获得简化的CFRP加固砖砌体墙抗剪承载力计算公式，本文开展了8个CFRP加固和4个未加固的砖砌体墙在低周反复荷载作用下的拟静力试验研究，获得CFRP加固砖砌体试件抗剪承载力实测值和破坏形态，给出砖砌体墙CFRP应变发挥系数与高宽比关系。当砖砌体墙高宽比在0．56～0．71范围时，CFRP应变发挥系数与高宽比基本呈线性关系，提出CFRP应变发挥系数简化计算公式，其承载力理论结果与实验实测值吻合较好，可见CFRP应变发挥系数计算公式能够比较准确地计算CFRP提供的抗剪承载力，对实际工程加固抗震设计具有一定的指导意义。     

高温喷水冷却后方与圆钢管混凝土柱轴压性能及损伤研究

为研究高温喷水冷却后方与圆钢管混凝土柱的力学性能及损伤演化差异,以截面形式、高温温度、混凝土强度、冷却方式为变量设计了方、圆钢管混凝土柱各14根,对其高温喷水冷却处理后进行轴压试验,对比方与圆钢管混凝土柱峰值应力、初始刚度、延性系数、耗能系数等力学性能指标。确定试件损伤程度,对比方与圆钢管试件损伤随温度的演化规律,以及剩余承载力与损伤的关系。结果表明：高温喷水冷却后,圆钢管试件峰值应力、延性、耗能能力更大;随温度升高,圆钢管试件剩余承载力退化更慢,而方钢管试件延性以及耗能能力提高更快;相对于圆钢管试件,喷水冷却对方钢管试件延性、耗能的影响更为明显;随温度升高,方钢管试件损伤发展更快,且剩余承载力随损伤发展下降更迅速。     

烧结页岩煤矸石多孔砖砌体的受压变形性能

介绍了20组(80个)烧结页岩煤矸石多孔砖砌体受压试件的受压变形性能试验研究,分别采用对数型表达式、一段式抛物线型表达式和两段式表达式三种模式回归分析了其受压应力-应变关系,并讨论和推荐了砌体的弹性模量、泊松比及峰值应变的取值。     

烧结污泥页岩多孔砖砌体本构关系

为研究不同污泥掺量下烧结污泥页岩多孔砖砌体受压变形性能、抗压强度、峰值应变和弹性模量,建立本构关系,对用两种水泥砂浆和四种污泥掺量的烧结污泥页岩多孔砖砌筑的36个试件进行轴压试验,实测了试件的应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变和弹性模量。结果表明,烧结污泥页岩多孔砖砌体抗压强度和弹性模量随污泥掺量的增加而逐渐降低,并低于普通页岩烧结多孔砖,峰值应变与普通页岩烧结多孔砖相同。通过分析砌体受压破坏的过程和实测应力-应变曲线,结合砌体的力学损伤,将砌体损伤演化方程考虑为一个含初始损伤值的损伤函数,以此建立了砌体受压的本构关系模型。该模型所确定的烧结污泥多孔砖砌体的本构关系曲线不仅与试验数据吻合,还克服了已有本构关系的不足。对于不同材料的砌体,结合抗压试验确定模型中的相关参数,可得到相应的本构关系表达式。     

C40玻化微珠保温混凝土高温抗压强度试验研究

为了解C40强度等级玻化微珠保温混凝土在经受高温后的抗压强度情况,将立方体试件加热至100,300,400,500,600和700℃6个温度级,分别采用自然冷却和浇水冷却方式冷却,自然养护7d后进行了静压试验.通过试验结果分析了温度和冷却方式对玻化微珠保温混凝土高温后抗压强度的影响关系及拟合曲线.