预应力钢绞线高温力学性能研究进展

为研究预应力钢绞线的最新发展进程,对国内外的预应力钢绞线试验研究进行了收集整理,总结了预应力钢绞线高温下及高温后的力学模型.分析了现有研究存在的一些问题,并提出了该方面研究接下来需要进行的工作,展望了预应力钢绞线高温研究的未来发展趋势.     

高温作用下1860级预应力钢绞线蠕变性能试验研究

预应力钢绞线高温下蠕变性能是进行预应力钢结构抗火性能研究必须考虑的重要因素。以1860级低松弛预应力钢绞线为对象,开展高温下蠕变研究。以温度和应力水平为参数,进行了12根钢绞线高温下的蠕变试验。试验时先升温至设定温度,恒温30 min后开始张拉至预定应力水平。试验过程中保持应力和温度恒定,测定蠕变随时间的变化规律。结果表明,钢绞线承受蠕变的能力与温度及应力水平的组合有关。应力和温度均较高时,蠕变很快从平稳发展阶段发展为突然破坏阶段。温度越高,钢绞线能抵抗的蠕变应力水平越低;应力水平越高,能经受的蠕变温度越低。通过拟合试验结果,得到钢绞线高温蠕变与时间关系计算式。对蠕变试验尚未断裂的钢绞线的中丝在温度恢复到常温后进行抗拉强度试验,结果表明,蠕变应变对温度恢复到常温下钢绞线试件的抗拉强度影响较小。     

基于高温下钢绞线力学性能的预应力钢结构抗火分析

基于对高温下钢绞线力学性能试验成果的分析,回归出可用于理论分析和数值计算的钢绞线高温性能模型。考虑火灾下钢结构材料升温的真实时间历程,采用考虑时间积分效应的非线性有限元数值分析法,建立了用于预应力钢结构抗火分析的数值模型,并对预应力钢结构的抗火分析方法进行研究。通过算例分析探讨了钢绞线索材截面几何参数选取对结构抗火性能的影响;结合结构抗火的全过程响应,进一步分析火灾作用下预应力钢结构的抗火性能及特点。     

高温下1860级钢绞线钢丝力学性能试验研究

钢绞线高温力学性能是研究预应力结构抗火性能及受火灾后结构损伤鉴定与评估的基础,本文从同一根钢绞线边丝中截取16根钢丝试件进行高温下拉伸试验,得到高温下钢丝试件拉伸的力-位移曲线、应力-应变关系曲线以及屈服强度、极限强度、比例极限、弹性模量与试验温度的关系。试验结果表明,高温下钢绞线钢丝的应力-应变关系曲线随温度升高趋于平缓,力学性能指标随温度升高不断退化。本文试验结果可以为研究预应力结构抗火性能的计算与分析提供参考。     

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。     

高温后新Ⅲ级钢筋力学性能的试验研究

通过对37组共111根(?)16和(?)12新Ⅲ级钢筋高温后的力学性能试验,研究了经历不同受火温度和受火恒温时间 后的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系等力学性能的变化规律。试验表明。新Ⅲ级钢筋在经历 高温作用后,其屈服强度、极限强度和弹性模量在400℃以前变化不大,之后随所经历温度的升高而逐渐下降,降幅一般在 15％左右,实测的受拉应力-应变关系曲线,仍然出现明显的屈服台阶和强化段。根据试验结果,本文建议了高温后新Ⅲ 级钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力.应变全曲线计算公式。本文研究成果可作为火灾后混凝土结 构的损伤评估和非线性有限元全过程分析的依据。     

高温后混凝土的力学性能试验研究

为了研究高温后混凝土材料的力学性能,设计24个高温后棱柱体试件进行轴心受压试验,主要考虑火灾温度对试件破坏形态、变形性能、剩余承载能力的影响,试验观察了不同温度下试件的外观变化、破坏形态,测试了其物理、力学性能指标,并分析了经历不同温度后混凝土材料的力学性能退化规律,提出了高温后混凝土的应力-应变关系以及强度计算式。研究表明:随着试件受火温度的增加,混凝土的表面颜色发生改变,并伴随龟裂现象,质量变轻;峰值应力降低,而峰值应变总体呈增大趋势。研究结果可为混凝土工程的高温后评估提供参考。     

浅析影响预应力混凝土钢绞线力学性能检测的若干因素

为了解预应力混凝土用钢绞线力学性能检测的总体情况,找出影响检测结果准确度的关键因素,通过"预应力混凝土用钢绞线力学性能检测"能力验证项目的开展,一方面介绍我国预应力混凝土用钢绞线力学性能检测能力的整体水平,另一方面分析预应力混凝土用钢绞线力学性能检测的技术问题,并给实验室提供相关技术建议。     

预应力钢丝钢绞线的高温蠕变性能研究

高温蠕变对火灾下预应力钢结构和预应力混凝土结构的性能有重要影响。针对高温蠕变的特点,比较了预应力钢丝钢绞线的高温蠕变和蠕变率模型,并分析模型中温度和初应力对高温蠕变造成的影响。结果表明,进行火灾下预应力结构的预应力损失计算时,应当考虑高温蠕变的影响,并根据防火需要,计算合理的初预应力值,最终提高结构防火设计的安全性。     

专用预埋钢绞线吊件力学性能试验研究

为研究专用预埋钢绞线吊件与混凝土之间的粘结锚固强度,考虑不同锚固长度、弯折角度、末端形式对承载力的影响。对专用预埋钢绞线吊件进行了与混凝土粘结锚固强度的试验、三种拉拔承载力试验以及与圆钢吊环试验对比试验。通过试验确定了预埋钢绞线吊件与混凝土之间的粘结锚固强度。结果表明：钢绞线吊件的锚固长度达到40d(d为钢铰线直径)以上时,粘结锚固力会大于吊件强度,使钢绞线吊件发生屈服破坏,钢绞线吊件的弯折角度在120°～150°中间对钢绞线吊件承载力基本没有影响,钢绞线吊件的末端经过处理后破坏形态由脆性变为延性且承载力有所增加。结果表明,钢绞线吊件具有良好的力学性能,钢绞线吊件在承载力方面优于圆钢吊环。     

高温后钢纤维高强混凝土力学性能试验研究

通过对高温后钢纤维高强混凝土和素高强混凝土力学性能的试验研究，探讨了钢纤维高强混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度在不同温度下的变化规律，分析了温度对钢纤维高强混凝土力学性能的影响机理。研究结果表明，钢纤维高强混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度随温度的升高而降低，在400℃以内，降低幅度较小，400℃以后显著降低，相同温度时，钢纤维提高了高强混凝土的高温后强度值。     

HRBF500钢筋高温后力学性能试验研究

通过拉伸试验,研究20,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1 000℃高温冷却后HRBF500钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系的变化规律。结果表明,高温冷却后细晶钢筋,温度历程低于500℃时,钢筋的力学性能变化不明显;高于500℃时,随温度历程的升高,钢筋的应力-应变关系曲线逐渐软化,钢筋的各项力学指标逐渐退化。基于试验数据,提出了高温后500 MPa细晶粒钢筋屈服强度、极限强度和弹性模量随温度变化的计算公式,为开展细晶粒钢筋结构抗火性能分析及火灾后损伤评估提供基础性素材。     

高温后高强混凝土力学性能的试验研究

对高温后C70和C85两种高强混凝土的力学性能进行试验研究,包括不同温度后高强混凝土应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比等的变化情况.研究表明随受火温度升高,高强混凝土的强度、弹性模量逐渐下降,峰值应变逐渐增大.通过回归分析,给出了相应的回归公式.随后,与普通混凝土进行了比较,发现在常温至500℃温度范围内,高强混凝土具有明显不同于普通混凝土的特点,快速升温时发生爆裂现象,其抗火性能低于普通混凝土.     

高温下及高温冷却后混凝土力学性能的试验研究

进行了不同骨料、不同强度混凝土高温下以及不同冷却方式下力学性能的试验研究,并与常温下混凝土的力学性能进行了对比分析。了解高温下和高温冷却后混凝土力学性能的变化,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性能有重要作用。     

三股钢绞线基本性能的试验研究

通过试验对三股钢绞线的外形特征、力学性能、锚固性能、预应力传递长度进行了试验研究。在此基础上提出了工程应用的设计建议。     

高温下及高温冷却后钢筋力学性能的试验研究

进行了圆钢、螺纹钢、冷拔和冷轧扭4种钢筋高温下力学性能的试验研究,同时进行了螺纹钢筋高温冷却后力学性能的试验研究,并与室温下钢筋力学性能进行了对比分析。了解高温下和高温冷却后钢筋力学性能的变化,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性能有重要作用。     

受高温作用时预应力钢绞线性能的试验研究

通过对预应力钢绞线在不同温度下共 36根实材试件的力学性能试验 ,得到了钢绞线极限强度、屈服强度、弹性模量随温度的变化规律 ,给出了其力学模型 ,为预应力混凝土结构的抗火分析研究提供了依据。     

高温后约束高强混凝土力学性能的试验研究

对高温后约束和无约束高强混凝土的力学性能进行了试验研究。考察了加热与恒温过程中约束和无约束高强混凝土的爆裂情况 ,探讨了高温后约束高强混凝土的主要力学指标及其应力 应变本构关系随温度和体积配箍率的变化规律 ,在此基础上给出了相应的回归公式。     

碳纤维混杂纤维混凝土高温后力学性能试验研究

通过高温电阻炉持续加热掺入碳纤维与碳纤维混杂纤维的混凝土,分析了在不同温度加热后,各种纤维混凝土物理力学性能的变化情况,通过设置温度变量,定量分析了不同温度下混杂纤维混凝土的变化与损伤规律,试验结果表明混杂纤维提高了混凝土的安全性。     

缓粘结预应力钢绞线的试验研究

在后张有粘结预应力混凝土结构施工中,由于预应力筋孔道设置和灌浆作业的质量不易保证,常给结构的安全带来一些隐患;后张无粘结预应力技术的应用,减少了预应力筋孔道设置和灌浆作业的一些隐患,又由于该工艺预应力筋所占空间较小,布筋作业中已确定其在结构中的位置,故可满足在较狭窄的空间内布筋的要求;但因其在极限强度上比有粘结预应力构件弱30%左右,且预应力筋自由滑移使应变沿全长大体均等,易造成预应力筋和端锚的疲劳,混凝土构件受力开裂时的裂缝数量少且裂缝宽度大等不足。1缓粘结预应力钢绞线的研究概况和特点上世纪90年代起国内外对…