织物增强混凝土加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验研究

基于不同剪跨比的织物增强混凝土(TRC)加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验,研究被加固梁的斜截面抗剪承载力及其破坏形态的变化,并研究剪跨区加固后梁的变形特点。试验结果表明,加固措施可以有效地提高梁的斜截面抗剪承载力,改善梁的斜截面破坏的脆性,对斜裂缝的发展有一定的约束作用,并减小梁在斜裂缝出现前的挠度。试验还表明,对剪跨比较大的RC梁,采用织物增强混凝土薄板加固后,其斜截面抗剪承载力提高幅度较大:当剪跨比为1时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高4%;当剪跨比为2.5时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高68%。在试验研究的基础上,给出TRC薄板加固梁的受剪承载力设计计算公式,公式计算结果与试验结果基本吻合。     

钢管套筒灌浆连接轴向受拉性能模拟试验研究

为研究钢管套筒灌浆连接轴向受拉破坏过程及破坏机理，试验中设计了16组48个钢管套筒灌浆连接试件，试件采用钢板代替圆钢管，并进行静载试验。分析了灌浆料裂缝扩展过程、荷载-相对位移曲线，并对抗剪键高距比、灌浆料厚度、侧向力等因素对破坏过程及承载力的影响进行分析。结果表明：对于不设置抗剪键的套筒灌浆连接试件，斜裂缝随机产生，裂缝分布不均匀；对于设置抗剪键的套筒灌浆连接试件，裂缝首先出现在底部抗剪键位置处，与水平方向夹角约为30°，随后在中部和上部抗剪键位置处分别出现斜裂缝。由于每个抗剪键上荷载分担并不均匀，与抗剪键接触的灌浆料逐渐达到极限压应力，达到极限状态时，承载力全部由抗剪键间的机械咬合力承担，在连接承载力中，可忽略摩擦力和胶结力作用。随着抗剪键高距比h/s增大，各试件初始剪切刚度相差不大，承载力增大，但增幅逐渐减小，建议抗剪键高距比0.06g/s>0.3，同时需要满足灌浆料灌注的施工要求。     

混凝土结构设计(三)——承载能力极限状态计算

<正> (二)斜截面承载力计算1.由剪力而产生斜截面破坏的形态(1)斜压破坏当梁的剪跨比很小,或剪跨比适中,但箍筋含量过多时,梁腹被斜裂缝分割成若干斜向短柱,短柱因混凝土压碎而破坏如图16a和图17a所示。新旧规范都采用截面限制条件防止斜压破坏。(2)剪压破坏当梁的剪跨比适中,且箍筋含量正常时,梁腹形成临界斜裂缝后,与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服强度,同时剪压区的混凝土在剪应力与压应力共同作用下达到极限强度而破坏如图16b和图17b所示。新旧规范列出了斜截面受剪承载力计算公式。(3)斜拉破坏当梁的剪跨比较大,且箍筋含量过少时,梁腹一旦出现斜裂缝很快延冲到集中荷载作用点处,将整个截面裂通,梁被拉断而急速破坏,破坏     

内嵌钢筋外包CFRP布复合加固矩形截面木柱轴压性能试验研究

为研究内嵌钢筋外包碳纤维(CFRP)布复合加固木柱的轴压性能,对27根方形截面木柱和9根矩形截面木柱试件进行了轴心受压试验,主要考虑了不同加固方法、钢筋加固量、CFRP布包裹方式和截面形状等影响因素,观察了试件的破坏全过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线及荷载-应变曲线,进而分析了各影响因素对木柱轴压性能的影响。研究结果表明:复合加固木柱的承载力和延性均高于单独CFRP布加固及嵌筋加固柱,采用内嵌钢筋外包CFRP布复合加固能显著提高原木柱的承载力和延性;随着钢筋加固量的增加,加固木柱试件的承载力和延性都显著提高;当CFRP布由间隔包裹变为全包时,加固木柱试件的延性有所增大,但承载力增长并不显著;在同种加固方法情况下,方形截面试件较矩形截面试件具有更高的承载力,而矩形截面试件较方形截面试件具有更好的延性。     

型钢-钢管混凝土柱耐火性能试验研究

通过8个组合柱短试件的温度场测试和10个组合柱长试件的耐火性能试验,研究了ISO 834标准升温曲线下型钢-钢管混凝土柱的温度场分布和耐火极限。试验参数包括截面形状、受火方式、轴压比和配骨指标。试验结果表明：配置型钢后钢管混凝土柱截面内升温速率会略有提高,内置型钢对截面温度场分布影响不大,但是钢管混凝土柱的耐火极限会大幅度提高;以四面受火的方形截面试件的耐火极限为参照,三面受火时耐火极限变化不大,两面受火和单面受火时耐火极限大幅度提高,圆形截面试件1/2表面受火时耐火极限亦明显提高;轴压比从0.3增大到0.4时,试件耐火极限显著降低。经过合理的设计,无防火保护的型钢 钢管混凝土柱可以达到3 h的一级耐火极限要求。     

带肋薄壁方钢管再生块体混合柱力学性能研究

在用钢量相同的情况下，进行了带肋薄壁方钢管和加大截面薄壁方钢管再生块体混合柱的轴压试验，通过对比分析，带肋试件和加大截面试件的极限轴压承载力均有很大的提高。     

超高性能纤维混凝土梁抗剪性能试验研究

进行9根超高性能纤维混凝土梁抗剪性能试验,试验梁变化参数包括:剪跨比、配箍率、预应力水平。试验结果表明:剪切破坏形态随剪跨比由小变大依次表现为斜压、剪压和斜拉破坏三种形式,抗剪承载力随剪跨比的增大而减小;用HRB500级钢筋做箍筋,箍筋的强度能够得到充分发挥,抗剪承载力随配箍率的增大而提高;预加力可以显著提高梁的抗剪承载力;正常使用极限状态下剪切斜裂缝最大宽度不超过0.2mm;临界斜裂缝形成前斜裂缝宽度发展缓慢,形成后发展速度明显加快;采用现有规范计算超高性能混凝土梁的抗剪承载力会导致过于保守;考虑剪跨比、配箍率、预加力因素建立超高性能混凝土梁的抗剪承载力统计计算的经验公式,按照经验公式对试验及所搜集的17根梁进行计算,计算值与试验值吻合较好,且变异系数较小。     

外置钢板对拉连接装配式柱节点力学性能试验研究

为了考察钢筋套筒灌浆连接装配式混凝土柱连接节点的力学性能,并对节点连接方式给予改进,设计并制作了6根装配式混凝土受压试件,其中3根试件采用钢筋套筒灌浆连接方式,另3根试件采用套筒灌浆+对拉钢板的连接方式。对6根试件施加轴向压力,获得各试件极限承载力、轴向变形和材料应力变化等试验数据。基于试验数据,开展了这类压弯作用下力学性能研究。结果表明:采用对拉钢板连接节点的受压试件在受力过程中,其控制截面基本符合平截面假定;在偏心受压条件下,采用对拉钢板连接节点的试件能够显著提高试件的屈服荷载和极限承载力,其受拉区裂缝得到明显的抑制,有效提高了压弯节点截面刚度,且表现出较好的延性;随着偏心距的增大,对拉钢板对压弯节点的屈服荷载和极限荷载特征值提高幅度逐渐增加。     

带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压性能的试验

针对约束拉杆对矩形钢管混凝土柱轴压力学性能的影响,对8个轴压试件进行试验,其中1个不设约束拉杆,7个设置约束拉杆。试验主要参数为约束拉杆直径和间距,钢管宽厚比,截面长宽比。试验结果表明:相对于方形截面试件,矩形截面试件设置约束拉杆后,在轴向压力作用下,试件的承载力提高幅度不明显,但对应于峰值荷载的竖向应变值随约束拉杆的加强相应增大,试件的塑性变形能力增大,延性提高。利用国内已有文献中关于矩形钢管混凝土承载力计算方法及EC4(1996)关于方形钢管混凝土计算方法,对带约束拉杆矩形钢管混凝土轴压试件承载力进行计算,发现计算结果比试验值偏低,计算方法偏于保守。     

中等剪跨比高强钢筋活性粉末混凝土无腹筋梁抗剪性能试验研究

为了探究剪跨比对高强钢筋活性粉末混凝土(RPC)梁抗剪性能的影响,对中等剪跨比条件下,3根HRB500级钢筋活性粉末混凝土无腹筋简支梁进行抗剪性能试验研究,分析不同剪跨比对高强钢筋RPC梁受剪破坏形态、斜裂缝宽度、开裂荷载与极限荷载的影响。通过研究得出:高强钢筋RPC梁比普通混凝土梁传递剪力的能力和延性显著增强;临界斜裂缝倾角大小随剪跨比的增大而减小;开裂荷载与剪跨比大小无比例关系,极限荷载随剪跨比的增大而减小;基于桁架-拱模型无腹筋梁的抗剪承载力计算式,比较适用于高强钢筋RPC无腹筋梁抗剪承载力的计算。     

玄武岩纤维修复加固综合法修补混凝土结构裂缝的研究

混凝土裂缝会影响构件的耐久性,严重的裂缝还会影响结构的承载能力,因此,多数情况下需对混凝土裂缝进行修复处理。裂缝修复加固综合法是采用玄武岩纤维水泥砂浆和灌浆法修补混凝土裂缝。同时在梁底粘贴玄武岩纤维布提高构件抗弯承载力。试验表明,该综合修复技术既提高了构件的抗裂度和刚度,增强二次抗开裂能力,又有效提高受弯构件的抗弯承载力,达到综合修复的效果,经济效益优于目前常用修复技术。     

节点刚度对三向单层球面网壳稳定承载力的影响

为了评估节点刚度对网壳极限承载能力的影响,建立了一种能同时考虑节点刚度(弯曲刚度、轴向刚度、扭转刚度与剪切刚度)和节点大小的力学模型.借鉴节点正则化弯曲刚度指标κb的概念,建议采用正则化轴向刚度κa、正则化扭转刚度κt与正则化剪切刚度κs来衡量节点的轴向、扭转及剪切刚度.经过数值计算,主要得出如下结论:节点弯曲刚度对网...     

超高性能混凝土有腹筋梁受剪性能及受剪承载力研究

为了研究超高性能混凝土（UHPC）有腹筋梁的受剪性能,对7根UHPC梁进行了受剪性能试验,变化参数包括剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、钢纤维掺量等。试验结果表明：UHPC有腹筋梁的破坏形态有弯曲屈服后的剪切破坏和剪压破坏,破坏时梁表面呈现斜向多条裂缝形态;箍筋可以提高UHPC梁开裂后刚度,钢纤维和箍筋均可以提高UHPC梁的变形能力和受剪承载力,足够的箍筋和钢纤维共同作用可以进一步提高UHPC梁的延性;配箍率增加,梁腹部会出现较密的短斜裂缝。提出了UHPC有腹筋梁受剪承载力计算模型,其中包括剪压区混凝土、斜裂缝处钢纤维、箍筋及纵筋销栓作用对于梁受剪承载力的贡献,模型计算值与试验值吻合良好。     

Strengthening of one-way spanning RC slabs with cutouts using FRP composites

This paper reports the results of tests on fibre reinforced polymer (FRP) strengthened one-way spanning reinforced concrete (RC) slabs with central cutouts. Four wide slabs with cutouts were tested in addition to two narrow slabs without cutouts. Different positions of applied line loads for the slabs with cutouts resulted in different slab bending action and hence different FRP behaviour for the strengthened slabs. All FRP-strengthened slabs achieved a higher load-carrying capacity than their unstrengthened control counterparts. In addition, all strengthened slabs failed by debonding initiating at intermediate cracks (IC debonding) and in the case of the slabs with cutouts, the critical cracks were diagonal and originated from the corners of the cutout. The ability of the FRP to redistribute stresses around the cutout, the failure mechanisms, as well as pre- and post-debonding behaviour of the strengthened slabs was therefore assessed for different load application positions. Strains on the FRP, concrete and internal steel reinforcement, as well as deflections at different positions on the slab surfaces are also reported. An analytical model, which is based on the ultimate moment of resistance about critical crack lines, is also reported and it its predictions are found to correlate well with the experimental results. The analytical model is able to capture the different slab bending actions in addition to the debonding failure of the strengthened slabs.     

套筒灌浆缺陷对预制混凝土柱抗震性能影响的试验研究

针对目前广泛应用的套筒灌浆连接预制混凝土柱,为了研究套筒灌浆缺陷对其抗震性能的影响,设计了7根预制混凝土柱与1根现浇混凝土柱,在预制混凝土柱一侧套筒内预设了“浆体回落”与“完全不灌浆”两类灌浆缺陷,并开展低周往复荷载试验,分析其破坏形态及滞回特性、承载力、耗能能力等抗震性能。结果表明,混凝土柱发生柱底截面破坏与套筒顶截面破坏两种受弯破坏模式。无缺陷预制混凝土柱与现浇混凝土柱的破坏模式相同,承载力相近。与无缺陷预制混凝土柱相比,带缺陷预制混凝土柱的正向峰值荷载降低了6%~44%、位移延性系数降低了1%~43%、累积总耗能值降低了37%~63%。当缺陷高度超过全灌浆套筒一侧钢筋锚固长度的33%时,灌浆缺陷将对预制混凝土柱的滞回特性、承载力、延性与耗能能力等均产生明显不利影响。     

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆抗剪加固的试验研究

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固法是一种新型加固工艺,它具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。本文对4根 用该工艺加固的钢筋混凝土梁和1根对比梁进行了受剪性能试验研究。试验结果表明,利用这种新型材料进行加固,梁的 受剪承载力得到了显著提高,剪切刚度有一定程度的提高,同时加固措施对斜裂缝的发展有良好的约束作用。在试验研究 的基础上,本文给出了利用这种方法进行加固的受剪承载力及剪切刚度的设计计算公式,并给出了最大斜裂缝宽度的计 算方法,公式计算结果与试验结果吻合良好。     

加筋增强玻璃梁受弯性能试验研究

为实现玻璃梁延性化破坏的目标,借鉴钢筋混凝土结构的思路,通过在玻璃梁底部受拉区配置不锈钢的方式制成加筋增强玻璃梁.玻璃开裂后通过不锈钢传递拉力,以形成开裂后承载机制.文章对加筋增强玻璃梁的受弯性能展开试验研究,通过试验,研究试件受弯的受力行为,识别不同破坏形态;通过对试验现象、荷载位移曲线、荷载应变曲线和裂缝发展过程的...     

套筒灌浆缺陷整治预制混凝土柱抗震性能的试验研究

针对预制混凝土柱套筒灌浆缺陷进行了缺陷整治前后抗震性能的试验研究。共设计了9根预制混凝土柱试件,采用直接补灌法和破型修复法对预制混凝土柱试件的套筒灌浆缺陷进行整治,并开展了低周往复对比试验研究,分析了套筒灌浆缺陷整治前后各预制混凝土柱试件的破坏模式、滞回特性、承载力、延性和耗能能力等抗震性能的变化规律。结果表明,预制混凝土柱试件有柱底截面破坏和套筒顶截面破坏两种破坏模式,套筒灌浆缺陷整治后预制混凝土柱试件的破坏模式与套筒灌浆无缺陷预制混凝土柱试件相同,均发生柱底截面破坏。带套筒灌浆缺陷预制混凝土柱试件缺陷整治后的正向峰值荷载较缺陷整治前提高了19%～62%,破坏点位移提高了11%～50%,累积总耗能值提高了48%～157%。带套筒灌浆缺陷预制混凝土柱试件整治后的滞回特性、承载力、延性与耗能能力等均基本恢复至套筒灌浆无缺陷预制混凝土柱试件的水平。推荐的直接补灌法简单有效、操作方便,可在实际工程中推广应用。     

弯剪共同作用下不锈钢薄腹梁承载性能试验研究

为研究不锈钢薄腹梁在弯矩和剪力共同作用下的承载性能,进行了6根焊接工字形截面不锈钢梁的试验研究.结果 表明,所有梁试件的破坏形态为结合了腹板剪切屈曲和受压区板件局部鼓曲的弯剪联合屈曲.建立精细有限元数值模型对试验过程进行模拟,同时考虑了不锈钢材料、几何双非线性,局部几何初始缺陷和焊接残余应力的影响.基于得出的试验和有限...     

复合配筋预制混凝土管桩的抗弯抗剪性能试验研究

为进一步推广先张法预应力离心混凝土钢绞线桩(PSC桩)在高烈度抗震区的应用,在PSC桩中加入与钢绞线相同数量的螺纹钢筋,研发了先张法预应力离心混凝土复合配筋钢绞线桩(PSRC桩),并对3种规格共12根管桩试件进行了足尺抗弯及抗剪性能试验,对比分析了PSC桩和PSRC桩在抗裂性能、抗弯(剪)承载力、变形能力及裂缝分布等方...