预应力型钢混凝土简支梁受弯性能试验研究

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁的基础上采用预应力技术的一种新型组合构件。基于13根预应力及普通型钢混凝土梁的受弯性能试验,分析了其受力过程、破坏形态、裂缝的开展与分布规律、刚度变化规律等。试验结果表明,预应力型钢混凝土梁比普通型钢混凝土梁具有更好的刚度和抗裂性能,裂缝开展得到较好的控制。基于改进综合内力法,建立了预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力及裂缝宽度计算公式,公式计算值与试验结果吻合良好。     

预应力型钢混凝土柱偏心受拉性能试验研究

为研究预应力型钢混凝土构件在偏心受拉作用下的受力性能,以预应力筋根数、预应力度、纵筋配筋率、型钢配钢量和偏心距为主要设计参数,对15个偏心受拉柱进行了单调加载试验。试验中观察了预应力型钢混凝土柱在偏心受拉作用下的受力过程和破坏形态,得到荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、承载力、侧向变形以及裂缝发展情况等。研究结果表明:增加柱中预应力筋根数与型钢配钢量,提高预应力度、纵筋配筋率,减小偏心距等可使预应力型钢混凝土柱偏心受拉承载能力提高,且偏心距是影响预应力型钢混凝土柱偏心受拉承载能力的主要因素。通过施加预应力筋,可以有效控制裂缝的产生与扩展。根据理论与试验结果分析,给出了预应力型钢混凝土偏心受拉构件的承载力算式,计算值与试验值吻合较好。     

钢骨轻骨料混凝土受弯构件裂缝宽度试验研究

通过对8根钢骨轻骨料混凝土梁和2根钢骨普通混凝土梁的试验,研究了钢骨轻骨料混凝土受弯构件在单调荷载作用下的裂缝开展与分布情况。试验表明,在正常使用极限状态下,钢骨轻骨料混凝土受弯构件的最大裂缝宽度符合使用要求。与钢骨普通混凝土受弯构件相比,其裂缝宽度稍大,但裂缝宽度变异系数较小。受拉纵筋应力是影响裂缝宽度的最重要因素,二者近似呈线性关系。由于型钢对混凝土具有约束作用,在保护层厚度与有效配筋率两个变量中应考虑型钢的影响。在试验资料和理论分析的基础上,给出了钢骨轻骨料混凝土受弯构件最大裂缝宽度的计算公式。公式的计算结果与实测数据符合较好。     

偏心受拉型钢-混凝土组合梁的受力性能试验研究

按照实际工程构件,采用1∶0.55的缩尺比例完成了4个型钢混凝土梁板试件在偏心受拉状态下的单调静力加载试验,研究了试件的破坏模式、裂缝分布及开展宽度、承载能力等。试验结果表明:在实际工程的荷载工况组合下,试件内的短期裂缝宽度均小于GB 50010—2012《混凝土结构设计规范》规定的限值,符合要求。通过参考JGJ 138—2001《型钢混凝土组合结构技术规程》中受弯构件的裂缝宽度计算式,并结合GB 50010—2012中偏心受拉裂缝宽度计算公式,整理出型钢混凝土偏心受拉构件在短期荷载作用下的最大裂缝宽度计算公式,并将计算结果与试验结果进行了对比。     

型钢混凝土构件轴心及偏心受拉性能试验研究

为探究型钢混凝土构件受拉性能,结合结构大厅现有500t压力机,自行研发一套拉压转换装置。对12根型钢混凝土受拉构件进行单调加载试验研究。通过改变型钢腹板厚度、型钢翼缘厚度、配钢率、偏心距以及配筋率等主要参数。对试件的承载力、侧向位移、裂缝的情况进行了参数影响分析。试验结果表明,偏心受拉试件偏心距越大,试件屈服荷载及极限荷载下降情况越明显,且侧向位移及破坏裂缝宽度越大;在轴心受拉试件中,型钢配钢率及腹板、翼缘厚度对试件的屈服荷载、极限荷载影响明显,对于偏心受拉试件影响不大;而配筋率对承载力、侧向位移、裂缝宽度影响甚微。     

与有粘结相协调的无粘结预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算方法

由于无粘结筋相对于其周围混凝土可发生纵向相对滑动,因此受弯构件中的无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献及其对裂缝开展的抑制作用小于有粘结预应力筋。为了实现无粘结与有粘结预应力混凝土受弯构件刚度及裂缝宽度计算方法的协调和统一,提出了受弯构件中无粘结筋等效折减系数的概念,通过对无粘结预应力混凝土受弯构件的变形试验数据和按已有公式对设计试件的变形试算数据进行分析,得出了无粘结筋等效折减系数的建议取值(α=0.23)。用等效纵向受拉钢筋配筋率代替有粘结预应力混凝土受弯构件刚度计算公式中纵向受拉钢筋配筋率,用等效纵向受拉钢筋面积代替用于计算有粘结预应力混凝土受弯构件裂缝宽度的纵向受拉钢筋等效应力计算公式中的纵向受拉钢筋面积,就可分别得到与有粘结相协调的无粘结预应力混凝土受弯构件刚度及裂缝宽度计算公式,两公式计算结果与试验结果均吻合良好,可用于工程设计。     

部分预应力混凝土及钢筋混凝土构件的裂缝控制

本文给出部分预应力混凝土梁以及受弯、偏心受压、偏心受拉、轴心受拉钢筋混凝土构件抗裂度及最大裂缝宽度试验和理论研究成果。 建议的计算预应力混凝土及钢筋混凝土构件抗裂度和最大裂缝宽度的公式用大连工学院等单位所作的试验资料作了验证。     

钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝宽度计算方法

根据38根钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的试验结果，分析了影响构件裂缝开展的因素，提出了钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的裂缝宽度计算模式。并用试验资料对公式中的参数进行回归分析，得出了钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝宽度的计算方法，该方法可供筒仓结构设计参考。     

预应力CFRP筋SRC偏拉构件挠度试验研究

预应力CFRP筋SRC(型钢混凝土)构件是将CFRP筋作为预应力筋穿入型钢混凝土中形成的新型结构构件。将预应力张拉水平、偏心距、配钢量作为试验参数,对8根预应力CFRP筋型钢混凝土构件进行竖向拉伸试验研究,通过观测构件变形情况分析其最终破坏形态以及加载到屈服阶段时的挠度特性。结果表明：偏心距与预应力张拉水平是影响试件挠度特征的重要影响因素,而改变含钢率对试件屈服阶段的挠度特性影响不为明显。同时,对各试件最大挠度进行分析。利用结构力学中的刚度解析法与欧拉经典挠曲理论推导出预应力CFRP筋型钢混凝土构件在屈服荷载条件下最大挠度计算式,并将计算值与试验值进行比较,结果表明两者吻合较好。     

型钢混凝土及预应力型钢混凝土梁试验研究

预应力型钢混凝土梁(PSRCB)是在普通型钢混凝土梁(SRCB)的基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,利用型钢混凝土技术提高混凝土结构的承载能力,利用预应力技术改善型钢混凝土结构在正常使用极限状态下的性能,从而发挥更好的结构综合效能.鉴于目前国内外对PSRCB进行的试验研究较少,本文对8根PSRCB和6根对比SRCB进行了全过程载荷试验.试验研究表明,与SRCB相比,PSRCB具有如下特点:较好的抗裂性能;同等M/Mu下,裂缝向上延伸高度和受拉钢筋应力大大减小从而使最大裂缝的宽度变小,裂缝闭合性能较好;承受外荷载前,存在反向挠度对正常使用性能有利,随着预应力度的加大极限挠度减小,且变形恢复性能较好;同等截面条件下,可以实现更高的正截面承载力.