可用于无筋建造的超高延性水泥基复合材料力学性能研究

为了验证超高延性水泥基复合材料(Ultra-high ductility cementitious composites,UHDCC)用于无筋建造的可行性,进行了材料、构件和结构三个层面的力学试验。试验结果显示,UHDCC的抗拉强度介于5~20MPa之间。在峰值应力处,UHDCC的平均拉伸应变达8%,最大拉伸应变可达12%以上,具有超强的拉伸强化特性; UHDCC的抗压强度介于30~120MPa之间,在某些地震强度范围内表现出罕见的抗压应变强化的特性;四点弯曲试验显示,UHDCC无筋梁的承载力相当于配筋率0. 5%~1. 5%的普通钢筋混凝土梁,达到极限承载力时,其变形均超过1/50的挠度,具备良好的抗弯和抗剪承载力及变形能力。偏心受压试验显示,UHDCC无筋柱的承载力接近配筋率为0. 8%的高强混凝土柱,并比高强混凝土柱具有更好的变形能力。通过振动台试验,对比研究了7度(0. 105g)模拟多遇地震到9度(1. 178g)模拟罕遇地震下钢筋混凝土框架(柱配筋率2. 3%)和UHDCC组合框架的抗震性能。UHDCC组合框架显示出自增强阻尼性能和良好的耗能能力,具备与钢筋混凝土框架相近的抗震能力。     

表层嵌贴碳纤维板条加固混凝土梁的抗弯试验研究

在对8根钢筋混凝土梁进行静载试验的基础上,研究了不同嵌贴长度、嵌贴数量对碳纤维板条嵌贴加固梁的破坏形态、极限承载力及刚度等的影响,并且比较了表层嵌贴法和外贴法的加固效果。结果表明,嵌贴长度对加固梁的破坏形态影响较大,过小的嵌贴长度可能引起梁的剪切破坏,足够的嵌贴长度则会保证梁发生延性较好的弯曲破坏;嵌贴数量对梁的破坏形态影响不大。随着嵌贴数量的增加,梁的极限承载力和刚度能得到大幅度提高,而嵌贴长度对二者的影响较小。此外,通过与外贴碳纤维布加固梁的比较表明,相同嵌贴数量下,表层嵌贴法的加固效果明显优于外贴法。     

高温后混凝土构件基于纤维单元的数值分析

为分析混凝土构件高温后的力学性能和反应规律,开发了基于纤维单元算法的程序,接口大型通用有限元程序ABAQUS,并建立起混凝土结构受火后的数值模型。对两跨连续梁、板进行受火后反应分析,并将梁板加载点处荷载位移曲线及混凝土压应变与实验数据对比,验证了数值模型的合理性,表明纤维单元模型可以较好地模拟钢筋混凝土构件火后残余力学性能。分析结果为三维受火框架分析及数值模拟提供了参考。     

多因素影响下高温后混凝土劈裂抗拉强度试验

对高温后C35混凝土的切片劈裂抗拉强度进行了试验研究,考虑了最高温度、恒温时间和冷却后所处的环境对混凝土抗拉强度的影响,对得到的试验结果进行了公式拟合.结果表明,最高温度是影响混凝土抗拉强度最重要的因素,而在最高温度不超过600℃,恒温时间不超过60 min的情况下,恒温时间的影响也是比较明显的.200℃以上的高温作用后,升降温后潮湿环境养护过的混凝土的抗拉强度比升降温后未养护混凝土的抗拉强度有明显提高.     

不同温-时影响下混凝土劈拉强度的试验研究

基于国内外高温、恒温时间对混凝土力学性能影响的研究较少,且实际受火后混凝土损伤检测技术缺乏的状况,为探讨高温-恒温时间-混凝土强度的相互关系,开展了混凝土高温-恒温时间-混凝土强度的研究。通过对混凝土试块的高温试验及对不同温度,不同恒温时间下混凝土劈拉强度试验,以得到温度、恒温时间、劈拉强度的耦合关系,建立高温后混凝土劈拉强度的计算公式。根据试验结果拟合了温度-恒温时间共同影响下混凝土劈拉强度的三维曲面。