FRP约束ECC的轴压性能试验与理论研究

为了研究纤维增强聚合物(FRP)约束高韧性水泥基复合材料(ECC)轴压性能,进行了33个FRP约束和3个未约束ECC圆柱的轴压试验,测定了应力-应变曲线,分析了纤维布种类和层数对约束圆柱轴压性能的影响。结果表明:FRP约束能有效提高ECC的强度和极限应变;影响约束ECC抗压强度的主要因素是约束比;影响极限应变的主要因素是约束比和约束刚度。基于试验结果,提出了强度和极限应变的预测公式,其预测精度较高;对Samaan模型中的f_0和E_2进行了修正,改进后的模型能更精确地预测FRP约束ECC的应力-应变关系。     

新型UHPC应力-应变关系研究

通过对不掺硅灰的新型超高性能混凝土的单轴压缩和单轴拉伸试验研究,获得了UHPC轴压应力-应变曲线和轴拉荷载-位移曲线。试验表明相比普通混凝土,UHPC轴压应力-应变曲线具有较长的线性段,UHPC具有良好的受压变形性能;UHPC开裂后裂缝间的钢纤维开始发挥作用,轴拉应力随裂缝宽度的增大和钢纤维的拔出而逐渐减小。基于试验并结合已有研究成果,建立了UHPC单轴受压和单轴受拉的本构方程,可供设计参考。     

碳、玻璃层内混杂纤维布加固梁抗弯性能研究

通过对8根钢筋混凝土梁的抗弯试验,研究了不同比例及层数的碳、玻璃层内混杂纤维布对加固梁抗弯性能的影响。研究发现当纤维布层数相同时,碳、玻璃层内混杂纤维布加固梁的极限承载力比单一碳纤维布加固梁降低了5.5%~18.7%,位移延性系数提高了18.6%~45.2%,能量延性系数提高了22.5%~45.1%。试验结果表明碳、玻璃层内混杂纤维布加固梁的延性明显优于单一碳纤维布加固梁。在试验研究的基础上,采用弹塑性截面分析法计算了混杂纤维布加固梁的承载力,理论计算值与试验值吻合良好。     

碳纤维、钢纤维混凝土低周压抗疲劳特性的试验研究

本文研究了素混凝土，碳纤维混土和钢纤维混凝土在轴压疲劳荷载下的破坏机理，试验研究了碳纤维，不同品种钢纤维，纤维掺量，加载应力水平对于疲劳寿命及能吸收的影响规律，探讨了疲劳累积损伤特性，研究表明，在较低的应力水平下纤维混凝土的疲劳寿命，能量吸收值均比高应力水平时明显增大。     

短碳纤维混凝土低周疲劳断裂特性的试验研究

对于碳纤维混凝土带切口三点弯曲梁试件，测定了其在静载下的断裂参数，用测定柔度的方法研究了循环加载历史对碳纤维混凝土断裂参数的影响规律，试验研究了碳纤维混凝土的疲劳断裂特性。试验结果表明：当预疲劳加载幅值超过某一阈值后，碳纤维混凝土的断裂参数有所降低，这些参数是与预疲劳幅值有关的物理量，裂缝亚临界扩展长度与疲劳寿命无关，碳纤维混凝土的疲劳断裂寿命是素混凝土的2.1～2.8倍，能量吸收是素混凝土的9.5～13.2倍。     

锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的研究进展

介绍了近年来国内外对锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究的主要成果，分析了钢筋锈蚀率对钢筋混凝土柱承载力、耗能能力、刚度、延性等的影响，比较了各类锈蚀柱的滞回曲线特征，探讨了锈蚀柱的恢复力模型。     

超细水泥活性粉末混凝土的配合比设计

为了使原材料来源更好地满足实际工程需要,通过试验成功制备了不掺硅粉的新型超高性能混凝土,即超细水泥活性粉末混凝土（SC RPC）,并研究了水胶比、砂胶比、外加剂掺量、骨料粒径范围、普通水泥及矿物掺和料对SC RPC砂浆体抗压强度、（含水）孔隙率、拌和物流动度的影响.试验结果表明：超细水泥可单独作为粉料制备SC RPC;混掺30%（质量分数）粒化高炉矿渣粉、10%（质量分数）粉煤灰后材料抗压强度最高,拌和物流动度最大,且经济性较好;采用普通水泥取代部分超细水泥导致材料孔隙率增大,抗压强度降低;可针对工程需要筛分出粒径范围合适的普通河砂制备SC RPC;建议使用适量消泡剂增加材料密实度.在试验基础上建立了水胶比、孔隙率双因素控制的SC RPC砂浆体抗压强度预测模型,并给出掺入钢纤维后材料抗压强度的计算方法.     

预应力超高性能钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究

为了研究后张法预应力超高性能钢纤维混凝土梁的受弯性能,对6根梁试件进行了3分点对称加载试验研究。试件变化参数包括非预应力纵筋强度等级、配筋率、张拉控制应力及预应力度,获得了试件的开裂弯矩、极限弯矩、破坏形态以及裂缝开展情况。试验结果表明：HRB500级钢筋与UHPSFC适配良好,可以充分发挥二者的高强性能;张拉控制应力及预应力度增加,开裂弯矩增大;高性能钢纤维混凝土梁弯曲裂缝细而密,正常使用极限状态下最大裂缝宽度不大于0.15mm。通过引入抗裂影响系数对受拉区塑性影响系数进行修正后,开裂弯矩计算值与试验值吻合较好。根据简化的高性能钢纤维混凝土本构模型建立了高性能钢纤维混凝土梁的受弯承载力计算公式,其计算值与试验值吻合良好,可为高性能钢纤维混凝土梁理论分析和设计提供参考。     

FRP筋混凝土结构的现状与发展

由钢筋腐蚀导致混凝土结构破坏的现象普遍,国内外专家学者一直在寻找解决这一问题的方法.最近人们发现,利用轻质、高强度、耐腐蚀的纤维增强聚合物(FRP)材料取代钢筋是解决这一问题的根本性方法.本文总结了最近国内外关于FRP材料的最新研究成果,对FRP材料未来的发展做出了展望.     

膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土圆环约束收缩性能的影响

为研究膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土(UHPC)圆环约束收缩性能的影响,开展了掺膨胀剂或减缩剂的UHPC的劈裂抗拉强度、弹性模量及圆环约束收缩试验研究,并对掺膨胀剂或减缩剂的UHPC的开裂风险、松弛性能进行了定量分析.分析结果表明:在本研究的掺量范围内,膨胀剂或减缩剂的掺入均提高了UHPC的7 d劈裂抗拉强度;膨胀剂或减缩剂的掺入均降低了各阶段的钢环应变,(28 d)最大降低幅度分别为30.7％、38.6％;膨胀剂的掺入使UHPC各龄期拉应力水平均降至安全控制值内,其中6％掺量的膨胀剂减缩效果最佳;减缩剂的掺入虽降低了UH-PC的(3 d)拉应力水平,但拉应力水平仍高于安全控制值.