钢筋-GFRP筋增强混凝土梁的疲劳力学性能

钢筋-玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)筋增强混凝土(RC)梁设计结合了钢筋和GFRP筋的优点,可以提高构件承载力,同时改善纯纤维增强复合材料(FRP)筋构件使用性能存在的问题,但是关于其疲劳性能的研究十分有限。因此,本论文进行了7根钢筋-GFRP筋增强RC梁的疲劳试验,研究参数包括疲劳荷载幅、有效配筋率、配筋面积比。结果表明,钢筋-GFRP筋增强RC梁疲劳破坏始于钢筋的疲劳断裂,钢筋疲劳断口光滑平整,显著区别于静力拉伸破坏断口。疲劳加载过程中,截面平截面假定仍然满足。疲劳荷载幅对疲劳寿命有显著影响,随着疲劳荷载幅的增大,梁中钢筋、GFRP筋和混凝土应力和应力幅均随之增大,疲劳寿命减小。增大有效配筋率,跨中挠度和最大裂缝宽度均减小,正常使用性能改善。配筋面积比(Af/As)的增加不利于构件抵抗疲劳荷载,Af/As由0.25增大到2.0,疲劳寿命从36.6万次降低到8.3万次。对比了各种疲劳挠度计算公式,CEB-FIP 2010规范的预测结果较好,误差范围在7%以内,推荐作为钢筋-GFRP筋增强RC梁疲劳挠度的计算公式。     

浅谈大体积混凝土的热期施工

在热期施工中,针对大体积混凝土的特点,总结了几种确保大体积混凝土施工质量的措施,可供工程参考。     

超声表面冲击强化对316L不锈钢疲劳性能的影响

用超声冲击方法对试件表面进行改性,可以提高316L不锈钢性能。结合拉伸试验、高周疲劳试验、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)及能量色散谱仪(Energy Dispersive Spectrometer, EDS),测试了316及316L不锈钢的疲劳性能和断裂特性。结果表明,含碳量稍低的316L不锈钢拉伸强度及疲劳强度也略低;表面超声冲击强化可提高该奥氏体不锈钢抗拉强度约19.7%,但韧性会有所降低。316、316L、冲击处理后316L三组材料的疲劳极限分别为209 MPa、204 MPa、254 MPa,均为本身抗拉极限的35%左右,拟合公式S=-64+0.45σ_b;含碳量高的316,其S-N曲线数据归一性更好,试样无侧边裂缝。疲劳断面显示,裂纹源萌生于异质相或非金属夹杂,裂纹沿晶扩展,裂纹扩展区的速度波动也归因异质相。超声冲击后316L的裂纹扩展速度明显降低,断面的起伏更大,瞬断速度更快。     

混合配筋混凝土梁抗弯疲劳试验

为了研究混合配筋(混合配置FRP筋和钢筋)混凝土梁的抗弯疲劳性能,设计了4根混合配筋混凝土梁(1根梁承受静力荷载,3根梁承受等幅疲劳荷载),进行了疲劳试验。结果表明:混合配筋混凝土梁抗弯疲劳破坏始于受拉钢筋的疲劳断裂,GFRP筋断裂或者基体开裂剥落,随后压区顶部混凝土压碎; 破坏时纯弯段出现1条或2条主裂缝,钢筋疲劳断口光滑,未出现静力拉断时的屈服和颈缩现象; GFRP筋疲劳破坏未出现静力受拉破坏时纤维“扫帚”型破坏模式; 疲劳加载后构件产生不可恢复的残余挠度,残余挠度随着疲劳次数和疲劳上限荷载的增加而增大; 疲劳过程中纯弯段基本不出现新裂缝,均是沿已有初始裂缝扩展; 基于有效惯性矩法的刚度计算值和基于刚度解析法的刚度计算值均大于试验值,偏于不安全; 基于EN 1992-1-1:2004提出的刚度预测模型相对偏差均在10%以内,且刚度计算值小于试验值,偏于安全。     

武汉市垃圾卫生填埋场沉降计算及意义

生活垃圾卫生填埋场的沉降是目前卫生填埋法所涉及的主要的岩土工程问题之一。深人开展生活垃城,卫生填埋场沉降特性的研究意义重大。选取武汉市的一处卫生填埋场,研究了填埋过程中和填埋场封顶后垃圾土的长期沉降变形,结果表明填埋沉降百分率高达100％左右。     

钢筋混凝土构件疲劳设计研究

对比分析了国内外混凝土结构设计规范中关于疲劳设计的规定后发现：美国混凝土协会ACI 215R—74《疲劳荷载下混凝土结构设计规定》、日本土木工程学会JSCE 2007《混凝土结构设计规范》、我国GB 50010—2010《混凝土结构设计规范（2015年版）》均采用容许应力法进行钢筋混凝土构件疲劳设计;美国公路运输协会AASHTO LRFDUS—2017《高速公路桥梁设计规范》和欧洲CEB-FIP(2010)《混凝土结构规范》则采用疲劳极限状态设计方法,考虑荷载和抗力系数,以结构使用寿命不超过失效寿命为原则进行钢筋混凝土构件疲劳设计。在总结各国规范基础上,提出了钢筋混凝土构件的疲劳设计基本步骤,并进行了算例分析。