钢筋桁架轻质ECC-混凝土叠合板抗火性能试验研究

轻质ECC-混凝土叠合板具有自重轻、延性高、抗裂性好等优点,具有良好的应用前景,但其抗火性能存疑。为初步探明轻质ECC-混凝土叠合板的抗火性能,对1块混凝土叠合板、4块轻质ECC-混凝土叠合板以及1块轻质ECC叠合板进行了火灾试验,又对其中的混凝土叠合板及1块轻质ECC-混凝土叠合板进行了火灾后抗弯试验,重点分析其火灾行为、火灾损伤及火灾后的受力性能。试验结果表明:轻质ECC爆裂风险明显高于混凝土,但具有优越的隔热性能,若不发生爆裂,可大大降低试件温度,实现良好的防火保护效果;钢筋桁架对爆裂具有一定的抑制作用,钢筋桁架的钢筋间距越大,钢筋桁架对爆裂的抑制效果越差;底板ECC层越薄,爆裂程度越轻;高温爆裂导致轻质ECC-混凝土叠合板的刚度和延性折减明显,但由于受火时间较短,材料退化程度有限,轻质ECC-混凝土叠合板的极限承载力较混凝土叠合板仅降低3.85%。

外包钢套法加固钢筋混凝土框架节点试验研究

在汶川地震中大批框架节点受损破坏,亟需找一种方法对这些节点进行加固修复。为此,设计制作了4个3维钢筋混凝土框架节点进行试验,研究外包钢套法加固震损节点的抗震性能。试验流程为先对框架节点进行预震损,然后进行裂缝修补和外包钢套法加固,最后进行低周反复破坏试验。结果表明,加固后的框架节点由"弱柱强梁"转变为"强柱弱梁"的破坏形式。由对节点的滞回曲线、骨架曲线、延性系数等参数的分析可知:外包钢套法可以显著提高节点刚度,延性等抗震性能。通过外包钢套加固,预震损节点的承载力和抗震性能恢复并超过了节点预震损前的承载力和抗震性能。

钢筋混凝土简支梁对火灾反应的试验研究

本文对12根钢筋混凝土简支梁进行了一面、二面、三面加温的抗火性能试验。研究了不同的荷载、升温曲线、钢筋保护层厚度对简支梁抗火性能的影响。在理论分析上,提出了各种温度场下的弯矩-曲率关系,编制了变刚度有限元非线性全过程分析程序,分析计算了钢筋混凝土简支梁的内力、挠度的反应,并由试验数据所验证。

无粘结预应力混凝土框架火灾下结构反应分析

对五榀单层单跨无粘结预应力混凝土框架模型分别进行了常温加载破坏试验,以及不同恒载、不同升温曲线、不同预应力度下的火灾试验,对火灾中结构反应进行了分析研究。编制了火灾过程中的结构反应分析程序,进行温度场计算机模拟,对火灾进程中结构的变形进行计算,并由试验验证。

碳纤维加固震损混凝土框架节点抗震性能的初步研究

首先对 4个十字形混凝土梁板柱节点进行破损加载 ,模拟中小地震中的损伤 ,然后进行灌缝修复和粘贴碳纤维加固。加固试件和对比试件的低周反复荷载试验结果表明 ,采用的加固修复方法非常有效 ,受损试件加固后的抗震性能要优于对比试件。

环氧树脂修复混凝土裂缝的断裂试验研究

对6个混凝土试件进行楔入劈拉试验,劈裂后采用环氧树脂注胶技术修复试件,然后再次对试件进行楔入劈拉试验,对比两次试验中试件的破坏界面和断裂参数.结果表明:修复后试件破坏界面未发生在黏结界面;试件起裂韧度平均增幅为47.06%,失稳断裂韧度、断裂能也有所提高,这说明注胶修复技术能够有效推迟裂缝的再开展,改善混凝土的断裂性能.建议将起裂韧度作为评定注胶修复效果的断裂参数,研究成果可为注胶修复混凝土结构的工程应用提供依据.

碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁受弯性能研究

通过5根连续梁的试验研究了碳纤维加固T形截面钢筋混凝土连续梁的受弯性能。研究结果表明, 在初始荷载小于极限承载力20%的情况下,可以忽略二次受力的影响。增加碳纤维粘贴层数对连续梁屈服荷 载影响较小,但极限承载力有一定提高。增加支座配筋率能有效提高支座及跨中的屈服荷载,但极限荷载并 无提高。采用改进后的“虚梁法”公式对屈服荷载和极限荷载进行分析,计算结果与试验荷载吻合较好。

钢筋混凝土框架火灾反应分析

本文对五榀单层双跨钢筋混凝土框架进行了使用荷载作用下、不同温度、不同加热形式下的火灾试验,对火灾中结构反应进行了分析研究.根据非线性直接刚度法编制了钢筋混凝土框架火灾全过程的结构反应分析程序,对火灾进程中框架的位移、刚度及内力重分布进行计算,并由试验所验证.

碳纤维加固低配箍混凝土梁板柱节点的抗震试验

简要介绍了五个用碳纤维加固的混凝土低配箍梁板柱节点低周反复试验的情况 ,对试验结果进行了分析 ,发现加固后的节点极限承载力和抗震性能都有大幅度的提高 ,各项性能指标都达到并超过了我国现行抗震规范的要求 ,因此碳纤维加固混凝土节点技术是一个值得进一步深入研究的课题 .

火灾后钢筋混凝土连续梁力学性能的计算分析

为研究火灾后钢筋混凝土连续梁力学性能,对已有试验结果进行理论分析,并提出计算火灾后构件力学性能简化算法.试验设置1根受火梁及1根对比梁,依据ISO834标准升温曲线对受火梁开展升温试验,静置后,进行受火梁及对比梁常温静载试验.根据实际升温曲线,利用有限元软件对受火梁温度场进行计算,结合常温及火灾损伤后材料力学性能,分析出截面弯矩曲率关系,得出截面抗弯刚度,继而计算出受火连续梁及对比连续梁的弯矩及位移.结果表明:当截面受压区直接受火时,刚度及承载力都有较大降低,其中刚度下降更加显著,当截面受拉区直接受火时,刚度及承载力变化较小;受火梁与对比梁相比,梁弯矩明显更多地向加载点分配,最终导致梁出铰顺序不同,随着荷载增加,常温梁中支座先屈服,继而加载点截面屈服,而受火梁加载点截面先于中支座截面屈服.计算结果与试验结果吻合较好,同时对比分析了传统的计算连续梁的方法,表明其不适用于预测火灾后损伤的连续梁力学性能.

高温后混凝土断裂性能研究

基于双K断裂韧度准则,对高温后混凝土Ⅰ型断裂性能进行试验研究,得到了历经65,120,200,300,350,400,450,500,600℃高温后混凝土试件的烧失量w.采用楔入劈拉法测得高温后试件荷载-裂缝开口位移(p-CMOD)全曲线,并据此计算出相应温度下混凝土试件的起裂韧度Kini、失稳韧度Kic、断裂能GF以及特征长度值lch.结果表明:随着受火温度的上升,Kini单调下降,而Kic,GF变化趋势为"保持不变—上升—下降";lch随温度的变化规律与Kic和GF随温度的变化规律一致,说明三者均可以作为高温后混凝土的延性指标.

碳纤维布加固钢筋混凝土偏心受压柱试验研究

对4根碳纤维布加固钢筋混凝土偏压柱进行了静载试验,研究表明采用横向缠绕碳纤维布对加固后 偏压柱的极限承载力和延性有一定程度的提高。提出了碳纤维布加固钢筋混凝土偏压柱的承载力计算公式 和设计建议,计算值与试验值吻合较好。

可用于无钢筋建造的超强超韧水泥基复合材料

基于断裂力学的设计理念,使用活性粉末,并以高强、高弹性模量的聚乙烯纤维作为增强材料,制备具有超高强度和超高延性的纤维水泥基复合材料(UHDCC).轴向拉伸试验、轴压试验、弹性模量试验和四点弯曲试验结果表明,UHDCC的极限拉应力强度可达20 MPa,对应的平均拉伸应变接近9%,轴向抗压强度超过110 MPa.四点弯曲试验结果表明,UHDCC的无筋整浇梁的弯曲性能达到配筋率1.5%的普通钢筋混凝土梁的水平,且具有良好的延性.

有粘结与无粘结预应力混凝土框架结构抗火性能比较研究

从平面框架结构入手 ,通过试验分析 ,对比研究了有粘结和无粘结预应力混凝土结构在不同温度、不同荷载、不同预应力度及不同张拉应力下的火灾反应。研究了预应力混凝土结构在火灾中的特性 ,提出了提高预应力混凝土结构抗火性能的一些建议。

钢骨混凝土抗火性能非线性分析

进行了12个钢骨混凝土柱火灾下反应的试验.利用有限单元法和有限差分法的混合解法,编制有限元计算程序,得到钢骨混凝土柱的温度分布和极限承载力的数值计算方法.通过程序计算与火灾试验结果的对比分析,验证了分析理论和计算程序的可靠性.通过各种受火时间、长细比和偏心距的钢骨混凝土柱抗火性能的计算,得出了相应的极限承载力计算公式.

火灾后混凝土结构损伤检测方法的探讨

分析了混凝土受火损伤的特点,对近年来国内外关于混凝土受火损伤检测方法的研究进行了综述,对各种方法的特点及发展趋势进行了探讨,在此基础上提出了改进火灾后混凝土损伤检测精度的几点建议。

型钢-混凝土组合梁在改造加固中的试验研究

对混凝土梁底板采用型钢加固的钢组合梁的抗弯性能进行了试验研究，并与用加大截面法进行加固的梁进行了比较，提出了采用型钢加固梁的实用计算公式，为今后在改造加固工程中采用这种钢组合梁进行加固提供了试验和理论依据。

火灾中植筋连接构件的抗火性能试验研究

为研究火灾中植筋连接构件的抗火性能,进行了35个化学植筋试件在不同温度下(25～200°C)的拉拔试验以及12个植筋连接混凝土构件的受火试验。拉拔试验重点研究了植筋胶的粘结力随温度变化的规律,以及不同温度下植筋胶的粘结—滑移关系,结果表明:随着温度升高,植筋胶的粘结力显著下降。植筋构件的受火试验中,考虑了植筋深度(15d,20d,d为钢筋直径)和保护层厚度(25、40、60mm)两种影响因素。首先对6个试件按ISO834标准升温曲线升温(荷载为常温下植筋构件设计承载力的10%),到指定时间后,加载至构件破坏失效,结果表明:植筋深度和保护层厚度对火灾中植筋连接构件的极限承载力均有重要影响。其后进行了6个构件的恒载升温试验(荷载为常温下常规植筋构件设计承载力的80%),直至构件破坏,结果表明:当保护层厚度小于40mm时,植筋深度和保护层厚度对耐火极限均有重要影响;当保护层厚度大于40mm时,对耐火极限的影响植筋深度要大于保护层厚度。

火灾下钢骨混凝土柱温度场分析

在合理建立室内火灾传热模型基础上 ,利用有限单元法和有限差分法的混合解法 ,给出了钢骨混凝土柱高温下温度分布的数值计算方法 ,并编制了有限单元法计算程序 ,以分析火灾下钢骨混凝土柱在不同时刻的温度场 .通过程序计算与火灾试验结果的对比分析 ,验证了分析理论和相应计算程序的正确性和可靠性 .

灰色聚类法在已有建筑物可靠性鉴定中的应用

将灰色聚类法用于已有建筑物可靠性鉴定中.根据工程实践经验和结构可靠度理论,进行分析比较确定聚类指标、评定等级量化标准及聚类灰类.通过构造白化权函数进行灰色聚类分析.灰色聚类法,不仅能够相当正确地判别结构的可靠性等级,而且在灰色聚类系数矩阵中显示了各样本对于不同鉴定等级的隶属程度.