不同试验方法对630MPa级高强钢筋粘结-锚固影响研究

为研究高强钢筋与混凝土粘结性能采用拉拔试验和梁式试验,制作了15根630MPa级高强钢筋中心拉拔试件和15根梁式试件,考虑锚固长度、钢筋直径两个影响因素,从破环形态、粘结强度、粘结滑移性能等方面进行了对比分析。结果表明:在相同条件下,拉拔试件破坏形态与梁式试件类似;粘结滑移曲线变化规律相近;高强钢筋与混凝土的平均粘结强度随锚固长度和钢筋直径的增大而减小;拉拔试验测得的粘结锚固强度要高于梁式试验测得的粘结锚固强度;梁式试验比拉拔试验在极限荷载时的滑移量小,梁式试件受力更符合实际受力情况,但梁式试件制作难度比较大;比较梁式试验和中心拉拔试验所得粘结强度,给出两种试件粘结强度的关系。

高强变肋钢筋与混凝土间粘结锚固性能梁式试验

为研究横肋间距增大对630 MPa级高强钢筋与混凝土间的粘结锚固性能的影响,文中采用梁式粘结试验方法,对42根标准外形钢筋和横肋间距增大钢筋与混凝土的粘结锚固性能进行试验,对比分析了混凝土保护层厚度、钢筋直径、锚固长度等因素对两类钢筋与混凝土粘结锚固性能的影响。结果表明:横肋间距增大的630 MPa级高强钢筋与混凝土的粘结强度不低于标准外形高强钢筋,两类钢筋与混凝土的粘结强度随混凝土强度、钢筋直径、锚固长度变化规律基本一致。横肋间距增大对630 MPa钢筋与混凝土的粘结锚固性能无显著影响。

高性能钢筋混凝土梁抗爆性能试验研究

随着钢材制造技术的发展,钢筋的高强度和高塑性不能共存的难题得到了成功解决,屈服强度达600MPa情况下,伸长率仍能满足规范要求。高性能钢筋的应用,无疑将有效提高结构抗力,减小钢材用量,降低施工难度。文章通过模型试验,对高性能钢筋混凝土梁在化爆作用下的抗弯性能进行了试验研究,探索了高性能钢筋与混凝土的协同工作以及高性能钢筋混凝土梁动载抗弯计算等情况,为推广高性能钢筋在防护工程中的应用提供参考依据。

新型高强钢筋与混凝土粘结锚固性能试验

通过对48个400 N/mm2级普通钢筋和630 N/mm2级高强钢筋与混凝土粘结锚固试件进行中心拔出试验,分别从试件破坏形态、粘结锚固强度、粘结滑移性能等方面进行对比分析,在统计回归的基础上给出了630 N/mm2级高强钢筋粘结强度的计算公式,提出锚固长度的设计建议。研究表明:普通钢筋与高强钢筋试件的破坏形态类似,粘结-滑移曲线变化规律相近;在相同条件下,高强钢筋粘结强度高于普通钢筋;与普通钢筋类似,高强钢筋与混凝土的粘结强度随混凝土强度的提高、锚固长度和钢筋直径的减小而增大;混凝土强度和钢筋锚固长度变化对高强钢筋的粘结强度影响比普通钢筋更为显著;《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)锚固长度计算公式适用于630 N/mm2高强钢筋.

外形参数变化的高强带肋钢筋粘结性能试验研究

为研究月牙纹630MPa高强钢筋肋距加大对钢筋与混凝土粘结锚固性能的影响,分别选用强度等级为630MPa的标准外形月牙纹钢筋(T63)和横肋间距增大的新外形月牙纹钢筋(TB63)制作拉式钢筋混凝土锚固试件,考虑混凝土强度、锚固长度、钢筋直径三个变化因素,通过拉式试验,从破坏形态、粘结强度、粘结滑移性能等方面进行了对比分析。试验研究表明:横肋间距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度略高于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度,说明钢筋肋距的增大有利于粘结性能的提高。两种钢筋混凝土试件,在同等条件下的破坏形态相同,粘结滑移曲线变化规律基本相同,横肋间距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件在粘结滑移曲线峰值处的滑移量略小于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件,而峰值粘结应力略大于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件。混凝土强度变化对标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度的影响更显著。锚固长度的变化对肋间横距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件粘结强度的影响变化比较显著,钢筋直径的变化对两种钢筋与混凝土的粘结强度的影响变化基本相同。月牙纹630MPa高强钢筋肋距加大其粘结锚固性能不低于标准肋距的钢筋,由此判断,加大肋距的月牙纹630MPa高强钢筋的锚固长度在工程应用中可使用现行《混凝土结构设计规范》的相关规定。

配置高强钢筋与普通钢筋的预制桥墩滞回性能试验

预制拼装桥墩的抗震性能是桥梁工业化技术的研究热点之一。在预制拼装桥墩的设计中,采用高强钢筋替代普通强度的钢筋,可以减少钢筋用量,加快接缝面的钢筋连接速度,然而,其抗震性能需要进一步研究。为对比钢筋强度对预制拼装墩柱的抗震性能影响,制作了2个具有相同尺度的混凝土试件,分别配置高强钢筋(HRB600E)和普通强度钢筋(HRB400),开展滞回加载试验研究。结果表明:采用高强钢筋的预制拼装桥墩,具有较大的等效屈服强度和极限强度,且在塑性阶段,其极限位移和屈服后位移角增量也显著增加,同时,其较小的滞回耗能和残余位移,表明这种桥墩具有较小的塑性损伤和较好的自恢复性能;采用高强钢筋的预制拼装桥墩的刚度退化速度较为缓慢,残余刚度大,有利于震后应急通行和修复。最后,本文还对高强钢筋与普通强度混凝土在预制拼装桥墩中的联合使用进行了合理性论证。研究成果可为预制拼装桥墩抗震设计提供参考。

630 MPa高强钢筋混凝土大偏压柱受力性能试验

设计制作了17根630 MPa新型热处理带肋高强钢筋混凝土大偏心受压足尺柱试件,分析其破坏形态、侧向挠度、钢筋应变、混凝土应变及承载力,以研究630 MPa高强钢筋混凝土大偏心受压柱的受力性能和630 MPa高强钢筋的应力状态及抗压强度发挥水平。结果表明:630 MPa高强钢筋混凝土大偏心受压柱的典型破坏形态与普通钢筋混凝土相同;混凝土受压区所能达到的极限压应变大于现行规范采用的0.0033,有利于偏心受压构件中630 MPa高强钢筋抗压强度的充分发挥,达到与抗拉强度相同的值。各试件承载力试验值均远大于其承载力设计值,两者比值的平均值为1.887,用现行规范对630 MPa级高强钢筋混凝土柱构件进行设计计算是合理且安全的。提出了630 MPa高强钢筋在偏压构件中抗拉和抗压强度设计值取值均为545 MPa的建议,为制定高强钢筋混凝土结构应用技术规程和推广630 MPa高强钢筋的工程应用提供了试验依据。

630MPa级高强钢筋粘结锚固性能梁式试验研究

我国现行规范对于500MPa级以上钢筋在混凝土结构中的应用尚未做出规定,这使得其在工程建设中缺乏设计、施工依据。为了推广630MPa高强钢筋的应用,制作了21个配置630MPa高强钢筋和21个配置400MPa钢筋的粘结锚固试件,通过梁式试验方法,分析630MPa高强钢筋与混凝土在不同混凝土强度、钢筋直径和锚固长度时的粘结锚固性能,并与400MPa钢筋进行对比。研究结果表明:在粘结锚固试件破坏形态、粘结-滑移特性及锚固钢筋应变分布规律等方面,630MPa高强钢筋均展现出与400MPa钢筋较为一致的性能;在同条件下,630MPa高强钢筋与混凝土的平均粘结强度均不同程度高于400MPa钢筋,且这种趋势随钢筋锚固长度的增大而减小,随混凝土强度的提高而增大;按现行《混凝土结构设计规范》确定630MPa高强钢筋锚固长度具有充足的安全储备。

基于屈服平台理论开发的600MPa级高强塑性螺纹钢的研究

采用冷轧与热处理相结合的方式研究了铁素体晶粒尺寸对力学性能的影响．将C含量为0．1％（质量分数）的板材经不同道次的冷轧，随后在600℃进行再结晶退火5-300min，获得晶粒直径在5．2-40．4μm之间的铁素体．室温拉伸实验结果表明，细化铁素体晶粒不仅提高了强度，还有效增加了屈服平台延伸率．SEM观察表明，细化晶粒促进了塑性形变在不同晶粒间的均匀性，宏观上累积成了较长的屈服平台．结合Hollomon和Hall-Petch公式导出屈服平台延伸率五与晶粒尺寸巩之间存在的定量关系，并确定了公式的适用范围．采用狭缝喷水实现快速冷却的新方法对HRB400钢筋进行热处理，不仅获得细晶铁素体，而且得到高比例的非平衡珠光体，使材料在获得高强度的同时还具有相当的塑性，由此开发出具有明显的屈服平台的600MPa级高强塑性螺纹钢，该商业用钢的成功开发进一步印证了理论分析的正确性．