胶栓组合连接加固钢板疲劳性能试验研究

为了对比高强螺栓栓接加固和胶栓组合连接加固带初始缺陷钢板的疲劳性能,制作9个试件,试验采用MTS进行压弯疲劳加载,对加载过程中的应力变化和试件的破坏模式进行监测和分析。研究表明:胶栓组合连接加固中胶体的存在可有效降低螺栓孔附近的应力水平,延缓疲劳裂纹的产生;单侧栓接加固使带初始缺陷钢板的疲劳寿命增加了11.5倍,而单侧胶栓组合连接加固增加了15.3倍,单侧胶栓组合连接加固较单侧栓接加固提升了30%。

粘贴钢板加固偏压H型钢长柱承载力试验研究

为了研究粘贴钢板加固对H型钢长柱承载力的影响,以粘贴钢板厚度和施加荷载偏心距为变量,制作了3根未粘贴钢板加固H型钢长柱和6根在翼缘纵向通长粘贴钢板加固的H型钢长柱,加固前后钢柱长细比均大于30,并对其进行压弯试验。通过对试验测得的柱中腹板应变、柱中翼缘应变、柱中侧向位移及试验现象进行分析,研究粘贴钢板加固对于H型钢长柱受力稳定性能的影响。结果表明:未经加固的H型钢长柱稳定性较差,在荷载下降段时发生空间弯扭破坏;经过加固的H型钢长柱试件稳定承载力提升显著,胶层在达到极限承载力之前粘接牢固,在荷载下降段时胶层发生剥离,试件发生平面内整体弯曲失稳破坏;并且在其他条件相同情况下,加固试件的偏心距越小,承载力越高,粘贴钢板厚度越大,承载力提升幅度越大。

粘钢加固RC梁承载性能的理论和试验研究

通过33根RC梁的试验,对不同粘钢位置、不同板件宽厚比和粘钢量加固的RC梁进行了全过程的理论与试验研究。基于对粘钢加固RC梁在荷载作用下的变形过程和破坏形式的观察,讨论了钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量对RC梁的短期刚度、挠度、开裂荷载、极限荷载和破坏形式等承载性能的影响。通过理论计算结果与试验结果的比较分析,得到了粘钢与RC梁之间的协调工作系数主要随截面相对受压区高度变化的结论,提出了粘钢加固RC梁协调工作系数、抗弯承载能力和挠度的计算公式,给出了工程设计建议和确定合适钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量的技术措施,为工程实际中粘钢加固RC梁的设计和承载能力的确定提供了依据。

不锈钢-钢爆炸复合板结合区组织的分析

铁素体不锈钢 0Cr13Al 钢 16MnR、奥氏体不锈钢 1Cr18Ni9Ti 钢Q2 35A和双相不锈钢0 0Cr2 2Ni5Mo3N 钢Q345C 3种爆炸复合钢板结合界面呈波状结合 ,热处理后结合区基板脱碳、复板渗碳 ,而且在结合区复板侧有一个约 30 μm宽的亚微米级的超细晶粒带 。

爆炸复合板复合界面微观组织分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪和电子背散射衍射仪 ,研究了铁素体不锈钢—钢 (0Cr13Al/16MnR ,0Cr13Al/2 0g)、奥氏体不锈钢—钢 (1Cr18Ni9Ti/Q2 35A ,0Cr18Ni10Ti/16MnR)和双相不锈钢—钢 (0 0Cr2 2Ni5Mo3N/Q345C)三类爆炸复合钢板结合区的显微组织特征。发现结合界面呈准正弦波状结合 ,热处理后结合区基板脱碳、复板渗碳 ,而且在复合界面复板侧有一个超细晶粒带 ,热处理达一定时间后 。

钢压杆稳定加固研究进展

钢结构由于设计、施工、使用、损伤以及火灾、地震等影响可能导致构件宏观开裂或失稳,甚至造成工程事故。本文总结了钢压杆稳定加固的理论和试验研究成果。首先对国内外钢压杆稳定加固的现状及其进展进行总结,接着详细介绍了有关纤维、外粘钢和套管加固的理论和试验研究,最后对稳定加固的研究进行了展望。

粘贴钢板法加固轴心受压柱的可靠度分析(英文)

根据现行的加固设计规范提出了确定轴心受压柱可靠度指标β的方法,并且分析了由于功能改变而进行粘钢加固的构件可靠度指标的影响因素。运用静态随机过程模拟,建立了实用的轴心受压构件荷载模型和抗力模型。按照现行规范编制了计算机程序求解极限状态方程,得出粘钢加固柱的可靠度指标。并且进一步分析了可靠度指标的影响因素,按照重要性,它们依次是混凝土强度变异系数、荷载提高程度和施工荷载与设计荷载的比值。因此,加固设计的首要任务是进行既有结构的性能评价,如确定混凝土强度的变异系数等;此外,控制荷载的增加可以使结构具有足够的可靠度;最后,卸载施工也是确保结构可靠度指标满足要求的有效措施。

压区粘钢加固钢筋混凝土梁的短期刚度与挠度

在实际的加固工程中,拉区粘钢梁的应用多且其研究相对深入,而压区粘钢梁的应用相对较少,有关压区粘钢梁设计计算方面的研究亦很少。开展压区粘钢梁承载力及刚度和挠度等计算方法的研究,具有工程实用价值。根据11根压区粘钢梁的实验数据,结合理论分析,对压区粘钢加固钢筋混凝土梁在正常使用极限状态下的短期刚度和挠度的计算方法进行了分析和研究,提出了压区粘钢加固钢筋混凝土梁短期刚度和挠度的计算方法。理论计算与试验结果对比表明,所提出的计算方法具有较高精度。

压区粘钢加固梁受弯承载力分析

根据压区粘钢梁的受力机理,推导出压区粘钢梁在四种破坏情况下的极限受弯承载力及界限破坏时的界限受弯承载力的计算公式和加固钢板高度公式.将理论计算值与压区粘钢梁的试验数据进行了对比,分析了所推导公式出现计算误差的原因,并提出了改进的方法.

粘贴薄钢板加固H型钢柱轴压性能试验研究

为研究粘贴薄钢板加固对H型钢柱轴压性能的影响,设计1根未加固H型钢柱和3根翼缘粘贴钢板加固H型钢柱,通过改变薄钢板厚度和锚固螺栓间距,分别对其进行轴压静力试验。实测试件的应变和变形,研究粘贴钢板加固法对H型钢柱承载力和刚度的影响,采用规范公式进行对比分析。结果表明,粘贴钢板加固法能显著提高H型钢柱的轴压承载能力和刚度,适当增加钢板厚度,减小螺栓间距,加固效果更优良。研究成果具有工程实用价值,为现行规范理论计算公式提供了试验依据。

拉压区复合加固木梁抗弯性能试验研究

为了有效提升古建木梁的承载能力,提出采用拉区粘贴纤维复合材料、压区内嵌钢筋的复合加固方法。对11根矩形木梁进行三分点加载试验,主要考虑加固方法、受拉区名义配筋率和木材种类等影响因素,观察并记录试件的受力过程及破坏形态,获取试件的荷载-挠度曲线及荷载-应变曲线,进而分析各因素对木梁抗弯性能的影响。研究结果表明:仅拉区加固时,木梁试件的承载力、刚度和延性随着受拉区名义配筋率的增加而提高,但提升幅度不显著;拉压区复合加固木梁的承载力及刚度均高于仅拉区加固木梁,采用拉压区复合加固能显著提高原木梁的承载力及刚度,但其延性略有降低;在相同加固方法下,加固松木木梁的承载力及刚度提高幅度要优于杉木木梁。加载过程中,木梁跨中截面应变沿高度方向基本符合平截面假定,木材与加固材料的应变基本一致,表明拉压区复合加固方法可以保证木材与加固材料间的协调工作。基于试验结果,提出拉压区复合加固木梁的承载力计算模型,其理论计算值与试验结果吻合良好。

开裂对粘钢加固钢筋砼梁二次受力的影响

文章根据粘贴钢板加固钢筋砼梁的二次受力特点,引入系数δ,提出了构件加固后相对界限受压区高度ξb计算公式。根据被加固构件加固时未开裂和已开裂2种状态,运用材料力学理论及相关规范得出了一次受力后构件截面几个重要应变参数的计算公式,从而研究了加固时构件开裂与否对ξb的影响。研究结果表明:考虑二次受力影响,应根据被加固构件的现场持荷、开裂状况以及钢板类型来综合确定ξb,从而合理确定最大粘钢量,避免加固后梁出现超筋破坏。

HPFL-黏钢联合加固混凝土方柱早龄期轴压性能

采用加筋高性能砂浆(HPFL)-黏钢联合加固混凝土方柱进行轴心抗压试验,测试加固柱早期承载能力,分析素混凝土柱和钢筋混凝土柱加固后的破坏机理。在试验分析的基础上建立HPFL-黏钢联合加固RC方柱轴心受压承载力计算公式。研究结果表明:加固层与原结构共同工作性能良好;在加固层约束作用下,加固柱核芯混凝土处于三轴受压状态,早龄期极限承载力得到显著提高,变形能力增强;加固钢筋混凝土柱破坏时,沿螺栓在柱纵向形成主要破坏带,同时柱中部砂浆及混凝土压碎外鼓,角钢压弯,纵筋压屈,钢绞线在角钢尖角处剪断,部分箍筋被拉断;加固素混凝土柱破坏时,在柱中部呈现出斜向剪切裂缝;由于角钢角部倒角有限,钢绞线较早被切断,可通过增大角钢阳角处的倒角或将混凝土柱倒角后黏贴钢板来进一步提高加固柱后期延性。

粘钢加固钢筋砼柱轴心受压受力机理的试验研究

通过对粘贴不同宽度的竖向钢板加固的三根钢筋砼柱在轴向荷载作用下受力性能的试验研究，以及与未加固柱的对比分析，探讨了粘钢加固钢筋砼柱的受力性能、变形性能、极限承载能力等，并对粘钢加固钢筋砼柱的设计提出一些建议。

对称外粘钢板偏心受压RC柱N_(u)-M_(u)曲线特性及应用

采用对称配筋的偏心受压钢筋混凝土柱(RC柱),极限弯矩值Mu与极限轴力值N_(u)存在一定函数关系,据此函数关系式得到的柱N_(u)-M_(u)曲线在工程设计与加固改造中得到广泛应用。当对称配筋RC柱承载力不能满足要求时,可以在其受力方向对称配置一定厚度钢板进行加强。为研究对称外粘钢板偏心受压RC柱加固效果,首先推导出对称外粘钢板RC柱M_(u)与N_(u)函数关系式并得到其N_(u)-M_(u)曲线,然后研究了钢板厚度与强度对N_(u)-M_(u)曲线的影响,最后借助ANSYS软件研究持续静力荷载下外粘不同厚度钢板偏心受压RC柱变形与破坏特征。研究发现,对称外粘钢板RC柱的N_(u)-M_(u)曲线随着钢板厚度与强度的增大而增大。钢板厚度每增加1mm,M_(u)增大约20%,N_(u)增大约10%。根据数值模拟结果并结合对不同参考点曲线进行分析可知,对称粘贴一定厚度钢板的RC柱较未粘贴钢板的普通柱承载力明显提高,破坏程度明显降低。

真空热轧Q345B碳钢-304不锈钢复合板界面Cr、Ni扩散行为研究

研究了60 mm Q345B碳钢/10 mm 304不锈钢复合板坯在1200℃仅加热不轧制及进行2倍压缩比轧制后30 mm Q345/5 mm 304复合界面Cr、Ni的扩散行为。试验结果表明,加热过程中,界面是否贴合并未影响扩散的进行,真空状态下不锈钢侧Cr、Ni发生蒸发逸出不锈钢并向碳钢侧发生了扩散,Cr扩散距离大于Ni。轧制后复合界面建立冶金结合,界面两侧浓度差异驱动Cr、Ni继续向碳钢侧扩散,初始加热扩散区被轧薄,复合界面两侧,Cr浓度差异小,Ni浓度差异大;2倍压缩比轧制后,不锈钢侧仅形成了宽度20μm的贫Cr区及10μm的贫Ni区。

不锈钢复合板未结合区超声检测判定研究

以316L+Q345不锈钢复合板为研究对象,对GB/T7734-2004与GB/T8165-2008两种探伤标准在未结合区判定依据上的不同进行了研究,制作了对比试块并进行了对比试验。结果证明,在对不锈钢复合板的未结合区检测时,应尽量选择复板面作为检测面。

HPFL-粘钢联合加固RC柱轴压承载力计算

为研究加筋高性能砂浆（HPFL）-粘钢联合加固混凝土柱的轴心抗压承载能力,进行了8根HPFL-粘钢联合加固RC柱轴压试验,结合国内已有的35根HPFL加固柱轴压试验结果,分析了加固柱的破坏机理和承载力影响因素,并提出此类加固柱轴压承载力计算方法。研究结果表明：此类加固柱共同工作性能良好,极限承载力提高了22%~52%;角钢倒角对钢绞线早期剪断有很大影响;粘贴角钢时加固箍筋强度折减系数取0.55,若无粘贴角钢并对构件进行适当倒角时可取0.72,倒角直径大于边长1/3时可取1.0;钢板表面砂浆的承压有效利用系数取0.7,其余部分取0.3;提出的承载力公式计算值与试验值符合较好,可用于轴压柱加固承载力计算。

粘钢加固轴心受压钢筋混凝土柱的利用率及可靠度分析

根据我国《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)和《混凝土结构加固设计规范》(GB50367—2006)中假定的混凝土应力-应变关系和极限应变值,推导了粘贴钢板能被充分利用的界限条件;得到了粘钢加固钢筋混凝土轴心受压柱的承载能力计算公式,并由此建立了粘钢加固钢筋混凝土柱的极限状态方程,通过一次二阶矩法计算了由使用功能改变引起的粘钢加固柱的可靠度指标,计算结果表明按此极限状态方程设计的粘钢加固混凝土柱的可靠度满足《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)的要求。

受栓钉强度控制的钢板-混凝土界面黏结滑移性能试验与本构模型

以预应力型钢-混凝土界面为研究对象,旨在建立钢板-混凝土栓钉连接界面黏结滑移的本构关系。研究以混凝土强度、栓钉数量及法向压应力为变量,采用正交试验法对18个钢板-混凝土界面试件进行剪切试验。试验界面取为原型界面足够小的单元,使其能代表该单元内一点处的性能,从而探讨一点处的黏结滑移性能,并得到一点处的黏结应力-滑移关系曲线。结果表明：试验后期均发生栓钉剪断造成黏结应力骤降的破坏。混凝土强度和法向压应力的增加对界面的屈服、峰值和残余黏结应力均有提高作用;栓钉含量对界面的屈服及残余黏结应力影响不大,但可提高界面的峰值黏结应力,还可增大峰值黏结应力点的滑移及残余段初始滑移,提高延性。基于试验结果分别建立了无栓钉、含单栓钉和含双栓钉的钢板-混凝土界面黏结滑移本构模型,统计回归了模型中特征点的应力及滑移等参数的算式。所提模型与试验结果吻合良好,达到了在黏结滑移本构关系中考虑栓钉影响的目的。