玄武岩纤维混凝土板冲切试验与承载力分析

为探究玄武岩纤维对混凝土板抗冲切性能的增强效果,基于我国现行规范对此类构件冲切承载力计算方法提出修正建议。以纤维体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%)与纤维长度(12 mm、18 mm)为变量,对7个混凝土板试件进行冲切试验,研究各参数对试件极限承载力的影响,建立经试验验证的有限元模型并进行扩参数分析。结果表明:玄武岩纤维混凝土板的极限承载力随体积掺量的增加呈先增大后减小的趋势,掺入长度为12 mm、18 mm的玄武岩纤维的试件较对比试件冲切承载力提升显著,最大提高幅度分别为40.9%和37.3%;纤维长度为12 mm,体积掺量为0.4%时,对混凝土板的抗冲切性能改善效果最佳。我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的冲切承载力计算值较试验结果偏于保守,考虑玄武岩纤维阻裂作用对临界截面周长的影响,对规范中的冲切承载力计算公式进行修正。

钢管混凝土板柱结构剪力环节点冲切试验

介绍了钢管混凝土板柱结构节点的试验结果、受力性能和变形性能．探讨了剪力环尺寸和刚度、预应力混凝土及主筋是否穿过核心区对冲切性能的影响．

腹板嵌入式组合梁中抗剪连接件抗冲切试验

本文首先介绍了腹板嵌入式组合梁的概念,分析了这种组合梁中连接件的性能。其次,通过8个抗冲切试件的试验研究,研究了腹板嵌入式组合梁中连接件的抗冲切性能,分析了冲切承载力的不同影响因素。最后,综合各影响因素推导出腹板嵌入式组合梁中连接件的抗冲切承载力计算公式。通过公式计算值与试验结果的对比,验证了公式的适用性。

底面粘贴碳纤维的RC双向板冲切试验分析

对配筋相同的4块碳纤维加固的钢筋混凝土双向板和1块同规格的对比板进行了冲切试验研究,试验板采用四点加载、简支支承,并对试验过程中加载区域及贴布方式对冲切破坏的影响进行了分析,为设计与施工提供有价值的参考依据。

不同配筋率下钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力试验研究

为研究纵筋配筋率对普通钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力的影响,制作了4个配筋率分别为0.3%、0.7%、1.2%及1.8%的无腹筋板柱中节点并进行冲切试验,试验结果表明:随着配筋率的增加,板柱节点的初始刚度和极限承载力明显增加,试件的延性降低,破坏模式由弯曲破坏逐渐向冲切破坏转变;收集并整理了国内外269个板柱节点冲切试验的数据,通过与采用中国规范、美国规范、欧洲规范和日本规范抗冲切承载力计算公式计算结果的对比分析,进一步说明了在冲切承载力计算公式中考虑纵筋配筋率的必要性;通过对试验数据的回归分析,考虑包含纵筋配筋率在内的主要影响因素,建立了适用于钢筋混凝土无腹筋板柱抗冲切承载力的计算公式。

再生块体混凝土板的冲切性能试验研究

开展了8块再生块体混凝土板的冲切试验,探讨了废旧混凝土块体、配筋率、板厚、板跨等参数对板冲切性能的影响,考察了不同规范预测再生块体混凝土板冲切承载力的有效性,建议给出了相应的修正系数.结果表明:当废旧混凝土强度低于新混凝土时,再生块体混凝土板的初始刚度与常规混凝土板几乎相同,但冲切承载力略有降低;配筋率和冲跨比保持不变时,为提高板的冲切承载力,增大板厚远比减小板跨(即减小柱距)更为有效;在板的冲切承载力计算中,合理考虑配筋的影响是十分必要的,冲跨比较小时现行规范的冲切承载力计算公式有待进一步完善;为使再生块体混凝土板的冲切承载力预测结果具有与常规混凝土板相似的安全性,建议对前者乘以0.95的修正系数.

钢-超高性能混凝土组合板冲切性能试验研究和承载力计算

钢-超高性能混凝土(UHPC)组合板是将钢板与UHPC通过连接件组合成整体,具有高强、高延性、抗开裂、施工便利等特性,可应用于桥面板、防护工程等结构中。由于钢-UHPC组合板相对较薄且往往承受集中荷载,因此需要对其抗冲切性能进行重点研究。通过变化连接件参数、UHPC厚度、钢板厚度和加载区边长,完成了14块板件在集中荷载作用下的冲切试验。研究结果表明,配筋能显著提升组合板的承载力和延性,钢板和钢纤维使板件达到极限荷载后具有一定延性,组合板承载力随栓钉连接程度、UHPC厚度、钢板厚度和加载区边长的增大而增大。通过塑性极限理论分析了钢-UHPC组合板在弯曲机制和冲切机制下的两种承载力计算方法,并在此基础上提出了考虑折减UHPC抗冲切贡献的承载力计算方法,计算结果与试验值吻合良好。

UHPC双向板抗冲切性能试验

为明确超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)双向板在局部荷载作用下的抗冲切性能,以UHPC强度、板厚、配筋率、局部加载面积和加载位置为试验参数,对9块四边简支UHPC双向板进行抗冲切破坏试验,分析UHPC双向板的冲切破坏机理和各试验参数对板抗冲切性能的影响规律。结果表明:试件均发生钢筋屈服后的冲切破坏,板底出现环形裂缝且板内形成冲切锥体;冲跨比小于7时,冲切破坏面倾角和名义抗冲切强度均随冲跨比增加而减小,而冲跨比大于7时,则其基本不变;UHPC强度等级从120MPa提高到150MPa时,板的抗冲切承载能力提高5.5%;当板厚由60mm增加至80mm和100mm时,板的抗冲切承载能力分别提高69.7%和1.883倍;相较于1.31%配筋率的试件,2.57%配筋率的试件的抗冲切承载能力提高14.9%;与方形加载板边长为70mm的试件相比,边长为90mm试件的抗冲切承载能力提高9.8%;与中部加载试件相比,边部和角部加载试件的抗冲切承载能力分别提高15.3%和13.1%。为避免UHPC双向板发生钢筋网格内的冲切失效,板底受拉钢筋间距不应大于加载板边长与1.15倍有效板厚的和。基于试验结果和相关文献,评估了现有抗冲切承载力计算公式的适用性,并引入冲跨比考虑局部荷载偏置的影响,提出了适用范围更宽的UHPC板抗冲切承载能力计算公式。

玄武岩纤维复材筋增强自密实混凝土桥面板冲切性能试验

对6组尺寸为2 000 mm×1 800 mm×100 mm的1∶2比例缩尺桥面板模型进行冲切试验研究。分析不同筋材类型,不同混凝土基体材料及不同配筋率对桥面板冲切极限承载力、荷载-位移曲线、筋材应变、混凝土应变及裂缝形态的影响,对比不同文献中冲切极限承载理论值与试验值的差异。研究表明:在侧向约束作用下筋材在桥面板中的贡献较小,配筋率的降低对桥面板的极限承载力基本没有影响,但可以更大地发挥筋材在桥面板中的作用。筋材类型对桥面板的极限承载力,极限挠度及裂缝形态都有影响,但混凝土基体材料对桥面板的极限承载力和极限挠度的影响不大。各国现行标准对纤维增强材料筋增强混凝土结构冲切极限承载力的计算理论由于未考虑侧向边界约束条件下存在的压缩薄膜效应,严重低估了桥面板的冲切极限承载力。