热处理冷却方式对316-Q345复合钢筋耐蚀性的影响

通过显微组织观察、全浸腐蚀试验和电化学测试等方法研究了热处理冷却方式对316-Q345复合钢筋耐蚀性的影响。结果表明:冷却速率的增加促使316不锈钢覆层钝化膜更为致密、维持钝化能力和耐点蚀性能更强;复合钢筋结合界面的电极电位均介于碳钢电位与不锈钢电位之间,冷却速率的降低有利于提高结合界面的耐蚀性以及覆层与芯材的冶金结合,但也会导致覆层中合金元素稀释程度提高,从而降低覆层的耐蚀性。

高温后不锈钢-碳钢复合钢筋低周疲劳性能

为评估火灾后不锈钢-碳钢复合钢筋的低周疲劳性能,对8个温度梯度的不锈钢-碳钢复合钢筋试件进行了低周疲劳试验,获得了火灾后不锈钢-碳钢复合钢筋的滞回曲线和疲劳寿命。在此基础上,分析了不同温度对低周疲劳荷载下不锈钢-碳钢复合钢筋的最大拉压应力、塑性应变幅值以及能量密度的影响,并从微观角度观察了不锈钢-碳钢复合钢筋高温后的金相组织变化,讨论了其疲劳破坏模式。试验结果表明:当受火温度高于500℃时,不锈钢-碳钢复合钢筋的低周疲劳性能随温度增加先降低后升高,疲劳寿命和能量密度在700℃时到达最低点;高温导致不锈钢-碳钢复合钢筋疲劳强度降低,塑性应变增加;金相组织变化是高温后不锈钢-碳钢复合钢筋低周疲劳性能改变的原因,受火温度高于700℃时碳钢芯筋的金相组织发生改变,冷却后有粒状珠光体生成。结果明确了不锈钢-碳钢复合钢筋的低周疲劳破坏机理,揭示了经历不同高温的不锈钢-碳钢复合钢筋低周疲劳性能演化规律。

不锈钢/碳钢复合钢筋内外温差轧制工艺研究

为考察轧件内外温差对不锈钢/碳钢复合钢筋热轧变形及性能的影响规律,通过有限元软件模拟不锈钢/碳钢复合钢筋热轧过程,并实验测量了不同温差下金属间的结合强度。结果表明,不锈钢/碳钢复合钢筋坯料的温度梯度影响着钢筋变形以及金属间的冶金结合。提高坯料表面温度,不锈钢外壳轧制后的不均匀程度增加,沿圆周方向壁厚差为0.32 mm,但两金属间形成更致密的冶金结合,剪切强度为247 MPa,较均温条件下提高了62.5%。坯料表面水冷提高了金属间的接触应力和芯部金属的三向应力,但等效应力/该温度下的屈服应力值随水冷时间延长而降低,水冷1.5 s后两金属的剪切强度为0,金属间不能形成冶金结合。

加热工艺对冷拔-钎焊不锈钢/碳钢复合钢筋界面性能的影响

Φ22 mm×2 mm 304不锈钢管-0.1 mm铜箔-Φ17.2 mm Q195钢筋经10%减径冷拔使3层金属紧密结合,再经1150℃加热钎焊得到不锈钢/碳钢复合钢筋。研究了1 100~1 225℃保温1 h和1150℃的保温时间(0.5~4 h)对复合钢筋结合界面组织性能的影响。结果表明,1150℃加热后钎焊金属界面强度最大为296 MPa,铜箔作为钎焊层可以有效的实现不锈钢层和碳钢层的冶金结合;随1 150℃保温时间增加,不锈钢和碳钢之间的元素扩散距离和浓度增加,保温2 h,碳钢侧的Fe扩散到铜层约80μm,不锈钢侧的Cr和Ni扩散到碳钢内部约60μm,铜钎焊层出现含Cr、Ni的气泡状铁基固溶体并变大变多;界面区域的剪切强度和显微硬度随保温时间呈先增大后减小的趋势,保温2 h后达到最大值,分别为301 MPa和HV423。

复合钢筋与早龄期海工混凝土黏结性能研究

为研究复合钢筋与海水海砂混凝土的工程适用性,对海水海砂素混凝土以及含聚甲醛纤维(POM)的海水海砂混凝土进行同心拔出试验,考虑不同的混凝土龄期和混凝土保护层与钢筋直径比(c/d),研究这两个变量对黏结性能的影响,以量化黏结-滑移关系。试验结果表明:复合钢筋因其良好的性能适用于海水海砂混凝土加固;早龄期混凝土与钢筋之间的峰值黏结应力τ_(u)受龄期影响明显,加入POM纤维的海水海砂混凝土表现为更好的延性和黏结性能;混凝土龄期对峰值黏结应力对应的滑移值s_(u)和上升段形状参数α的影响整体表现为龄期越大,滑移值s_(u)越小,上升参数α越小;混凝土龄期越大,下降段形状参数k越大;基于试验结果提出了考虑混凝土龄期影响的复合钢筋海水海砂混凝土黏结-滑移模型,该模型与试验结果具有较好的一致性。研究表明复合钢筋和纯海水海砂混凝土可以进行工程应用,且加入聚甲醛(POM)纤维改善后的混凝土具有更好的性能。

推/张力轧制不锈钢/碳钢复合钢筋的有限元模拟与实验研究

为了研究推/张力(0～15 MPa)对不锈钢(Cr18Ni8,2 mm壁厚管)/碳钢(0.06%～0.12%C,Φ16 mm,圆棒)复合钢筋轧制过程的影响,应用有限元软件Msc.Marc建立了复合钢筋轧制过程的有限元模型。通过模拟考察了推/张力对不锈钢/碳钢复合钢筋的宽展变形,结合面的接触应力和不锈钢圆周壁厚的影响,重点通过实验考察了推力轧制对两金属结合强度的影响。结果表明,施加张力后轧件宽展量减小,而施加推力后其值增加;不锈钢壳与碳钢芯间的接触应力随推力的增加、张力的降低而增大。推力轧制有利于两金属的复合,可以提高复合不锈钢和碳钢芯的结合强度。

应变幅值对复合钢筋的低周疲劳性能影响

本文在SDS500电液伺服万能试验机上采用轴向应变控制的方法研究了应变幅值对HRB400E/316L复合钢筋低周疲劳性能的影响。通过试验总结了应变幅值对断裂位置及断裂形貌的影响规律,分析了循环应力响应特征。试验结果表明:在应变率一定时,随着应变幅值的增加,试件的断裂面形貌由斜截面变为平截面,且断裂面皆经过钢筋横肋处。

不同腐蚀形态不锈钢-碳钢复合钢筋力学性能

不锈钢-碳钢复合钢筋是一种由碳钢芯筋和不锈钢覆层组成的新型耐腐蚀钢筋。通过热轧等工艺实现两者的冶金结合,使其兼有芯筋的强度和覆层的耐腐蚀性能,在实际工程中有广阔的应用前景。以S30408不锈钢-HRB400碳钢复合钢筋为研究对象,根据钢筋真实服役状态设计了均匀腐蚀、覆层破损腐蚀和非均匀腐蚀三种腐蚀类型。通过电流加速腐蚀试验得到了三种腐蚀形态的不锈钢-碳钢复合钢筋试样,并对以上试样进行单调拉伸试验。研究表明:腐蚀导致不锈钢-碳钢复合钢筋力学性能呈线性下降。腐蚀后试件的应力-应变曲线形态也发生改变。其中,覆层破损腐蚀试样的屈服平台消失最早发生。通过预测模型定量地描述了三种腐蚀形态的不锈钢-碳钢复合钢筋的力学性能和韧性的演化规律,并可以预测任一腐蚀程度下三种腐蚀形态的不锈钢-碳钢复合钢筋的力学性能和韧性。最后根据试验结果和GB/T 1499.2—2018的要求,建议不锈钢-碳钢复合钢筋的腐蚀程度限制在10.7%以内,以保证结构的服役性能。

考虑屈曲影响的复合钢筋低周疲劳性能研究

当钢筋混凝土结构承受地震作用时,关键部位的纵向钢筋易发生屈曲进而加速发生疲劳破坏。为评估屈曲对复合钢筋低周疲劳性能的影响,开展4种长细比的复合钢筋低周疲劳试验,获得其应力-应变滞回曲线。在此基础上,分析屈曲对复合钢筋滞回曲线形态、应力应变性能及耗能能力的影响。通过OpenSees实现了考虑屈曲影响的复合钢筋低周疲劳性能的数值模拟。结果表明:当复合钢筋长细比大于9时,滞回曲线明显捏拢;峰值压应力随加载圈数增加呈下降趋势,应变幅增加显著提高峰值压应力的下降速率;屈曲降低滞回环的耗能能力和复合钢筋的疲劳寿命,对复合钢筋的疲劳性能产生较大的不利影响;提出的数值分析模型可以有效地模拟屈曲引起的峰值拉压应力不对称的特性。

复合砂浆钢筋网加固短梁抗剪承载力计算方法

复合砂浆钢筋网加固法性能良好、施工简单且成本较低,但当前缺少该法加固钢筋混凝土短梁的抗剪承载力计算方法。为此,在修正拉-压杆理论基础上考虑受拉纵筋和抗剪分布钢筋对加固短梁的影响,提出采用短梁的受压区高度作为上部节点高度,根据Kupfer-Gerstle破坏准则建立了水泥砂浆钢筋网加固短梁的计算模型,进而推导了加固短梁抗剪计算公式。通过已有文献16根加固短梁的试验结果验证,表明所推导的抗剪承载力公式计算结果与试验结果吻合良好,说明该公式可以较可靠地预测复合砂浆钢筋网加固简支短梁的实际抗剪承载力,可为相关的工程计算提供参考。

复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙在高层建筑中的应用分析

文中结合工程实例,对复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙的施工工艺流程及施工操作要点进行了介绍,同时分析了工程施工中存在的问题,并从管理体系和质量管控两个方面提出相关对策,希望为同类项目提供参考。

复合砂浆钢筋网加固约束梁抗剪性能试验

通过4根高性能水泥复合砂浆钢筋网加固的约束梁和2根未加固的对比梁的抗剪性能试验,研究了这种加固技术对混凝土约束梁抗剪性能的影响和作用,分析了抗剪加固对约束梁的开裂荷载、极限荷载、剪切刚度的影响。结果表明,利用这种方法进行加固,梁的抗剪承载力得到了显著提高,剪切刚度有一定程度的提高,同时加固措施对斜裂缝的发展有良好的约束作用。在试验研究的基础上,提出了加固梁的抗剪承载力建议公式,计算结果与试验结果吻合较好。

高性能复合砂浆钢筋网加固某RC框架梁施工技术

高性能复合砂浆钢筋网作为一种新型的加固技术应用于某RC框架梁的加固工程中。介绍了该工程的加固方案,重点探讨了高性能复合砂浆钢筋网加固该框架梁的施工工艺以及质量控制方法与标准,经过施工监控以及后期观测证明,该加固技术合理、加固效果良好。

高性能复合砂浆钢筋网加固多孔砖砌体的抗压试验

结合农村民居大量采用多孔砖砌体的现状,对高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层（HPFL）加固多孔砖砌体进行了试验研究。为了解HPFL加固多孔砖砌体的受力机理、破坏形态和加固效果,考虑砌筑砂浆强度、纵横钢筋网间距等参数,制作了3组对比试件和5组加固试件进行轴压试验。试验结果表明,HPFL加固层与原多孔砖砌体能较好地协同工作,加固后试件的抗压承载力得到了提高,提高幅度达147.90%-289.67%;多孔砖砌体的延性性质得到明显提高,脆性性质得到明显的改善。通过试验结果的对比,结合理论分析和试验数据拟合,提出了HPFL加固多孔砖砌体抗压承载力计算公式,可供工程加固设计时参考。

夹Ф22mm钢筋体复合锚杆原位锚固特性分析

加钢筋体复合锚杆在土遗址载体锚固得到了较为成功的应用,但研究该类型锚杆机制刚刚起步。选择交河故城开展了夹Ф22 mm钢筋复合体锚杆现场锚固测试,包括锚固性能测试和锚杆各界面层应变监测。锚固性能试验表明,3m长复合锚杆极限锚固力可达190 k N,而且杆体表现出较强塑性变形。锚杆各界面层应变监测结果表明,钢筋-复合材料界面层轴向应变远大于其他界面层,锚固失效在该层;由于杆体的非均直性,楠竹-复合材料界面表现出轴向应变的非规律性,局部出现受压状态;楠竹-浆体界面剪应变与荷载变化一致,在较高荷载下出现剪应变向锚固末端的传递特征;鉴于杆体的多圈层构造,受力过程中出现明显的横向传递和剪胀特征。其研究成果可为复合锚杆的优化与工艺完善奠定基础。

高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土小型空心砌块砌体抗压强度试验研究

高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固法是一种新型的加固方法,为了解HPFL加固混凝土小型空心砌块砌体的受力机理、破坏形态及抗压承载力提高幅度,制作了2组对比试件和4组加固试件进行轴压试验.试验结果表明,HPFL与原砌块砌体能较好地协同工作,加固后试件极限承载力和极限压应变提高,有效地改善了砌块砌体的脆性性质.通过试验数据拟合了混凝土小型空心砌块受压应力应变曲线,并提出HPFL加固混凝土小型空心砌块砌体抗压承载力计算方法,为加固设计提供参考.

复合砂浆钢筋网加固RC足尺梁受弯试验研究

通过对6根RC足尺梁受弯试验,研究不同强度等级RC足尺梁采用高性能复合砂浆钢筋网加固后的受弯性能。主要分析原构件混凝土强度和加固砂浆强度匹配对加固梁受弯承载力、刚度及抗裂性能影响。依据平截面假定和试验结果,提出梁的受弯承载力、刚度计算公式。依据建立的公式计算受弯极限承载力和挠度值与试验值吻合较好,可为实际加固工程设计提供理论参考。

销钉在钢筋网复合砂浆加固混凝土构件中的性能研究

对用高性能复合砂浆钢筋网薄层加固的混凝土构件进行了界面剪切试验研究,试验包括16个应用了销钉的试件和4个没有应用销钉的对比试件。探讨了在植有销钉的情况下,销钉与复合砂浆加固层协同抵抗粘结抗剪破坏的受力机制及销钉数量、直径、基本锚固深度、间距对抗剪能力的影响。试验表明,销钉大幅提高界面粘结的抗剪能力及延性。根据试验结果,提出了植有销钉的构件界面粘结抗剪能力计算方法。

高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固混凝土结构斜截面承载力计算

高性能水泥复合砂浆薄层(HPFL)是一种新型的无机材料,具有强度高、收缩小、与混凝土粘结性能好等一系列优点;将其与钢筋网结合形成的加固薄层能与被加固的混凝土构件很好地共同工作,且对原构件的尺寸加大很少。《高性能水泥复合砂浆钢筋网加固混凝土结构技术规程》已通过。主要结合一些试验数据、公式和计算实例对上述规程关于复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土结构斜截面承载力计算部分进行简要说明。

复合砂浆钢筋(丝)网加固RC梁受弯研究

采用无机材料高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固混凝土梁,通过10根三面U形(在梁的受拉面和侧面进行加固)加固的混凝土梁和2根没有加固的对比梁的试验,研究了这种加固技术对钢筋混凝土梁的影响和作用,并比较了一次受力和二次受力的不同.与对比梁相比,采用高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固的试件裂缝宽度和间距有较大幅度的减小,刚度有明显的提高,受弯极限承载力有很大的增加.在平截面假定的基础上求出试件的极限承载力,与试验结果相比有较好的吻合.