高温作用后混凝土的动态轴拉力学性能研究

进行了高温作用后混凝土的单调拉伸和往复拉伸试验,分析了其主要力学特征参数(抗拉强度、初始弹性模量、峰值应变、残余应变、割线模量等)的温度效应和应变率效应。采用混凝土损伤模型,引入温度参数,提出了基于应变率效应和温度效应的混凝土加卸载模型,验证了模型的适用性。结果表明:混凝土的抗拉强度及初始弹性模量随着温度的升高而降低,峰值应变随着温度的升高而增大,残余应变累积与温度无关,而随应变率的增大而累积速率加快;混凝土卸载曲线的非线性程度与应变率呈正相关,与温度无明显关系;混凝土再加载曲线的非线性程度与温度呈正相关,与应变率无明显关系;通过对比得出,所提出的模型计算结果与实测结果吻合程度较好。

弯矩与轴拉力共同作用下梁柱四角钢连接性能

半刚性连接钢框架内填RC剪力墙结构在水平力作用下梁端受弯矩、轴拉力共同作用,对梁柱连接性能有较大影响。对梁柱半刚性四角钢连接受弯矩、轴拉力共同作用的研究尚未见诸文献,对此连接进行了有限元模拟,在有限元模拟结果及现有纯弯四角钢连接研究成果的基础上提出了弯矩、轴拉力共同作用下梁柱四角钢连接的初始刚度、极限弯矩、M-θ关系的简单计算公式,并与有限元模拟值进行了对比分析。

混杂钢纤维超高性能混凝土轴拉力学性能及本构模型

通过单轴受拉试验,研究了平直型(短直、长直)和端钩钢纤维混掺的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)轴心受拉力学性能,基于试验结果分析了钢纤维掺量和混杂配比对UHPC抗拉强度、应变能力、韧性等的影响。结果表明:UHPC轴拉试件发生多缝延性破坏,且宏观主裂缝的倾斜、弯曲程度随端钩纤维的混掺越发明显;混杂短直和端勾钢纤维UHPC的轴拉性能随着端勾纤维掺量的增大而显著提升,而混掺长直和端勾钢纤维UHPC的轴拉性能呈相反变化趋势;混杂钢纤维在UHPC受拉过程中呈现出逐级、分层次、相互作用的阻裂增韧特点,短直和端钩钢纤维掺量均为1.0vol%的UHPC轴拉力学性能最佳,其抗拉强度、应变能力和韧性同比单掺短直纤维试件分别提高28.2%、147%和31.1%。基于实测轴拉应力-应变曲线分析,提出了考虑纤维相互作用和纤维增强因子的混杂钢纤维UHPC轴拉本构模型,与相关试验曲线吻合良好,可用于预测UHPC受拉应力-应变关系。

抗拔管桩预埋机械套筒连接件轴拉承载性能试验及数值分析

【目的】验证用于抗拔管桩的预埋机械套筒连接件的轴拉承载性能。【方法】完成了6组抗拔管桩张拉机械套筒连接件的轴拉试验,得到了最大破坏荷载和破坏形态,结合有限元计算结果,分析试件应力分布规律,找出应力集中点或薄弱部位。【结果】结果表明:预埋机械套筒连接件整体满足抗拉承载力要求,试件极限破坏时,表现出的主要破坏现象为套筒卡槽和钢棒墩头破坏。墩头和卡槽接触面倾斜角度减小对改善试件应力集中现象有明显效果,建议倾斜角度控制在15°以内。【结论】桩身混凝土会限制套筒连接件的变形,提高试件抗拔过程中的安全可靠性。

高应变强化超高性能混凝土的裂缝控制机理和研究

利用声发射无损探伤技术实时监测三种类型超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,简称UHPC)轴拉试验过程中内部损伤点的形成和演化过程,同时通过裂缝观测仪量测UHPC拉应变到达2000με时的缝宽。与低应变强化UHPC和应变软化UHPC相比,高应变强化UHPC具有高抗拉强度和"类金属"拉伸应变强化性能,在强化段区间内通过多点微裂纹均布开展的形式来平衡等量变形,表现出优异的裂缝宽度控制能力。气体渗透测试证明高应变强化UHPC抗气渗性能优异,且拉应变达到2000με后即刻卸载状态下的抗气渗性能仍要优于未受荷C50混凝土。基于高应变强化UHPC这些特性,将其应用于桥梁结构的高应力区或其他需要高抗裂性能的部位将是预应力混凝土之外的新方案,例如钢-UHPC轻型组合结构、斜拉桥的桥塔锚固区。

建筑工程中墙梁的简化计算

在工程设计或结构工程事故分析处理中，常对墙梁受力进行计算，现提出计算简支墙梁的力学模拟法，可使常规的正截面计算简化。特别是对开洞墙梁，若按规范法对洞边截面和跨中截面进行计算，需要许多道公式，并且需要求解许多系数，十分繁杂。运用简支墙梁的力学模拟计算，可使概念清楚，计算时间缩短，且实用性强，能满足工程设计的要求。

斜拉桥合理墩形及墩梁约束体系抗震研究

过渡墩、辅助墩墩顶设置平衡重是斜拉桥一种常见设计方式,此设计的特点是墩顶所受质量大、但重力小,由此导致过渡墩、辅助墩在地震作用下受到的地震力大、而轴压力小,进而引发过渡墩、辅助墩的动轴拉力、支座动反拉力以及支座剪力过大等抗震问题。以某斜拉桥为背景,针对其过渡墩、辅助墩墩高小的特点,以及纵向+竖向地震作用下,竖向地震作用使辅助墩墩顶支座以及墩底截面产生较大动反拉力和动轴拉力的现象,提出过渡墩以墙式墩取代门式框架墩、辅助墩墩顶支座改为双向滑动支座、过渡墩墩梁之间横向设置速度型动力锁定装置的比选方案。分析表明,此比选方案可有效解决墩中的动轴拉力、支座动反拉力以及支座剪力过大的问题。但是,由于锁定力需求较大,速度型动力锁定装置的选取需根据进一步的经济比选决定。

国内超高性能混凝土产品的基本性能分析

为全面了解国内目前已有的超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,简称UHPC)产品水平,选取建材行业内具有代表性的四家UHPC产品,按照T/CECS 10107—2020《超高性能混凝土(UHPC)技术要求》进行各项性能测试。所测UHPC产品的基本力学性能全部达到标准要求,部分产品的拌合物性能、轴拉力学性能、耐久性能及收缩方面仍需进一步提高,其中UHPC收缩问题较为严重,重点需要关注UHPC的早期自收缩。

钢结构高强度螺栓抗滑移系数的影响因素

简要介绍了高强度螺栓的种类、连接特点等;重点阐述了高强度螺栓连接施工中的主要控制指标及影响因素:扭矩系数、紧固轴力(预拉力)、抗滑移系数;从高强度螺栓连接副、连接件板材等方面对有关影响因素进行了详细分析,提出了预控方法。

钢筋混凝土剪力墙拉剪受力性能试验

在设防或罕遇地震情况下,超高层建筑底部的混凝土剪力墙在地震作用下会出现偏心受拉的工况。通过对4片受拉混凝土剪力墙试件和1片配置抗滑移钢筋的受拉混凝土剪力墙试件进行拟静力试验,研究受拉混凝土剪力墙的破坏特征、滞回特性、承载力、刚度和耗能能力。研究表明:轴拉力影响混凝土剪力墙破坏过程的裂缝分布和破坏形态;轴拉力可显著降低混凝土剪力墙的承载力、侧向刚度和耗能能力;配置抗滑移钢筋能提高受拉混凝土剪力墙的承载力和耗能能力;《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中受拉剪力墙受剪承载力计算公式满足设计的安全要求。