钢筋纤维混凝土管的研究及推广应用

对比钢筋纤维混凝土管、预应力钢筒混凝土管和钢筋混凝土管的性能和应用现状,指出钢筋纤维混凝土管具有较高的性价比和较大的潜在应用市场。并对悬辊法制管工艺进行了创新,制备了性能较好的大口径钢筋纤维混凝土管。

钢筋钢纤维混凝土深梁抗裂度的计算方法

通过对 2 8根深梁的试验研究 ,探讨了钢纤维混凝土层厚、钢纤维体积率和剪跨比等因素对钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的影响 ,以及达到全截面加入钢纤维对抗裂度增强效果的钢纤维混凝土层厚。试验表明 :深梁的抗裂度随钢纤维体积率的增加而增大 ,当钢纤维体积率 ρf=2 0 %时 ,正截面可提高 80 %左右 ,斜截面抗裂度可提高 5 0 %左右 ,当钢纤维混凝土层厚达到深梁高度的 0 6倍时 ,可达到全截面加入钢纤维对抗裂度的增强效果。

钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验研究

根据本课题试验和其他研究者的试验资料，分析了截面高度、纵向受拉钢筋、箍筋、剪跨比、钢钎维含量特征值（长径比和体积率）对钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度的影响规律。提出了钢筋钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂计算的理论模式和实用计算公式。

钢筋钢纤维混凝土地下结构构件承载力计算方法研究

文章详细介绍了我国和欧洲规范中关于钢筋钢纤维混凝土地下结构承载力的计算理论和方法,通过实际算例对比分析了二者的主要区别,指出了我国规范计算方法存在的不足,并提出了建议。理论分析和计算结果表明:正截面极限承载力设计理论方面,两者计算结果基本相同;斜截面承载力计算理论则有所不同,主要区别在于按我国规范计算的受弯梁抗剪力大于欧洲规范计算值,并且随着梁高、混凝土等级提高,差距越大;欧洲规范考虑了纵向受拉钢筋的抗剪作用,且轴向压力的影响系数大于我国规范值;关于正常使用极限状态承载力计算,按我国规范可减小裂缝宽度约为10%,而欧洲规范则约为60%,这是影响配筋率的主要因素之一。文章研究结论可以为我国钢筋钢纤维混凝土构件的设计方法和我国规范相关内容优化提供参考,可以更好地推广钢筋钢纤维混凝土在我国土木工程行业的应用。

离心成型钢筋钢纤维混凝土电杆受力性能试验研究

通过试验研究了无拉线离心成型钢筋钢纤维混凝土电杆的力学性能,包括抗裂度、裂缝宽度及其分布形态、杆顶变形和极限承载力等。试验证明:掺入适量钢纤维后,电杆的抗裂度得到明显提高,裂缝宽度明显减小,裂缝间距减小,主裂缝间的裂缝呈短细非贯通性分布形态,电杆的极限承载力有所增大。结合离心成型工艺特点和钢纤维分布规律分析了其中的原因,为工程应用提供了科研依据。

钢纤维钢筋混凝土板爆炸局部破坏效应

在前人的实验基础上,针对中高强钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸破坏效应进行了94炮野外化爆实验,详细介绍了实验参数设计,系统分析了不同装药量及结构参数条件下钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸破坏特征,即爆炸成坑、临界震塌、爆炸震塌、临界贯穿和爆炸贯穿。得出了钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸5种典型破坏形态及其相应的破坏参数指标值,对爆炸成坑和结构震塌的主要影响因素得出了初步结论,为爆炸局部破坏分级及结构抗局部破坏设计提供了实验依据。

接触爆炸作用下钢板钢纤维钢筋混凝土遮弹层设计方法(II)

在试验分析基础上 ,采用单自由度体系模型 ,此模型考虑了在钢纤维钢筋混凝土组合板局部破坏时 ,钢纤维的抗拔作用、钢筋的抗剪、钢板薄膜力作用和柔性土介质的耗能等主要影响因素。给出了能够用于钢板 钢纤维钢筋混凝土遮弹板接触爆炸下的极限设计分析的实用方法。

钢筋钢纤维混凝土深梁受剪承载力塑性分析

根据试验研究结果以及钢纤维混凝土的应力应变关系特点 ,建立钢筋钢纤维混凝土深梁斜截面破坏模型 ,并运用塑性分析方法建立与普通钢筋混凝土深梁相衔接的统一的斜截面受剪承载力的塑性计算公式 ,该公式与试验数据符合较好 .

钢筋-纤维自密实混凝土梁受弯性能与承载力分析

通过四点弯曲试验得到钢筋－纤维自密实混凝土梁式构件的荷载－跨中挠度曲线、荷载－纵筋应变曲线和破坏形态，对梁式构件的受弯承载力及纤维与钢筋的混杂效应进行了分析。结果表明：钢纤维的加入使钢筋－纤维自密实混凝土梁式构件的抗弯承载力提高了10％～42％。考虑钢纤维跨越裂缝的传力机理及分布情况提出了钢筋－纤维混凝土梁式构件受弯承载力计算公式，并与ACI 544和CECS 38：2004的公式进行了对比，计算结果表明：文中建议公式计算的受弯承载力与试验结果最为接近，可用于钢筋－纤维自密实混凝土梁式构件的受弯分析与设计。

钢纤维钢筋混凝土受扭构件的强度试验与理论分析

对5种不同钢纤维掺量下钢纤维钢筋混凝土的抗扭试验结果进行分析。在充分考虑钢纤维增强作用的同时根据复合材料力学法则,提出了钢纤维钢筋混凝土受扭构件的开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。在公式的基础上,根据实际计算结果运用计算机进行拟合得出了钢纤维体积率在0.5%~2%之间的影响系数。提出的受扭公式与实际钢纤维钢筋混凝土受扭情况比较符合,从而为今后的研究提供了理论基础,具有一定的应用价值。

钢纤维钢筋混凝土柱的抗剪承载力计算方法

采用钢纤维混凝土的应力应变关系,将协调桁架模型应用于钢纤维钢筋混凝土柱的抗剪承载力计算,推导出其理论计算公式。为便于工程应用,同时提出了实用的计算方法。通过与试验结果的对比表明,本文计算公式具有较好的精度。

海相地层地铁盾构隧道钢筋钢纤维混凝土管片可靠度研究

地铁盾构隧道管片材料的选取决定了管片性能与结构的整体安全度与可靠度,钢纤维混凝土材料在抗裂、抗震、抗疲劳、抗冲击等方面具有比普通混凝土更好的力学特性。为此,文章针对深圳地区海相地层地铁盾构隧道管片衬砌,基于可靠度理论,在混凝土材料中加入钢纤维,优化配合比设计,并通过系列试验开展了钢筋钢纤维混凝土管片可靠度研究。结果表明:(1)在盾构隧道不出现大变形的前提下,以少配筋加钢纤维混凝土管片为最佳选择方案;(2)在配筋率相同时,少筋加钢纤维混凝土管片比原配筋混凝土管片具有更高的可靠度,且受钢纤维的掺量、品种、形状和长径比等因素综合影响;(3)钢筋钢纤维混凝土管片能极大提高盾构隧道管片衬砌结构的可靠度指标,满足海相地层地铁隧道结构耐久性的安全标准。

受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力退化模型研究

近年来,国内外新建盾构隧道与管道工程中采用钢纤维-钢筋混凝土管片愈来愈多,在侵蚀环境下管片钢筋锈蚀的问题突出,提出适用于锈蚀后钢纤维-钢筋混凝土管片的残余承载力计算的方法十分重要。鉴于此,文章根据服役期盾构隧道管片所处环境及受力特征,结合钢筋混凝土结构正截面承载力计算理论,提出受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力退化模型,并给出相应的求解流程。同时,分析不同锈蚀率与不同钢纤维掺量下受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力曲线,并将该模型理论解与压弯荷载作用下钢纤维-钢筋混凝土管片的同步加速锈蚀室内试验结果进行比较,验证了该模型的适用性和可靠性。主要结论有:(1)随着钢纤维的掺量增加,混凝土的立方体抗压强度会先增大后减小;(2)偏心受压管片构件极限弯矩最大值随主筋锈蚀率的增大而不断减小,随钢纤维掺量的增大而不断增大,但增大幅度逐渐减小;极限轴力最大值受主筋锈蚀率的影响不大,但随钢纤维掺量先增大后减小。(3)主筋锈蚀率与钢纤维掺量对大偏心受压构件的影响均大于小偏心受压构件;界限偏心距随主筋锈蚀率的增大而减小,随钢纤维掺量的增大而增大。

钢纤维钢筋混凝土扁梁柱节点极限抗剪承载力的计算方法

在四个扁梁柱节点试验的基础上,研究了钢纤维钢筋混凝土节点内钢筋应变的变化规律,分析了节点内、外核心区的混凝土、剪力筋和钢纤维对扁梁柱节点极限抗剪承载能力的贡献,提出了节点极限抗剪承载力的计算公式及截面限制条件,并给出了节点的两种破坏形态的判别方法.计算结果与试验情况符合良好.提出的计算公式可供工程设计参考使用.

低速冲击作用下钢纤维-钢筋混凝土板的挠度计算研究

为推导得出低速冲击作用下钢纤维-钢筋混凝土板的挠度计算公式,在几个假设的基础上,将低速冲击作用下板的截面刚度简化为短期截面刚度,同时引入钢纤维强化系数,进而得到了钢纤维-钢筋混凝土板的短期刚度;在计算板的动力系数时考虑了支承条件对板自振频率的影响,将冲击荷载转化为等效静荷载,最终用纳维叶解法推导出了钢纤维-钢筋混凝土板的挠度计算公式。采用挠度计算公式对9块试件的挠度变形进行计算,并与落锤试验测得的挠度变形值进行比对,结果发现两者符合较好。

钢筋钢纤维混凝土板受冲切承载力计算

通过对现有试验结果的系统统计分析,研究了钢纤维类型和钢纤维含量特征值对钢筋钢纤维混凝土板抗冲切承载力的影响规律,分析了钢纤维对混凝土抗拉强度的增强效应与钢纤维对钢筋混凝土板抗冲切承载力的增强效应之间的相关关系。提出了钢筋钢纤维混凝土板抗冲切承载力计算建议,供修订我国的《纤维混凝土结构技术规程》及工程设计与施工参考。

钢筋钢纤维混凝土受弯构件的允许跨高比

根据钢筋钢纤维混凝土受弯构件的研究成果以及《混凝土结构设计规范》(GBJ10 - 89)中有关变形验算的规定 ,探讨了钢纤维的掺入对钢筋混凝土受弯构件的允许跨高比的影响 ,推导了钢筋钢纤维混凝土受弯构件不需作挠度验算的允许跨高比的计算公式 ,并与普通钢筋混凝土受弯构件的计算公式相衔接。

钢纤维掺量对钢纤维-钢筋混凝土板抗低速冲击性能影响研究

钢纤维混凝土大量应用于军事防护工程以防御高速侵彻和爆炸冲击,钢纤维-钢筋混凝土结构在低速冲击作用下的性能表现是目前反恐安全和交通安全领域的重点研究对象,为此设计制作了两种配筋率下的钢纤维-钢筋混凝土板,用落锤试验仪模拟低速动荷载对试件抗冲击性能的影响,通过掺加不同比例的钢纤维,比对分析对低速冲击破坏形态和荷载、位移和能量变化规律,得出钢纤维掺量对钢纤维-钢筋混凝土板抗低速冲击性能的影响。

碳纤维钢筋混凝土梁开裂性能分析

利用有限元数值分析方法,对静载作用下的碳纤维钢筋混凝土梁开裂性能进行分析。通过有限元数值模拟方式,利用逐渐增大荷载的方法,分析碳纤维含量对梁体开裂性能的影响。通过与普通钢筋混凝土试件模拟结果相比表明,碳纤维钢筋混凝土梁具备更好的开裂性能。其裂缝宽度可通过普通钢筋混凝土梁的规范公式进行修正。

纤维增强塑料/钢筋混凝土复合结构数值分析的非经典理论单元

基于等效非经典理论 ,本文给出了FRP/RC构件的抗弯刚度、抗剪刚度计算公式 ,对FRP/RC复合结构建立了两种非经典理论单元 ,并对一个比较典型的框架进行了分析 ,研究了FRP/RC复合结构的基本性能 。