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。

HRB600钢筋钢纤维混凝土梁受弯承载力试验研究

将钢纤维掺入到HRB600高强钢筋混凝土梁中,可以有效改善HRB600高强钢筋混凝土梁的受弯力学性能。通过改变钢纤维体积率、钢纤维混凝土强度和纵筋配筋率,研究了7根HRB600钢筋混凝土梁的受弯性能,以及各试件的破坏形态、跨中挠度和纵筋应变随钢纤维体积率、钢纤维混凝土强度和纵筋配筋率的变化规律,探讨了受弯承载力的计算方法。结果表明:HRB600钢筋钢纤维混凝土梁的受弯力学性能与普通钢筋混凝土梁相似,截面应变分布符合平截面假定,受弯承载力随着钢纤维体积率、钢纤维混凝土强度以及配筋率的增加而增大,其中钢纤维掺量的提升幅度比钢纤维混凝土强度明显。普通钢筋钢纤维混凝土梁的正截面受弯承载力公式同样可用于HRB600高强钢筋钢纤维混凝土梁的受弯承载力计算,受弯承载力实测值与计算值吻合较好。

端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯承载力试验

为改善普通钢筋混凝土梁自重大、易开裂、承载力低等缺点,在混凝土中常加入钢纤维,端钩型钢纤维,作为常见的一种高性能钢纤维得到广泛关注,中外学者针对端钩型钢纤维混凝土的基本力学性能开展了较多研究,而对端钩型钢纤维混凝土受弯构件的正截面受力性能有待深入研究。为研究端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯性能,制作4根端钩型钢纤维混凝土梁及1根普通混凝土梁,对其进行受弯性能试验,根据试验得到的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线,分析端钩型钢纤维体积掺量对试件受弯承载力及破坏形态的影响。结果表明:端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程类似,均经历了弹性、开裂、带裂缝工作、破坏4个阶段;端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程均基本符合“平截面假定”;端钩型钢纤维限制了裂缝的产生和发展,使得纤维混凝土梁变形能力增强;与一般混凝土梁相比,端钩型钢纤维混凝土梁抗裂性及极限承载力得到提高,且构件承载力与钢纤维体积掺量基本呈现正相关;基于试验数据,对现行规范中开裂弯矩及极限承载力计算公式进行优化,开裂弯矩方面考虑对截面抵抗矩塑性影响系数进行修正,极限承载力方面引入纤维混凝土正截面承载力影响系数ζ,经修正计算值可较好吻合试验值。

玄武岩纤维筋钢纤维混凝土梁的受弯性能研究

为分析玄武岩纤维筋钢纤维混凝土梁的抗弯性能,文中开展玄武岩纤维筋钢纤维混凝土梁的受弯性能试验,分析钢纤维体积率对钢纤维混凝土梁荷载、挠度以及位移等力学响应的影响。结果表明:与普通钢筋量相比,钢纤维掺量为0.5%、1%、1.5%、2%的开裂荷载增幅分别为31.4%、43.5%、52.5%、58.3%;极限荷载增幅分别为9%、13.8%、40.6%、30.5%;钢纤维掺量为0.5%、1%、1.5%、2%的最大位移降幅分别为6.4%、9.3%、1.5%、18.3%;残余位移降幅分别为6.8%、15.1%、18.2%、5.3%;所用混凝土梁的使用荷载均占极限荷载的45%左右。

配置HRB635高强钢筋的混凝土梁受弯性能试验研究

对11根配置HRB635高强钢筋的足尺混凝土梁进行受弯性能试验,研究了配置HRB635高强钢筋梁的受力过程、破坏模式以及承载力和变形能力,并评估了我国混凝土规范中受弯构件受弯承载力和最大裂缝宽度计算公式在高强钢筋混凝土梁中的适用性。试验结果表明:配置HRB635高强钢筋的混凝土梁受力性能和破坏形态与普通钢筋混凝土梁基本一致,均为高强钢筋首先受拉屈服,最后受压区混凝土压碎破坏,高强钢筋的强度能够充分发挥;根据我国混凝土规范计算得到的试验梁的极限弯矩值与实测值之间较为接近,说明高强钢筋梁的正截面受弯承载力仍可按现行混凝土规范进行计算;正常使用极限状态下试验梁的最大裂缝宽度均超过了短期荷载作用下受弯构件的裂缝宽度限值,说明高强钢筋梁的设计存在由正常使用极限状态而非承载能力极限状态控制的情况;按照混凝土规范中最大裂缝宽度的计算公式计算结果与实测结果差别不大,计算值略大于实测值。

混凝土深受弯构件力学性能分析与裂缝宽度检测

为保证混凝土深受弯构件的服役寿命,分析了其在载荷作用下的力学性能,并检测其裂缝宽度。在制备4种不同剪跨比的混凝土深受弯构件后,制定加载方案。然后基于有限元模型分析构件在载荷下的应力分布情况,并通过构件受剪分析模型计算混凝土深受弯构件的受剪承载力,同时利用拉压杆模型检测裂缝宽度。试验结果显示:剪跨比能够直接影响构件的力学性能。剪跨比为0.26、载荷达到600 kN左右时,跨中位移最高值为8.6 mm;剪跨比为1.04、载荷为300 kN左右时,跨中位移达到12.5 mm,构件从剪切破坏状态变化成剪弯破坏;根据构件裂缝之间的受力情况,可以准确获取裂缝最大宽度值;剪跨比较大时,构件裂缝较宽位置,大部分均位于支座附近。

废弃纤维再生混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法

目的 提出废弃纤维再生混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法,为废弃纤维再生混凝土受弯构件的设计和工程应用提供参考。方法 对4根废弃纤维再生混凝土梁进行正截面受弯静力加载试验,分析试验梁的裂缝发展过程和分布规律。评估不同规范中废弃纤维再生混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的适用性,在现有规范基础上对计算公式进行修正。结果 随着再生骨料取代率的增加,梁构件主裂缝的宽度增加,适量地掺入废弃纤维可以抑制次生裂缝的产生。将不同规范中裂缝宽度计算值与试验值对比,采用中国规范计算的平均偏差最小,而采用欧洲规范计算的平均偏差最大。结论 利用笔者推导得出的公式计算得到的裂缝宽度计算值与试验值的平均偏差值为0.04 mm,该公式适用于废弃纤维再生混凝土受弯构件的裂缝宽度计算。

钢筋混凝土损伤梁受弯性能的试验及仿真分析

为研究钢筋混凝土梁损伤程度对抗弯承载力的影响,采取试验方法对9片不同设计参数的钢筋混凝土损伤梁进行静载试验,分析了不同损伤程度、设计参数对损伤梁抗弯承载力的影响规律。采用数值分析法对损伤梁静载试验进行了仿真模拟。采用回归法对试验和数值分析结果系统分析,给出了钢筋混凝土梁在不同损伤状态下,纵筋配筋率和混凝土强度对极限承载力的影响规律:纵筋配筋率1.0%时,损伤程度为原梁极限承载力的60%~70%的情况下,损伤梁的极限承载力为原梁的85%~90%之间;损伤程度为梁极限承载力的70%~90%的情况下,损伤梁的极限承载力为原梁的80%~85%之间。损伤梁的极限承载力随着纵筋配筋率、混凝土强度增加而提高,提高幅度在分别在35%~53%和10%~21%之间。

增稠剂钢纤维钢筋混凝土受弯构件试验

通过对普通钢筋混凝土、钢纤维钢筋混凝土和增稠剂钢纤维钢筋混凝土受弯构件的对比试验及分析，为钢纤维和增稠剂等新材料在钢筋混凝土结构中的应用和研究提供了理论根据。

销钉固定FRP加固钢筋混凝土梁受弯性能研究

文章基于ABAQUS软件建立了FRP加固钢筋混凝土梁的精细化有限元模型,首先对比了栓钉固定FRP与外部粘结两种加固方式下梁的承载能力与破坏模式,发现FRP布与加固区表面的粘结性能是影响承载能力的关键,栓钉固定FRP加固方式下梁体破坏时钢筋完全屈服、FRP布全界面拉断,材料强度得到了充分利用。对试件进行参数化分析后发现,钢筋配筋率与混凝土强度等级对试件极限承载能力的影响较小;销钉固定FRP比增加FRP布层数对试件承载能力的提升更大,销钉固定FRP加固模式的本质是加强FRP布与加固区的粘结强度,延缓界面剥离出现的时间,提升粘结强度是提高梁承载能力的关键所在。因此为提升FRP加固钢筋混凝土梁的承载能力,应通过销钉加固等方式提升连接部位的粘结强度。

纤维增强复合材料筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算

为评估和校准现行规范中纤维增强复合材料(fiberreinforced polymer, FRP)筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算公式,系统收集了国内外FRP筋混凝土(FRP-RC)受弯构件裂缝宽度试验数据。基于若干筛选原则,建立了包含111根FRP-RC受弯构件的数据库。通过对比最大裂缝宽度试验值和计算值,评估了国内外3部常用规范的适用性。结果表明,规范GB 50608—2010严重低估了裂缝宽度,尤其低估了GFRP-RC和BFRP-RC构件的裂缝宽度;相比之下,规范CJJ/T 280—2018能较准确地预测裂缝宽度,而规范ACI440.1R-15高估了裂缝宽度。基于该数据库,通过引入弹性模量比Ef/Es修正了规范GB 50608—2010中的裂缝间纵向受拉筋应变不均匀系数ψ,并分别校准了3部设计规范中的FRP筋表面形态黏结特性系数。

碳纤维加固钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳理论与低温疲劳性能试验

为了探索低温条件下碳纤维加固钢筋混凝土构件的疲劳性能,寻找疲劳破坏规律,展开了受弯构件正截面疲劳理论的推导研究。利用两根试验梁在-30^-20℃下进行疲劳加载试验,得出加固梁挠度、刚度、裂缝及疲劳强度的变化规律,对比研究了其在低温与室温下的疲劳性能。试验结果表明:低温疲劳荷载下,碳纤维布通过限制裂缝发展提高了混凝土梁的抗疲劳变形能力;加固梁的挠度明显小于室温疲劳荷载下的挠度,裂缝分布规律较好,裂缝宽度较小;碳纤维加固梁正截面疲劳承载力符合要求,具有一定的安全储备;现有的碳纤维加固梁跨中疲劳变形计算公式并不适用于低温情况。

钢纤维混凝土受弯构件正截面受力全过程分析的统一方法

根据高等钢筋混凝土结构理论,研究了钢纤维增强钢筋混凝土受弯构件的正截面受力全过程分析方法,利用钢纤维混凝土层厚这一参数,提出了适用于普通钢筋混凝土受弯构件、钢筋钢纤维增强部分混凝土受弯构件和钢筋全截面钢纤维混凝土受弯构件的统一的分析方法,并编制了统一的全过程分析计算程序。

纤维材质加固钢筋混凝土受弯构件延性的试验分析

在试验的基础上,分析了玻璃纤维与碳纤维布加固后的钢筋混凝土受弯构件的延性。通过两组配筋、尺寸和混凝土强度均相同的钢筋混凝土梁,分别用碳纤维、玻璃纤维加固,测出其极限拉应变和极限承载能力,从而获得其极限曲率Φu。认识到加固后的破坏形态以及玻璃纤维加固的构件其延性几乎是碳纤维延性的2.5倍;另外纤维材质的粘贴层数、粘贴方式对延性影响也很大。从比较中发现玻璃纤维延性的优越性及在实践工程中应用的价值。

半预制HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁受弯性能试验研究

为研究半预制HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁(简称半预制梁)的受弯性能,设计了5根半预制梁进行了三分点单调加载试验,分析了预制外壳混凝土强度、钢纤维掺量以及键槽间距等因素对半预制梁承载力、挠度、裂缝发展变化规律的影响,并与现浇HRB600级钢筋高强混凝土梁(简称现浇梁)进行了比较。结果表明,半预制梁与现浇梁表现出相同的受力特点和变形特征;预制外壳加入钢纤维可提高试验梁的开裂荷载,改善延性,减小裂缝宽度;提高预制外壳混凝土强度可提高试验梁的极限承载力;设置键槽,可提高梁的极限承载力,延缓刚度退化,改善延性;设置键槽的半预制梁在受弯荷载下的承载力、裂缝宽度、挠度可按《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38∶2004)计算。

复合玻璃纤维加固钢筋混凝土受弯构件的性能研究

通过对复合玻璃纤维加固的钢筋砼试件的试验及结果分析 ,探讨其对构件抗弯承载能力、挠度、裂缝开展的影响 。

HRB600级钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

为研究配置HRB600级钢筋混凝土梁的抗弯性能,文章设计制作12根不同配筋率的HRB600级钢筋、C50混凝土梁,采用三分点静力加载的方式,对试件的破坏形态、钢筋强度设计值取值、极限承载力、跨中挠度及裂缝宽度等进行试验研究。结果表明,配置HRB600级钢筋混凝土梁的受力形态、破坏模式与普通钢筋混凝土梁相同,其极限承载力仍然可以按照相关规范公式进行计算;建议对于受弯构件,HRB600级钢筋的屈服强度标准值取600 MPa,抗拉强度设计值取520 MPa,抗压强度设计值取435 MPa;对比跨中挠度实测值与相关规范计算值,发现两者在正常使用阶段吻合良好;试件实测最大裂缝宽度值比相关规范计算值大,在此结果基础上提出最大裂缝宽度调整系数k,对短期荷载作用下最大裂缝宽度计算公式进行修正,调整后得到的计算值与实测值吻合度较高。

用MATLAB程序模拟钢筋钢纤维混凝土构件受弯的应力和应变

结合已有的研究,探讨了利用计算机程序Matlab的编程模拟,研究钢筋钢纤维混凝土构件受弯变形的应力应变发展过程的可行性,并得出初步的研究成果,可为钢筋钢纤维混凝土构件受弯的深化研究提供参考。

新型高强钢筋混凝土梁短期抗弯性能研究

为研究一种高强、高应变、高抗腐蚀性的新型钢筋替代普通钢筋应用于混凝土梁后构件的抗弯性能,对等强度设计的两种新型高强钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁进行短期受弯性能试验,对比分析两种梁的承载力、变形、裂缝及破坏形态,并基于试验结果,将新型高强钢筋混凝土梁受弯承载力、最大裂缝宽度、挠度的试验值与规范计算值进行对比。结果表明:等强度设计的两种梁承载力相近,但破坏形态有较大的不同,相同外力下,新型钢筋混凝土梁的挠度、最大裂缝宽度、裂缝高度都大于普通钢筋混凝土梁的。新型钢筋混凝土梁的开裂弯矩和极限弯矩按现行规范公式进行计算具有足够的安全储备,正常使用阶段,短期荷载作用下新型钢筋混凝土梁挠度试验值与规范计算值吻合较好,最大裂缝宽度的试验值与规范计算值相比偏大。

CFRP加固钢筋混凝土受弯构件正截面承载力及碳纤维利用程度的研究

CFRP作为新型结构加固材料在混凝土加固工程中应用比较广泛,就CFRP加固混凝土受弯构件的正截面极限抗弯承载力的计算方法进行了探讨,并讨论了CFRP的利用程度对加固效果及承载力的影响,从理论上得出了CFRP需用量的上下限公式。