钢纤维混凝土-钢板组合结构防淹门的试验研究与分析

新研制的防淹门结构采用钢纤维混凝土和钢板的复合结构形式。采用预制梁载荷试验和三维有限元模拟分析,分别对该复合结构的承载力及变形进行了校核。结果表明,钢纤维混凝土-钢板门扇结构设计合理,可同时满足人防荷载和水压力荷载要求,具有较高的经济效益。

钢板-钢纤维混凝土检查井盖试验研究

基于高性能钢纤维混凝土复合材料检查井盖及钢-混凝土组合结构,提出了钢板-钢纤维混凝土井盖。制作了2个阶梯形纯钢纤维混凝土井盖试件、1个部分包裹钢板的平板式钢板-钢纤维混凝土井盖试件和2个全包裹钢的阶梯形钢板-钢纤维混凝土井盖试件,并进行了标准静载试验。结果表明,全包裹钢板-钢纤维混凝土组合结构形式的井盖试件承载力高、竖向挠度较小,且在加载至超过400k N的过程中试件基本处于弹性范围内,能够满足GB26573—2011《钢纤维混凝土检查井盖》中D级井盖的承载力要求。

钢纤维聚合物混凝土单轴抗压应力-应变关系

钢纤维聚合物混凝土(SFPC)是由聚合物混凝土(PC)基体参入适量钢纤维形成的纤维增强复合材料,其抗单轴抗压强度明显高于聚合物混凝土的单轴抗压强度。本文用宏观热力学理论,处理材料损伤问题,基于损伤力学原理推导出SFPC单轴抗压应力-应变关系模型,该模型对进一步拓宽钢纤维聚合物混凝土(SFPC)在国民经济中的应用领域具有一定的指导作用。

内钢板高强钢纤维混凝土井壁力学特性研究

针对特厚（600～800m）冲击层中煤矿立井井筒支护问题,提出了使用内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁结构,为研究该井壁结构的水平承载特性,利用相似理论推导,采用物理模拟试验的方法,进行了4个模型井壁的破坏性试验,研究了该类井壁结构的水平承载特性和变形特征。研究表明,内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁属约束混凝土结构,是特厚冲积层中井筒支护理想的井壁结构形式之一。

矩形带肋钢板-混凝土复合梁裂缝宽度计算方法

参照普通钢筋混凝土裂缝计算的黏结-滑移理论,推导了适用于矩形带肋钢板-混凝土复合梁(Ribbed SteelConcrete Composite Beam,RSCC梁)的裂缝间距公式;在理论上解释了在同等配筋率下RSCC梁的裂缝间距较普通钢筋混凝土梁小的试验现象;在加劲肋钢板顶部应变计算公式的基础上,参照普通钢筋混凝土裂缝计算的综合理论给出了RSCC梁的最大裂缝宽度计算公式;通过试验数据拟合得到了相关参数。

钢-混凝土复合的新模式——超高性能混凝土(UHPC/UHPFRC)之一:钢-混凝土复合模式的现状、问题及对策与UHPC发展历程

超高性能混凝土不同于传统的高强混凝土和钢纤维混凝土,也不是传统意义"高性能混凝土"的高强化,而是性能指标明确的新品种水泥基结构工程材料。其真正的价值体现在与钢纤维之间的高粘结强度,能够充分发挥与利用钢纤维抗拉强度而实现混凝土高抗拉强度、高韧性和应变硬化行为,从而发展出全面力学性能优良的超高性能(纤维增强)混凝土(UHPC/UHPFRC),形成混凝土、钢纤维、钢筋更加协调的钢-混凝土复合的新模式。UHPC可大幅度提高钢在混凝土中的强度利用效率,实现混凝土结构的轻质高强和高韧性。在无裂缝状态,UHPC的气体、液体渗透性非常低;在高应变和微裂缝状态下,UHPC的渗透性也能够保持在较低水平,而微裂缝还具备良好的自愈合能力,因此UHPC结构拥有高耐久性的潜力,已得到迄今15年恶劣环境暴露试验的证实,还在进行更长期的深入考察和研究。实践表明,UHPC对水泥利用效率高,属于节能、节材、低碳的工程材料。经过35年的研究与发展,UHPC已经在许多制品、结构物维修加固和新建工程结构上得到应用,效果良好。预期随着UHPC本构关系的建立、设计方法和规范的发展、完善,生产施工技术进步和规模化应用而逐步降低施工与材料成本,UHPC的价值会在某些应用上凸显出来,有着较大的发展潜力和进步空间。

钢-混凝土组合桥面板试验研究与理论分析

为了考察钢-混凝土组合桥面板的整体工作性能,对1块简支钢-混凝土组合桥面板进行了试验,探讨了开孔钢板型剪力连接件的工作性能和混凝土中添加钢纤维的增强作用.在试验结果的基础上,引入混凝土和钢材的本构关系,并考虑钢纤维和贯通钢筋的影响,对试验进行了理论分析.结果表明:界面滑移出现在破坏阶段,说明此种剪力连接件能保证桥面板的整体工作性能.

带肋钢板-混凝土复合结构开裂机理研究

针对混凝土结构中局部区域拉应力过大的问题,提出了一种能有效提高抗裂能力和阻止裂缝发展的带肋钢板-混凝土复合结构。设计制作了4片带肋钢板-混凝土复合结构受弯构件和用于比较的普通混凝土受弯构件,试验结果表明:带肋钢板-混凝土复合结构抗裂能力较普通钢筋混凝土结构大得多,且其裂缝首先出现在加劲肋的上缘。根据复合材料破坏过程中的能量吸收原理,研究了带肋钢板-混凝土复合结构的开裂机理。

复合加固法在古旧石拱桥中的应用

着重介绍了现阶段对古老石拱桥加固的主要理论以及方法,以齐心桥为例,介绍了复合加固法在古旧石拱桥加固中的应用。复合加固法是一种考虑综合因素的加固方法,不仅对于古旧石拱桥的加固,对于其它类型的桥梁加固也有一定的借鉴作用,文章最后还浅谈了笔者通过这次加固而得的一些体会。

CFRP与钢纤维再生混凝土界面粘结性能试验研究

为研究钢纤维对碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)与再生混凝土界面粘结性能的影响,设计了6组共18个CFRP加固切口梁试件进行界面粘结性能试验,分析再生粗骨料和钢纤维掺量对试件破坏形态、极限承载力、应力水平和界面滑移过程的影响规律,揭示了CFRP与钢纤维再生混凝土的界面粘结机理。结果表明:50%取代率的再生混凝土界面破坏形态与普通混凝土差异不大,均为混凝土的内聚破坏;CFRP和再生混凝土试件的极限荷载与普通混凝土相比降低了14.85%,当钢纤维掺量为0.4%~1.0%时,CFRP与钢纤维再生混凝土试件的极限承载力平均提高了40%以上;粘结-滑移曲线的峰值位移s0、峰值剪应力τm和界面断裂能Gf随着钢纤维掺量的增加而增大。基于Popovics模型和陆新征简化模型建立了特征参数s0、τm和Gf与抗拉强度ft的关系表达式。

BFRP管约束超高性能混凝土受压应力-应变关系试验研究

为研究玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)管约束超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)受压应力-应变关系,对12根约束UHPC试件和4根无约束UHPC试件进行了单轴受压试验,分析了BFRP管约束UHPC的破坏形态和应力-应变全曲线特征,以及BFRP管壁厚度、钢纤维掺量对应力-应变全曲线的影响规律。结果表明:随着管壁厚度的增加,UHPC的极限强度和极限应变均有所增大,且呈现出线性增长趋势;掺入钢纤维可以提高无约束UHPC试件的极限强度和极限应变,但在BFRP管约束作用下钢纤维的增强作用会有所减弱。建立的BFRP管约束UHPC极限状态模型和应力-应变全曲线方程可为BFRP管约束UHPC的工程设计及应用提供参考。