蚀坑尺寸对高强钢绞线应力集中影响研究

使用有限元软件ABAQUS 6.14-1建立1860级七丝高强钢绞线的实体模型,并在其上预设蚀坑,针对应力集中现象做仿真分析。通过改变半圆球蚀坑和三轴椭球体蚀坑的尺寸参数,研究其对应力集中的影响,并在椭球蚀坑中综合比较长宽深对高强钢绞线应力集中系数的影响程度。结论如下:在半圆球蚀坑中,逐步增大半径尺寸,应力集中系数也随之增大。在蚀坑半径较小的时候,增长速度较快,当尺寸增大到一定值后,增长速度变缓。在椭球蚀坑中,长度增加,应力集中系数随之不断减小,而宽度和深度增加,应力集中系数则随之增大,对各尺寸变化所对应的应力集中系数进行拟合,都表现出明显的线性关系。其中,深度对应力集中影响最大,而宽度因子和长度因子差异不大。对比蚀坑对钢丝的影响规律并结合吊杆疲劳试验结果,验证了模型的可靠性。

高强钢绞线网/ECC加固RC柱小偏心受压性能研究

为研究高强钢绞线网/ECC(HSME)加固钢筋混凝土(RC)小偏心受压柱的正截面受力性能,对HSME加固RC柱、ECC加固RC柱和未加固RC柱进行了小偏心受压性能试验.结果表明:采用HSME加固后RC柱的整体性能得到显著提升,当采用相同的相对初始偏心距时,与未加固RC柱相比,HSME加固RC柱的开裂荷载、峰值荷载和延性分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%、75.9%~77.8%;相同荷载下,HSME加固RC柱的ECC应变和纵筋压应变均小于ECC加固RC柱,HSME的加固效果更优;HSME加固层为核心混凝土提供了有效约束,改善了RC柱的损伤分布和破坏模式,显著提高了RC柱的承载力和延性;整个受压过程中,HSME加固层与RC柱混凝土协调变形,共同工作性能良好.

高强钢绞线与纤维增强聚合物砂浆粘结滑移性能研究

高强钢绞线-纤维增强水泥基材料作为新型建筑加固修复材料,依靠其内部各组分材料的有效粘结应力,起到加固修复、阻裂增韧的效果。为理清高强钢铰线与纤维增强聚合物之间的粘结滑移机理,共设计55个轴心拉拔试件。得出试件的拉拔力-位移曲线并计算钢绞线与纤维水泥基材料界面粘结强度,分析多种短切纤维、不同基体强度、不同锚固长度等对加固材料粘结能力的影响。结果表明:锚固界面以剪切破坏为主;掺入纤维会削弱基体与钢绞线间的界面机械咬合力,钢纤维可增强基体与钢绞线滑移后的界面摩擦力,使拉拔力下降幅度较小,为15%~35%。

利用在线热处理技术研发YL82B-QM高强钢绞线

通过调整炼钢成分(质量分数),将V含量由0.09%降低到≤0.005%,Cr含量由0.28%降低到≤0.05%,Mn含量由0.85%降低到0.70%,在降低了合金元素情况下,通过调整连铸轻压下工艺、在线热处理技术(吐丝温度890~910℃、盐槽温度510~520℃)生产的Φ15 mm YL82B-QM高强钢绞线盘条,平均抗拉强度达到1227 MPa,断面收缩率39.3%,索氏体化率98%,同圈强度在40 MPa范围内,晶界渗碳体和心部马氏体≤1.0级;与传统的Cr、V合金化Φ15 mm YL82B-V风冷盘条相比,盘条性能更加优良,降低了合金成分的加入量,且不需要风机冷却,极大的降低了能源消耗,做到了绿色环保工业生产,该盘条用于生产Φ10 mm 1570 MPa级轨枕钢丝,经过客户验证,钢丝抗拉强度、延伸率、弯折等重要指标均符合标准要求。

高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层加固砖墙的试验研究

高强钢绞线网聚合物砂浆复合面层具有高强、防火、聚合力强、无污染、施工简便等特点,是近年来国内外各类建筑加固补强工程所采用的新型应用技术。试验研究表明,对于混凝土构件,这种加固补强技术具有良好的效果。对采用该技术进行加固的15片砖墙的抗剪承载力试验进行了分析研究,结果表明,砖墙的抗剪承载力可以提高50%以上。该技术对于砌体构件同样具有良好的加固补强效果,可以在工程中应用。

高强钢绞线-聚合物砂浆加固低强度砖砌体的试验研究

提出了采用高强钢绞线-聚合物砂浆技术对低强度砖墙进行抗震加固的方法,通过一片采用高强钢铰线-聚合物砂浆面层加固的墙体和一片未加固的对比墙体的低周反复荷载试验,对该加固方法进行了检验。详细地分析了这两片墙体的破坏形态、极限承载力、滞回特性、耗能能力及刚度退化等抗震性能,并提出了加固墙体的抗剪承载力计算公式。研究结果表明,高强钢绞线-聚合物砂浆加固方法能有效地提高墙体的极限承载力,改善墙体的延性和刚度退化,并提高墙体的能量消耗能力,从而提高墙体的抗震性能。

高强钢绞线网片-聚合物砂浆复合面层加固钢筋混凝土梁的耐火试验研究

采用高强钢绞线网片-聚合物砂浆复合面层对一根经抗弯加固后的钢筋混凝土梁进行耐火试验。试验中按梁加固后抗弯承载力的80%加载,接近于加固前梁的抗弯承载力。试验结果表明,在不采取任何防火措施的情况下,采用该技术加固的钢筋混凝土梁能够满足规范规定的耐火极限要求。

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固层粘结滑移

为避免高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固层发生早期剥离破坏,保证加固层与混凝土界面的粘结性能,通过9个试件的剥离破坏试验,分析了加固层与混凝土界面剥离破坏特征,测试了加固层与混凝土粘结-滑移曲线,并通过ANSYS有限元程序建立模型,对剥离破坏试验进行数值模拟,得到了加固层粘结-滑移特征参数,建立了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土粘结-滑移本构方程。剥离破坏试验与有限元计算的对比分析表明,建立的粘结-滑移本构方程可用于实际工程计算。

高强钢绞线网-聚合物砂浆抗剪加固梁刚度及裂缝分析

对高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固的9根矩形钢筋混凝土梁进行抗剪试验研究,分析加固方式、固定钢绞线网的螺栓数量、间距、二次受力等因素对加固构件刚度和裂缝的影响。研究结果表明:该加固工艺能够显著提高混凝土梁的刚度,延迟斜裂缝的出现,减小斜裂缝宽度;多而密的固定螺栓会对原梁刚度造成极大削弱;U形加固直接在梁顶产生层间裂缝而发展为加固层剥离,环包加固却在梁上下边缘处形成水平临界裂缝,而后发展为加固层剥离破坏;持载程度高的梁刚度提高幅度小,斜裂缝发展快,但修复破坏梁效果显著;在试验研究和理论分析基础上,提出考虑剪切变形的加固梁挠度计算公式和斜裂缝宽度计算公式。

高强钢绞线网-聚合物砂浆在郑成功纪念馆加固工程中的应用

采用高强钢绞线网聚合物砂浆加固技术对厦门市风貌建筑———郑成功纪念馆承重砖墙和钢筋混凝土梁板进行结构加固设计和施工。根据前期的研究成果,经计算,加固后的结构在正常使用和地震时能达到设计的安全度要求,同时又保持了原有建筑风貌及使用功能的要求。

高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层抗震加固梁柱节点的试验研究

高强钢绞线网-聚合砂浆复合面层加固法是一种新型加固工艺,具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。通过2个采用钢绞线网-聚合物砂浆加固的钢筋混凝土框架节点(其中1个节点震损后再加固)和1个对比节点的低周反复荷载试验,比较了不同加固方式的加固效果,分析了相应的加固机理。研究结果表明,采用该技术加固节点能有效提高节点的抗剪承载力和耗能能力。

高强钢绞线网-高性能砂浆加固钢筋混凝土梁抗冲击性能试验研究

为了深入了解高强钢绞线网-高性能砂浆加固钢筋混凝土梁的抗冲击性,对7根简支钢筋混凝土梁进行落锤冲击试验研究,分析冲击锤重、冲击速度和冲击能量对梁抗冲击性能的影响,且对比分析了钢筋混凝土梁加固前后的破坏形态和抗冲击能力。研究结果表明:该加固工艺显著提高了钢筋混凝土梁的抗冲击能力,增加了梁的延性;高性能砂浆抗冲击性能良好,与高强钢绞线能很好地粘结,共同发挥作用,砂浆中的聚丙烯纤维有效提高了冲击破坏后梁的整体性;钢绞线的配筋率变化会影响加固梁抗冲击性能,可根据实际加固需要进行选定。

高强钢绞线网加固RC梁抗剪性能及计算方法

对高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固的9根矩形钢筋混凝土梁进行试验研究,并采用有限元程序对抗剪加固梁进行数值计算,分析混凝土强度、原梁配箍率、钢绞线用量、固定螺栓的数量和间距、加固方式、剪跨比、二次受力等因素对加固性能的影响。在试验研究和理论分析的基础上,提出抗剪加固承载力计算公式。研究结果表明:该加固工艺能够显著提高混凝土梁的抗剪承载力;多而密的固定螺栓对原梁抗剪承载力造成极大削弱;U形加固与环包加固对抗剪承载力提高程度有一定影响,且破坏模式和钢绞线的利用率有显著区别;持载程度高的梁加固承载力提高幅度低,但修复加固梁效果显著;随混凝土强度和配箍率提高,极限承载力提高。

预应力高强钢绞线网加固钢筋混凝土板的试验研究

采用新型张拉锚固系统对钢绞线网施加预应力,研究预应力水平值对板加固效果的影响规律。对3块不同预应力水平加固板、1块非预应力加固板和1块对比板进行抗弯试验研究。试验结果表明:较对比板,预应力加固板的承载力、截面刚度大幅度提高,裂缝宽度明显减小;较非预应力加固板,其开裂荷载显著提高,屈服荷载、极限荷载、截面刚度均有提高,裂缝宽度减小;随预应力水平的提高,加固效果、钢绞线强度的利用率明显提高。对钢绞线的预应力损失进行分析,提出预应力加固板承载力的计算公式,计算结果与试验值吻合良好,可作为预应力钢绞线抗弯加固混凝土板理论分析和设计的参考。预应力高强钢绞线加固技术解决了非预应力加固方法钢绞线应变滞后、发生剥离破坏、高强度利用率低等缺点,是一种主动高效的加固技术,具有较高的推广应用价值。

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固小偏心受压混凝土柱的极限承载力分析

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固方法具有高强、防火、耐腐蚀、施工简便等特点.在9根钢筋混凝土小偏心受压柱加固试验的基础上,借鉴约束混凝土的基本原理,提出了钢绞线约束混凝土峰值应力、应变的计算方法;采用合理的材料本构关系,基于平截面假定,提出了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固小偏心受压柱极限承载力的简化计算公式;其计算结果与试验值吻合良好,可用于加固工程实践.

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固大偏心受压RC柱的研究

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固技术是一种性能优良的先进加固技术。对9根大偏心受压混凝土柱进行了试验研究,基本试件的尺寸和截面配筋都相同,其中6根为加固柱,3根为对比柱,并根据试件加载偏心距的大小及加固状态分为三组。试验结果表明,在对原柱截面改变较小的情况下,加固柱的极限承载力得到了显著提高。通过对加固试件的极限承载力、破坏形态、裂缝分布、钢筋和钢绞线应变以及荷载-跨中挠度曲线等的分析,证明混凝土柱用高强钢绞线网-聚合物砂浆加固后,柱整体工作性能良好,加固效果明显。在试验和数值分析的基础上,提出了利用该加固技术加固混凝土柱在大偏心受压情况下的承载力计算方法及公式,该设计公式的理论计算结果与试验结果吻合良好,可以满足实际工程加固设计的需要。

高强钢绞线网加固RC梁抗弯性能的数值分析

以河北沧州某大桥加固工程为背景,在高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固的T形钢筋混凝土梁抗弯试验研究基础上,采用有限元程序对其进行数值分析,研究混凝土强度、原梁纵筋配筋率、钢绞线用量、二次受力等因素对加固性能的影响。分析结果表明:加固构件屈服承载力、极限承载力和屈服挠度随混凝土强度、原梁纵筋配筋率、高强钢绞线用量的提高而有所增长,但极限挠度有所降低,构件延性变差;二次受力加固构件以首次受荷发生屈服为界限,未屈服构件受持载程度影响不大,而屈服构件随持载程度增大,力学性能得到较大提升;加固构件最终破坏的模式受纵筋配筋率、钢绞线用量、混凝土强度等因素的影响而有所区别。

高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面黏结-滑移关系研究

良好的界面黏结是保证高强钢绞线网增强工程用水泥基复合材料(HSSWM-ECC)与混凝土协同工作的前提,其界面黏结的有效程度决定着HSSWM-ECC材料性能的发挥。为研究HSSWM-ECC与混凝土界面黏结性能,以混凝土抗压强度、界面黏结长度、黏结宽度和界面处理方式为参数,对设计制作的9组27个梁铰式试件进行了界面黏结性能试验。试验结果表明:界面黏结-滑移受力过程呈现明显的两阶段特征:非线性上升段和下降段。基于试验结果,探究了HSSWM-ECC与混凝土间界面黏结破坏特征和受力机理,构建了考虑各参数影响的界面黏结-滑移关系模型;采用微段分析法对模型特征参数进行了分析,结果表明:所建模型及特征参数计算与试验结果吻合良好,可较好表征HSSWM-ECC与混凝土界面黏结-滑移关系力学行为。

高强钢绞线网片—聚合物砂浆复合面层加固技术——新型“绿色”加固技术

本文介绍了高强钢绞线网片—聚合物砂浆复合面层加固方法及施工工艺。

高强钢绞线网-聚合物改性水泥砂浆加固RC梁的抗冲击性能模拟分析

为研究高强钢绞线网-聚合物改性水泥砂浆（简称聚合物砂浆）加固钢筋混凝土梁的抗冲击性能,在3根未加固梁和4根加固梁的落锤冲击试验的基础上,采用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了包括混凝土梁、冲击锤头在内的有限元模型,对在冲击荷载作用下加固前、后混凝土梁的抗冲击性能进行了数值分析.之后,对采用不同直径钢绞线和不同厚度聚合物砂浆加固层的钢筋混凝土加固梁进行了参数分析.研究结果表明：高强钢绞线网-聚合物砂浆加固能显著提高钢筋混凝土梁的抗冲击性能;合理增加砂浆加固层厚度有利于改善梁身裂缝和破坏模式;选用恰当直径的钢绞线加固钢筋混凝土梁有助于钢绞线承载能力的发挥;工程实际中,需合理考虑砂浆层厚度和钢绞线直径对加固效果的影响.