HRB500级钢筋配箍的混凝土梁受剪性能试验研究

利用一刚性试验系统,进行18根钢筋混凝土梁受剪性能试验。试验分为两个系列,一个系列采用HRB500级钢筋配箍的有腹筋梁,另一个系列为对应的无腹筋梁。主要试验变量为剪跨比和混凝土抗压强度。试验得到试验梁包括下降段在内的荷载-挠度全曲线。根据试验结果,分析梁的斜截面受剪承载力和变形性能。通过试验数据分析,发现剪跨比对有腹筋梁和无腹筋梁的受剪性能都有较大的影响,有腹筋梁的剪切破坏不属于脆性破坏,有腹筋梁使用阶段的斜裂缝宽度可以满足正常使用极限状态的要求。不同强度等级和不同剪跨比的混凝土梁,采用HRB500级钢筋作为箍筋,其受剪承载力可按现行《混凝土结构设计规范》有关公式进行计算,所得结果偏于安全。

HRB500钢筋粘结锚固性能及设计建议

通过对72个HRB500钢筋粘结锚固试件的拉拔试验,研究HRB500钢筋的粘结锚固性能.在试验的基础上给出了HRB500钢筋粘结强度的计算公式,并在可靠度分析的基础上提出了HRB500钢筋混凝土构件的锚固长度设计建议.研究表明:HRB500钢筋的粘结锚固性能与普通月牙肋钢筋相同,其粘结性能随混凝土的强度提高而提高;当c/d<4 5,粘结强度随保护厚度的增大而增大,随锚固长度的增加而降低.锚固长度可按现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的规定公式计算.

HRB500钢筋的发展与设计施工要点

介绍了HRB500级钢筋的材料性能,列出了HRB500级钢筋工程结构的设计选材、锚固、抗震、连接等方面的主要问题,给出了HRB500级钢筋的具体设计计算方法和施工代换的处理方法。

HRB500钢筋的锚固设计及可靠度分析

为了研究HRB500钢筋的粘结锚固性能,进行了111个配置HRB500钢筋的混凝土试件的拉拔试验,分析了HRB500钢筋的粘结强度、失效状态以及锚固长度的可靠度,建立了HRB500钢筋直锚和机械锚固形式下的粘结强度计算公式,其计算结果与试验值吻合较好;通过可靠度分析,HRB500钢筋的设计锚固长度可按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)相关公式计算;提出了HRB500钢筋机械锚固长度与其直锚时的基本锚固长度的折算比值表,为工程设计提供了依据。

HRB500级钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对 72个HRB5 0 0钢筋粘结锚固试件的拉拔试验 ,分析了HRB5 0 0钢筋的粘结锚固特点和影响粘结锚固强度的主要因素 ,在统计回归的基础上给出了HRB5 0 0钢筋粘结强度的计算公式 ,推导出HRB5 0 0钢筋的临界锚固长度计算公式 ,最后在可靠度分析的基础上提出了HRB5 0 0钢筋混凝土构件的锚固长度设计建议。

配置HRB500钢筋的框架结构非弹性地震反应分析

为实现建筑行业的可持续发展,中国土木建筑工程界正在推广应用HRB500级高强钢筋,但是,以HRB500钢筋作为主要受力钢筋的混凝土结构的抗震性能研究还相对缺乏。该文按《混凝土结构设计规范》最新修订稿设计了3个配置不同强度钢筋的8度0.3g区一级抗震等级的混凝土框架结构,并完成了该3个结构在多波输入下的非弹性地震响应分析,对比了配置HRB500钢筋的混凝土框架结构与配置HRB400和HRB335钢筋的相应框架的地震反应规律和抗震性能。分析结果表明:在罕遇水准的地面运动输入下,配置HRB500钢筋的混凝土框架的最大位移反应与配置其他两种钢筋的框架结构大致相当,其构件的塑性转角延性需求则小于配置其他两种钢筋的框架结构;配置HRB500钢筋的一级抗震等级框架结构在强震下形成的是梁铰塑性耗能机构,最大弹塑性层间位移角可满足设计规范规定的要求。

配置HRB500级非预应力筋的无粘结部分预应力梁应力增量试验

对5片配置不同强度等级非预应力筋的无粘结部分预应力混凝土试验梁进行了加载试验,研究了该结构正常使用阶段和承载能力极限状态下,非预应力筋的强度等级以及高强非预应力筋配筋率对预应力筋应力增量的影响,并根据各国规范对试验梁极限应力增量的计算值与实测值进行了对比分析。研究结果表明:非预应力筋的强度等级差别及配筋率在弹性工作阶段对预应力筋的应力增量影响很小,但在混凝土开裂后至破坏阶段影响显著。各国规范极限应力增量计算值和实测值相比,我国现行规范计算结果更为安全合理。

配置HRB500级钢筋的聚丙烯纤维混凝土梁受弯性能试验研究

通过12根配置HRB500级钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受弯试验,分析了试验构件的受弯性能,讨论了GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中关于受弯承载力和裂缝宽度计算公式的适用性,同时对掺入聚丙烯纤维的构件进行了对比试验研究。试验结果表明:配置HRB500级钢筋的混凝土梁的受力性能与普通钢筋混凝土梁相同,可以按照《混凝土结构设计规范》中的相关公式计算受弯承载力及裂缝宽度。同时掺入聚丙烯纤维能够提高受弯构件的开裂荷载,增加裂缝数量,减小裂缝间距及裂缝宽度。

HRB500钢筋混凝土桥墩承载能力及延性性能研究

为研究剪跨比、钢筋强度及箍筋间距对混凝土桥墩承载能力及延性性能的影响,设计了4个混凝土实心墩试件(3个试件配置了HRB500钢筋、1个试件配置了HRB335钢筋),采用拟静力加载方案进行恒定轴压力作用下的低周往复加载试验,分析试件破坏特征、承载能力、延性性能、滞回曲线及耗能能力。研究表明:剪跨比较大的试件呈弯曲破坏形态,剪跨比较小的试件呈弯剪破坏形态;对于剪跨比较大的桥墩,配置HRB500钢筋的试件比配置HRB335钢筋的试件具有更高的承载能力和延性性能,配置HRB500的钢筋能够改善试件的滞回性能;增加箍筋间距能够提高配置HRB500钢筋试件的承载能力和延性性能。

HRB500高强度抗震钢筋的电渣压力焊接性能试验研究

对三种不同性能的HRB500钢筋试样进行电渣压力焊接,研究了HRB500钢筋的电渣压力焊接性能。结果表明:HRB500钢筋可以采用电渣压力焊接方式进行连接,但化学成分和力学性能不同的钢筋的电渣压力焊接性能不同。焊接接头过热区出现魏氏体组织,导致发生脆性断裂。

HRB500钢筋混凝土框架柱塑性铰区破坏形态的试验研究

为研究HRB500钢筋混凝土框架柱塑性铰区的抗震性能,采用仿建研式加载。通过试验,分析了3种典型破坏形态的根本原因与区别。试验表明,HRB500钢筋作为框架柱的箍筋时,能够充分发挥其高强特性,有利于提高施工质量。经分析可知,只要配筋合理,柱端形成塑性铰后,滞回环才能较为丰满,耗能能力较强,刚度退化平缓,具有稳定的承载能力及变形性能,抗震性能及延性均较好。

HRB500级钢筋用于先张预应力梁的非预应力筋的试验研究

通过采用HRB500级钢筋为非预应力钢筋的4根先张有粘结部分预应力梁的试验研究,验证了HRB500级钢筋在部分先张预应力梁中的平截面假定,分析了HRB500级钢筋的应力发挥程度、跨中挠度的变化规律以及梁的裂缝宽度及裂缝形态。研究结果表明:配置HRB500级钢筋为非预应力钢筋的先张部分预应力混凝土梁具有良好的预应力度,受弯破坏形态为塑性破坏,其正截面受弯承载力及开裂弯矩可按现行GB50010-2002《混凝土结构设计规范》的有关公式计算,而且HRB500级钢筋的抗拉强度设计值取fy=450 MPa时有足够的安全储备。

HRB500/HRB600钢筋作纵筋的混凝土连续梁弯矩调幅试验研究

HRB500钢筋、HRB600钢筋已分别纳入《钢筋混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB/T 1499.2-2018)。为考察HRB500钢筋、HRB600钢筋作纵筋的混凝土连续梁弯矩调幅性能,完成了24根两跨连续梁试验。试验结果表明,由于HRB500和HRB600钢筋的屈服强度明显高于HPB235和HRB335钢筋,试验梁中支座控制截面的弯矩调幅不只发生在塑性铰形成之后,在受拉区混凝土进入塑性、经历开裂和裂缝发展直至中支座控制截面受拉纵筋屈服这一较长的塑性发展过程中也存在一定的弯矩调幅。分塑性铰形成前后两阶段对试验梁中支座控制截面弯矩调幅进行考察,第一阶段弯矩调幅幅度βI介于15.28%～24.21%,第二阶段弯矩调幅幅度βII介于6.91%～30.30%。发现随着受拉纵筋屈服强度的提高,βI增大、βII减小;随着相对受压区高度的增大,βI和βII均减小;随着中支座宽度的增大,βI和βII均增大。基于试验数据建立考虑各关键参数影响的两阶段弯矩调幅系数计算公式。

高强度建筑钢筋HRB500的动力本构模型

对高强度建筑钢筋HRB500在应变率（ε·）为4.9~59.0s-1下的力学行为进行了试验研究,并以钢筋力学性能特征值和Johnson-Cook模型（J-C模型）为基础分别建立了两类HRB500钢筋动力本构模型.结果表明：HRB500钢筋的力学性能呈应变率相关性.随着应变率的增大,钢筋的屈服强度、极限强度以及极限强度对应的应变提高;在相同应变率条件下,钢筋屈服强度动力提高系数大于极限强度动力提高系数.相比较低强度的HPB235,HRB335以及HRB400钢筋,HRB500钢筋的应变率敏感性稍弱.建议以钢筋力学性能特征值为基础建立的动力本构模型可用于描述3.0×10-4s-1≤ε·≤50.0s-1时HRB500钢筋的力学行为,而以J-C模型为基础建立的动力本构模型仅用于描述1.0s-1≤ε·≤50.0s-1时HRB500钢筋的力学行为.

HRB500/HRB600钢筋作纵筋的混凝土框架梁端弯矩调幅试验研究

为研究HRB500钢筋和HRB600钢筋作纵筋的混凝土框架梁端弯矩调幅规律,完成了12榀单层两跨混凝土框架静力加载试验。试验结果表明:由于受拉纵筋屈服强度提高,一方面梁端塑性铰出现推迟,塑性铰形成前会发生一定的弯矩调幅;另一方面锚固于节点内的梁端受拉纵筋应变渗透引起较大的梁端附加转角,加大了弯矩调幅能力。将试验框架梁端弯矩调幅分塑性铰形成前后两阶段进行考察,第一阶段弯矩调幅幅度为10.35%～33.42%,第二阶段弯矩调幅幅度为3.39%～30.5%。基于试验结果,建立了与梁端控制截面相对受压区高度呈幂函数减小趋势、与受拉纵筋屈服强度和受拉纵筋屈服时刻应变渗透引起的梁端附加转角呈线性增长趋势的第一阶段弯矩调幅系数计算公式;建立了与总塑性转角(塑性铰区范围内的塑性转角与应变渗透引起的梁端附加塑性转角之和)呈幂函数增长趋势、与受拉纵筋屈服强度呈线性减小趋势的第二阶段弯矩调幅系数计算公式。

基于循环动电位极化法的HRB500钢筋腐蚀行为研究

采用循环动电位极化技术研究了HRB500钢筋在不同pH和Cl-含量的模拟混凝土孔隙液(SCP溶液)中的腐蚀行为,并与HPB235钢筋作了对比.结果表明:当pH=12.5～10.5,或pH=12.5且NaCl含量为0～0.1%,或pH=11.5且NaCl含量≤0.01%,或pH=10.5且NaCl含量≤0.005%时,HRB500钢筋具有明显的钝化和再钝化现象,腐蚀特性随pH和Cl-变化不大,且与HPB235钢筋相近;随着腐蚀性的加强,HRB500钢筋对pH和Cl-的腐蚀敏感性大于HPB235钢筋;随着pH值的减小,钝化膜破坏的临界Cl-含量大幅度下降;腐蚀环境下HRB500与HPB235钢筋接触时,HRB500钢筋为阳极被加速腐蚀,HPB235钢筋为阴极.

HRB500钢筋的研制与生产分析

为调整小型材产品结构,扩大品种,推进建筑用钢筋的升级换代,满足市场对500MPa钢筋的需求,济钢利用微合金化技术,成功研制开发出HRB500钢筋混凝土用热轧带肋钢筋,实物质量达到了GB1499—1998的要求。为进一步改善提高钢筋的实物质量,对试验和批量生产的钢筋做了全面分析,提出了生产工艺具体技术要求。

HRB500钢筋与活性粉末混凝土粘结性能研究

通过拉拔试验研究了HRB500钢筋与RPC的粘结性能,基于试验得出RPC与高强钢筋的粘结滑移曲线。分别探讨钢筋直径、保护层厚度、钢筋锚固长度及强度等级对RPC与钢筋粘结强度的影响。结果表明,钢筋直径越大、混凝土保护层越小、钢筋锚固长度越大,则钢筋与RPC的粘结强度越小。RPC与HRB500钢筋的粘结强度高于其与HRB400钢筋的粘结强度。基于试验结果,通过回归分析建立RPC与HRB500钢筋极限粘结强度计算公式,同时给出了RPC与HRB500钢筋临界锚固长度公式。

HRB500级纵筋钢纤维RPC梁受剪抗裂性能试验

为了研究HRB500级纵筋钢纤维活性粉末混凝土梁的受剪抗裂性能,对4根不同钢纤维体积率的RPC简支梁进行试验研究,并将试验数据与断裂力学裂纹张开位移(COD)公式计算结果进行比对分析。研究结果表明:钢纤维能够较好地阻碍无腹筋RPC梁受剪斜裂缝的开展,其开裂荷载和极限荷载随钢纤维掺量增加而提高;最大斜裂缝宽度随钢纤维掺量的增加而减小,但钢纤维掺量超过2%以后这种影响不再明显;运用裂纹张开位移公式计算HRB500级纵筋钢纤维RPC梁的受剪初始裂纹具有较好的可信度。

HRB500级钢筋混凝土偏压柱的受力性能研究

通过对6组HRB500钢筋混凝土偏心受压柱的试验研究,探讨HRB500级钢筋在混凝土偏压柱中强度发挥的程度,并利用规范对HRB500钢筋混凝土偏心受压构件进行承载力的计算,将试验结果与计算结果相比较,符合性较好。