新增部分剪力墙的框架结构抗震性能研究

在框架结构中新增部分剪力墙,能够明显提升结构的抗震性能,框架与新增部分剪力墙之间新老混凝土界面受力行为是结构分析的关键问题。运用ABAQUS有限元软件,基于新老混凝土界面模拟方法,建立了4个高宽比为1.5的框架-剪力墙模型,通过低周往复加载,研究了新老混凝土界面参数、新增剪力墙的混凝土强度、墙与框架的连接方式对承载力的影响。分析了新增部分剪力墙的框架结构和整浇框架-剪力墙结构在破坏形态、承载力和延性等抗震性能方面的差异。研究结果表明:新增部分剪力墙的框架结构的屈服荷载和峰值荷载都小于整浇框架-剪力墙结构,新增墙体端部设暗柱,不与框架柱连接的方式和分布筋全部插入框架的方式在承载力上相差不大。最后,给出了新增部分剪力墙的框架结构的水平承载力计算公式。

新旧混凝土结合面剪切强度参数分析和计算研究

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范所给结合面抗剪建议计算式进行对比分析.结果表明:在各参数的影响下,ACI结果的保证率表现最好,而Eurocode 2计算强度的拟合效果最好;在结合面宽度达到300~400 mm时,GB 50010―2010的表现最好,但安全富余均较低,相对误差最大达到9倍.对数据库进行参数分析,发现结合面剪切强度τ_(exp)存在尺寸效应,与结合面的沿剪切方向尺寸关联较大;且τ_(exp)与夹紧力ρfy有较好的相关性.基于分析结果,根据叠加计算理论,对计算式提出建议和修正:分析引入尺寸效应系数β;同时修正了摩擦系数μ;应用了数据库拟合的销栓力分段函数,极大值为6.6 MPa.经对比验算证明,修正计算式在有无插筋及各种粗糙度情况下的误差最小,拟合效果最好,可为工程应用提供参考.

新旧混凝土界面双面直剪性能尺寸效应试验研究

以界面处理方式、横向约束形式、混凝土强度、界面尺寸为变量,开展了8组50个新旧混凝土界面试件双面直剪试验研究,得到界面受剪破坏形态和抗剪强度-滑移曲线,分析界面抗剪强度的尺寸效应规律,拟合得到新旧混凝土双面直剪试件极限应力尺寸效应的换算系数,建立受剪承载力计算表达式。结果表明:在剪力作用方向上,新旧混凝土界面受剪极限应力存在明显的随界面高度增加而降低的尺寸效应现象;开裂应力、裂通应力以及滑移的尺寸效应不明显;施加横向约束可提升界面裂通应力和极限应力;施加预压应力可显著提升试件的裂通应力,并有效限制试件的极限滑移。无横向约束条件下,凿毛形式对极限应力影响显著,相比整浇混凝土试件,机械凿毛的同强度新旧混凝土双面直剪极限应力减少至整浇试件的0.22以下,而人工凿毛试件的折减系数在0.34~0.37之间。有横向约束条件下,同凿毛粗糙界面相比,规则齿槽试件的开裂应力、裂通应力以及滑移表现优势突出;约束下强度折减系数提高到无约束同等条件试件的2~2.5倍以上,最大可达到整浇试件强度的0.97倍。新旧混凝土强度提高可增加试件裂通应力和极限应力,但提升幅度有限。

基于BP神经网络的新老混凝土界面黏结强度预测

为探寻能够考虑多因素综合影响的新老混凝土界面黏结强度预测方法,在综合考察国内外新老混凝土界面黏结强度试验资料基础上,搭建试验资料数据库;对比分析了国内外规范和几种常用简化计算方法对新老混凝土界面黏结强度计算的优缺点;基于神经网络技术,建立8因素(老混凝土龄期、抗压强度、新混凝土抗压强度、黏结界面面积、界面饱水程度、界面粗糙度、界面剂、试验方法)影响的新老混凝土界面黏结强度BP神经网络模型,模型预测值与试验值能够很好地吻合。

水下新老混凝土界面粘结剂的研究进展

水下新老混凝土界面粘结剂是一种适用于水下或潮湿环境中的新型混凝土界面粘结剂,然而真正在水下能发挥较为理想作用的混凝土粘结剂却并不多见。本文基于环境的特殊性和混凝土的基本性质,归纳了影响水下新老混凝土界面粘接性能的关键因素,综述了当下该粘结剂的主要类型及研究进展。展望了水下新老混凝土界面粘结剂的主要发展趋势和方向,认为“自愈粘结剂”对未来开发新型高效的水下新老混凝土界面粘结剂具有重要意义。

考虑闭合筋的新旧混凝土界面抗剪试验及仿真分析

预制结构与现浇部分形成的新旧混凝土界面的抗剪性能对结构安全至关重要。为了准确分析界面各分项剪力及应力状态,采用ABAQUS软件建立了三维非线性有限元模型。考虑新旧混凝土界面的黏结滑移,并基于剪切-摩擦抗剪机理,采用内聚力-弹簧复合模型模拟了界面受力。基于前期设计制作的4组8个Z型直剪试件开展静载试验,从界面荷载-相对位移关系与破坏形态2个方面对有限元模型进行了验证,数值计算与试验结果吻合良好。研究了3组界面钢筋试件的界面正应力和剪应力沿界面高度的分布规律。分析了混凝土强度、界面配筋率、钢筋屈服强度对开裂荷载及抗剪承载力的影响。结果表明:加载过程中,各试件界面正应力沿高度非线性分布,界面中部应力较小;除两端应力集中区域,各阶段界面剪应力绝对值均大于正应力;峰值荷载下,剪应力均值为正应力的3.7~8.7倍,界面钢筋直径越大,对界面应力分布影响越大;增加混凝土强度可在一定范围内显著提高开裂荷载,建议新混凝土较旧混凝土提高2~3个等级;增加配筋率可带来更高的界面抗剪承载力,但对开裂荷载的影响不如混凝土强度大;界面钢筋的屈服强度对试件的抗剪承载力影响有限,使用高强钢筋较难提供更高的界面抗剪承载力。

组合再生混凝土及其衍生结构的应用及展望

为扩大再生混凝土的应用范围,充分发挥其经济与低碳效益,对组合再生混凝土及其衍生结构的应用进行了分析与梳理,总结了再生骨料和再生混凝土的特性,剖析了组合再生混凝土存在的问题并对未来研究进行了展望。结果表明:再生混凝土相比普通混凝土存在着强度低、弹性模量小的特点,仅依靠再生混凝土往往较难满足结构各个部位的力学性能及功能需求;通过组合再生混凝土的形式将再生混凝土与其他混凝土在构件、结构上组合,或将再生骨料与其他骨料进行组合,将满足性能要求的混凝土放在特定部位上,既环保也能充分发挥各混凝土的优势;不同混凝土间的界面剪切强度对组合再生混凝土结构的性能有着重要影响,剪切强度受到界面粗糙度、黏结剂、混凝土强度等多种因素的影响,提高界面粗糙度可以有效提高组合再生混凝土及其衍生结构的整体性和安全性;组合再生混凝土与BIM、3D打印、装配式建筑和智能材料的结合,可在实现绿色建造的同时保证结构性能。

新旧混凝土植筋界面抗剪承载力影响因素研究及规范对比

该文总结了新旧混凝土植筋界面剪力传递机制,将连接界面抗剪承载力影响因素分为材料性能及尺寸、界面处理、钢筋布置和和荷载作用四类。对规范中较少考虑的界面弯矩和尺寸效应两种影响因素的相关研究进行梳理,并通过一个2 m厚地铁车站临时底板抗浮验算实例表明这两种因素对界面抗剪承载力可能存在的较大影响。对比中国、欧洲、美国和加拿大规范计算新旧混凝土植筋界面抗剪承载力时考虑传力机制、界面粗糙度和界面弯矩的异同,建议规范修订时考虑尺寸效应的影响。

既有地下室改建工程新型新老混凝土交界施工技术与应用

世博村B地块改建项目为包含既有地下室改造工程的城市更新项目,改建后作为高档住宅,建设单位对其地下室提出了高标准的防水要求。为增强地下室底板新老混凝土交界的防水性能,提出一种具有多道防线的新老混凝土交界做法并创新性的提出了相应的施工技术。对这种新型构造做法在施工阶段的受力特点进行了数值分析,对其施工工艺进行了试验段验证,并成功的应用于世博村B地块改建项目二期工程。

湿度影响下双块式无砟轨道道床板新旧混凝土界面力学特性研究

在湿度影响下,混凝土的力学性能会随其内部不均匀的湿度场产生不同程度的变化,故水环境中的双块式无砟轨道各混凝土部件(轨枕、道床板及支承层)内部的材料性能存在差异,在长期荷载作用下易产生伤损。因此,探明由湿度导致材料性能变化对水环境中无砟轨道局部力学行为及损伤所带来的影响,对研究无砟轨道水致损伤形成和发展机理具有一定参考价值。通过建立双块式无砟轨道有限元实体模型,对水环境中双块式无砟轨道道床板新旧混凝土界面位置处的应变分布及疲劳损伤情况进行分析。结果表明:考虑湿度影响后,水环境中双块式无砟轨道道床板新旧混凝土界面位置处的变形性能与抗疲劳特性均有一定程度的削弱,长边接触面所受影响最为显著,其最大主拉应变增长31.6%,剪切疲劳寿命减短30.4%,出现在该面中上方位置,该处将是裂纹较早萌生的位置。

新老混凝土粘结的剪切性能试验研究

新老混凝土粘结面的抗剪切性能是衡量粘结性能的最为重要的指标之一。采用 3年龄期的老混凝土 ,浇制了一批Z形新老混凝土粘结剪切试件和整体混凝土伴随剪切试件。通过试验研究 ,得出了不同强度的新混凝土和不同界面粗糙度对新老混凝土粘结剪切性能的影响规律 。

植筋法新老混凝土粘结面剪切性能试验研究

采用2个月龄期的老混凝土,浇制了一批150 mm×150 mm×150 mm立方体植筋法新老混凝土粘结试件.通过剪切试验研究发现,植筋法一方面使试件发生明显的延性破坏,即试件在有较大裂缝的情况下仍具有较大的剪切强度,从而保证了工程加固的有效性和可靠性;另一方面,同一植筋方式下,随着植筋率的增大,粘结面的剪切强度也有一定程度的提高,并且相同条件下,预埋钢筋的粘结剪切强度高于植筋粘合剂为膨胀水泥的;比如当植筋粘合剂为膨胀水泥时,植筋率0.13%,0.22%,0.35%,0.70%对应的粘结剪切强度分别为无筋试件粘结剪切强度的101.62%,105.04%,115.57%,128.02%倍.可见,植筋法新老混凝土的粘结加固在理论上是具有良好效果的.根据试验数据,回归了植筋的粘结剪切强度和植筋率的关系表达式可用于指导工程应用.

新老混凝土修补界面层粘结质量的改善途径

根据新老混凝土修补界面层的粘结机理 ,提出通过改善界面层微细观结构来大幅度提高修补界面层粘结强度的思路。对比试验研究表明 ,用稀HCl酸蚀老混凝土界面可大幅度提高老混凝土界面的微细观粗糙度 ,从而显著增加新老混凝土的接触面积 ;用粉煤灰和标准砂对水泥净浆界面剂进行改性可显著改善界面层的微细观结构。以上两项措施均可使粘结强度显著提高。

新老混凝土粘结界面耐久性能的试验研究

本文介绍了新老混凝土粘结小试件在修补后 2 8天 ,4个月和 1年时的劈拉强度及中型钢筋混凝土修补梁在修补后 2 8天 ,1年 ,1年半和 3年时拉拔强度的测试结果。分析了不同界面剂对新老混凝土界面耐久性能的影响。指出在没有受到荷载作用的情况下 ,经过一段时间后 ,界面粘结强度仍将下降。

新旧混凝土结合面粘结强度计算方法研究

对不同界面处理方法的新旧混凝土组合体试件,进行了抗剪承载力的试验研究。在试验结果的基础上,结合理论分析,给出了新旧混凝土结合面粘结力的计算方法。

新老混凝土修补界面方位对粘结强度的影响

试验研究选择了上补、侧补、斜上补、斜下补和下补 5种界面方位 ,3个月和 3年新老混凝土龄期差 ,多种新老混凝土界面处理方法和界面剂 ,首次提出并系统地探讨了新老混凝土修补界面方位对粘结强度的影响 ,并分析了影响机理。

碳纤维混凝土对新老混凝土粘结性能的改善

在混凝土结构补强中,由于新老混凝土界面粘结能力不足,会严重影响到结构修补后的耐久性和整体性。针对影响新老混凝土粘结性能的主要因素,提出在新混凝土中掺入碳纤维的方法,来改善界面粘结性能。试验证明,这种方法能够大大提高新老混凝土粘结界面的抗剪、抗拉等性能。

修补钢筋混凝土梁新老混凝土界面粘结强度的试验研究

混凝土修补的耐久性问题日益受到关注。本文采用拉拔法对钢筋混凝土修补梁新老混凝土的界面 粘结强度进行了为期３年的系统测试。比较了粘结强度随时间的变化规律，分析了不同界面处理剂对耐久性的 影响。同时也提出了拉拔法测试界面强度的要点。

新老混凝土界面抗剪强度研究现状综述

新老混凝土界面抗剪强度是衡量界面黏结质量的关键因素,准确的计算抗剪强度是保证界面安全的前提。介绍了近几十年内国内外新老混凝土界面抗剪强度计算公式的研究状况,其中,主要分线性表达式和非线性表达式两类介绍了国外的研究状况。同时,对国内外规范中的计算公式进行了对比分析,指出了它们之间的差异。最后,指出了值得进一步深入研究的几个问题,这对于新老混凝土界面抗剪强度的研究具有一定的参考价值。

新老混凝土界面粘结试验研究

通过斜剪试验方法,对比了新老混凝土采用四种不同界面剂的粘结效果,提出了性能较优的新老混凝土界面处理材料,为实际工程中的应用提供参考。