NC–UHPC组合梁抗冲击性能的数值研究

超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的应用.为了实现结构抗冲击性能和经济的平衡,提出UHPC局部替换和包裹的方案改善钢筋混凝土梁的抗冲击性能.本文设计了NC梁、UHPC梁和NC–UHPC组合梁等不同的研究工况,然后对比分析各个试件的抗冲击性能.结果表明:相比普通钢筋混凝土梁,UHPC局部替换方案可以有效的避免梁的局部冲剪破坏,而UHPC包裹在冲击荷载下梁的破坏模式由冲剪破坏转变为弯曲破坏,两种方案均可有效的减少梁跨中的峰值位移和残余位移;UHPC局部替换相较于包裹方案,梁的跨中峰值位移和残余位移较小,且具有更高的跨中承载能力,在实际过程中建议UHPC局部替换长度取大于2倍梁高以避免局部冲剪破坏.

钢筋钢纤维高强混凝土梁抗弯性能的试验研究

通过 2 5根钢筋钢纤维混凝土梁的抗弯性能试验 ,研究了钢纤维和高强混凝土对受弯构件初裂强度、极限强度和延性的影响。

钢筋混凝土T型叠合梁静力性能试验研究

本文研究的钢筋混凝土T型叠合梁包括两种,其中叠合梁一由倒T型预制梁、预制板和现浇板组成,叠合梁二由矩形预制梁、预制板和现浇板组成。进行了两种叠合梁及现浇对比梁在单调荷载下的足尺模型试验,对叠合梁的破坏形态、预制梁与预制板之间和预制板与现浇板之间的滑移、截面整体工作性能、正截面受弯承载力与位移延性等进行了研究。研究表明:叠合梁与现浇梁均发生了弯曲破坏;在受力全过程中,叠合梁的截面应变分布满足平截面假定的要求;峰值荷载作用下,叠合梁中实测的预制梁与预制板之间和预制板与现浇板之间的滑移分别小于0.15mm和0.09mm,表明本文采取的叠合面抗剪构造措施是有效的;叠合梁的正截面受弯承载力较相应的现浇梁低4%～12%;3个试件都具有良好的延性特性,其位移延性系数均大于6.0,且叠合梁的位移延性较现浇梁的低1%～15%。研究结果表明,本文研究的两种钢筋混凝土T型叠合梁与现浇对比梁的总体性能均较为接近,均可满足工程设计要求。

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.

钢筋钢纤维高强混凝土梁正常使用极限状态研究

通过25根钢筋钢纤维混凝土梁的试验,研究了影响钢纤维高强混凝土梁在正常使用极限状态下裂缝宽度的各种因素。试验结果证明,在相同的配筋率下,钢纤维的体积掺率是主要因素。给出了钢筋钢纤维高强混凝土受弯构件的裂缝宽度计算公式,计算结果与试验结果符合良好。该公式简单实用,适用于工程计算,为《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38:2004)采用。

钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算方法

根据试验结果 ,分析了钢纤维含量特征值和钢纤维类型等因素对钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂的影响规律 ,研究了钢纤维对混凝土抗拉强度的增强效应与钢纤维对梁正截面抗裂度的增强效应之间的一致性关系 .

钢筋混凝土T型叠合梁抗震性能试验研究

研究了由倒T型预制梁、预制板和现浇板组成的钢筋混凝土T型叠合梁。开展了低周反复荷载下叠合梁与现浇对比梁的足尺模型试验,对其破坏形态、滞回曲线、位移延性、刚度退化与耗能等进行了较系统的研究。研究表明:低周反复荷载下叠合梁与现浇梁均发生了受弯破坏;峰值荷载下,叠合梁中实测的预制梁与预制板之间和靠近腹板侧预制板与现浇板之间的滑移分别为0.5mm和0.2mm;叠合梁与现浇梁的滞回曲线前期均较饱满,后期表现出一定的捏拢,但总体耗能均较好;反复荷载下叠合梁的刚度退化主要发生在开裂至屈服阶段,屈服后其刚度退化较缓慢;叠合梁的正、负弯矩截面受弯承载力分别较现浇梁的低9%和3%左右;叠合梁的正、反向位移延性分别比现浇对比梁约低6%和14%,但2个试件的位移延性系数均大于4.8。此外,还对低周反复荷载下与单调荷载下试件的受力性能进行了对比与分析。

硫酸盐侵蚀下混凝土梁正截面受弯承载力试验研究

为了研究掺合矿物质混凝土梁被不同浓度的硫酸盐溶液浸泡后的正截面受弯承载力,对6根钢筋混凝土简支梁进行了四点加载试验,分析梁承载力随硫酸盐溶液浓度的变化规律。结果表明:掺合的矿物质能够有效改善普通混凝土的抗硫酸侵蚀性能;梁试件正截面受弯承载力随硫酸盐溶液浓度的增加而减小;硫酸盐溶液的浓度越大,掺合矿物质混凝土梁的正截面受弯承载力增加越明显。在试验的基础上提出了考虑掺合矿物质和硫酸盐浓度的混凝土梁正截面受弯承载力计算公式,计算值与试验值符合较好。

劲性火山渣混凝土梁正截面承载力简化计算

为了充分利用钢材的抗拉性能好的优点 ,劲性混凝土梁中配置的钢梁往往截面绕强轴非几何对称 ,并且对于轧制工字钢 ,其截面形状不规则。如果直接按照这种截面计算劲性混凝土梁正截面承载力 ,工作比较繁琐 ,应用截面转换法可以有效地解决这一问题 ,同时还可以简化判定组合截面中性轴位置的过程。劲性普通混凝土梁正截面承载力计算的基本假定同样适用于劲性火山渣混凝土梁。 4根劲性火山渣混凝土梁的计算结果与实测结果吻合良好 ,截面转换法对于相关计算具有一定参考价值。