无粘结预应力RPC梁疲劳性能试验

目的研究对比两种试验梁的静力及疲劳破坏形态.方法采用静载和等幅疲劳试验的方法,通过测量仪器采集和分析两种RPC梁挠度、裂缝宽度、钢筋应变和RPC应变.结果在出现概率为98%的桥梁应力幅作用下,两种试验梁的疲劳寿命都在200万次以上;对于无粘结预应力RPC梁,梁裂缝宽度﹑受压区边缘应变﹑跨中挠度﹑钢筋应变分别为0. 08 mm﹑814×10^(-6)、7. 6 mm、484×10^(-6),对于普通钢筋RPC梁分别为0. 12 mm、1 147×10^(-6)、10. 3 mm、1 226×10^(-6),远小于静载破坏对应值.结论两种试验梁都体现出了较好的耐疲劳性能,其中无粘结预应力RPC梁的耐疲劳性能强于普通钢筋RPC梁.

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RPC简支梁挠度计算方法

为了获得高强钢筋活性粉末混凝土简支梁受弯构件挠度的计算方法,进行了4根不同配筋率的高强钢筋活性粉末混凝土梁的结构试验。研究结果表明,试验梁的挠度实测值比普通钢筋混凝土梁计算公式计算值低16%左右。基于试验数据,在普通钢筋混凝土梁挠度计算式中引入挠度折减系数并取为0.84,对公式予以修正,从而建立了高强钢筋RPC梁挠度的计算公式。公式计算值与试验值吻合良好。

铁路低高度预应力RPC梁设计与试验研究

为推动活性粉末混凝土低高度梁应用于铁路工程,对低高度预应力RPC梁开展设计、理论和试验研究。在对低高度预应力RPC梁设计的基础上,开展RPC梁静载试验,测试梁体的跨中挠度和荷载值,加载过程中对裂缝情况进行观测。试验结果表明:梁体的承载力、抗裂能力和竖向刚度均满足规范要求,且有较大安全储备;低高度预应力RPC梁在进行1.2倍设计荷载加载后,梁体未出现裂缝。通过理论计算分析RPC梁弹性阶段位移值,与试验结果吻合良好;荷载作用下RPC梁的拉应力小于RPC材料抗拉强度,验证了试验结果的正确性;梁体理论计算承载力为设计荷载的2.29倍,满足规范和使用要求。

无黏结部分预应力RPC吊车梁挠度与刚度的静载试验研究

为了研究无黏结部分预应力活性粉末混凝土受弯构件的刚度变化特征及计算方法,对2根无黏结部分预应力吊车梁进行试验研究,获得了吊车梁在各级荷载作用下挠度变化图及刚度变化值;分析梁的受力及整个破坏过程,建立荷载-挠度变化曲线,将试验值和计算值展开对比研究,修正了反拱值;建立了梁开裂前后刚度计算公式.研究结果表明,梁开裂前,预应力效应和RPC的抗拉作用是保持其刚度恒定的主要因素;梁开裂后直至破坏,钢纤维以及预应力筋面积对挠度的影响较大,是影响其变化的主要因素.对于无黏结预应力活性粉末混凝土简支梁,在开裂前取0.85B0计算反拱值较为合理;在计算预应力RPC梁的开裂后刚度时,RPC的抗拉强度和钢纤维的拉结作用对梁的整体刚度有较大的提高,其增大系数可以达到1.7左右.

钢筋活性粉末混凝土简支梁受弯力学性能试验与计算

活性粉末混凝土(RPC)与普通混凝土(OC)相比,具有超高的强度、高韧性和优异的耐久性,其构件承载力与刚度计算方法必然不同于普通混凝土构件。该文对4根钢筋活性粉末混凝土简支梁开展受弯性能足尺试验,获得了梁的开裂弯矩、极限弯矩及荷载-跨中位移曲线,揭示了RPC简支梁受弯变形特征与破坏模式,推导了钢筋RPC简支梁的开裂弯矩与正截面受弯承载力计算公式。结果表明:钢纤维RPC极限压应变为4394με~5200με,开裂应变为690με~820με,均远大于普通混凝土;由于添加了钢纤维,公式推导时必须考虑RPC拉区拉应力的影响,推导所得开裂弯矩、正截面受弯承载力及刚度公式计算值与试验值吻合较好,计算公式具有较高的精度,可用于钢筋RPC梁的设计计算。

南疆铁路大桥病害梁更换方案研究

天津港南疆铁路大桥与海滨高速公路交叉处,由于该处梁体多次受到撞击而损伤,梁部强度和刚度已无法满足重载列车的通行要求,严重影响铁路运营安全,亟需更换。以此项目为依托,详细对比了RPC简支T梁、钢板梁和预应力混凝土箱梁三种方案,全面分析各方案的结构形式、施工方案、工程投资及优缺点,通过对比分析最终给出推荐方案,为同类桥梁更换项目开展提供一定借鉴。

活性粉末混凝土梁受弯非线性全过程分析

采用活性粉末混凝土(RPC)材料的单轴拉压应力—应变关系,考虑RPC梁受力特性,以平截面假定及数值积分法为基础,根据内力平衡关系编制RPC梁的截面计算分析程序,计算其弯矩—曲率关系曲线。在此基础上利用共轭梁法,进一步得出RPC梁的荷载—挠度关系曲线,获得任意一级加载后的任意节点的位移,从而达到对RPC梁进行全过程分析的目的。用7组RPC梁的三分点破坏加载试验对数值计算结果进行验证,试验结果表明:RPC梁受力全过程中平截面假定仍然适用,数值计算出的配筋PRC梁的荷载—挠度全曲线、破坏形态以及极限荷载与试验结果吻合良好;无筋RPC梁试验结果均小于理论计算结果,且相差较大,无筋RPC梁的最终破坏模式为单一裂缝的脆性破坏。建议设计RPC梁时,在受拉区配置一定量的抗裂分布钢筋。

受火后钢筋RPC简支梁受力性能试验研究

为了研究受火后活性粉末混凝土(RPC)构件的力学行为及其变形性能,完成5根受火后钢筋RPC简支梁受弯试验,获得了梁的正截面剩余承载力、荷载-跨中位移曲线及裂缝发展规律,考察了配筋率、荷载水平、受火时间等因素对受火后钢筋RPC简支梁受力性能的影响,并将试验结果与常温下受力性能进行对比分析。结果表明:配筋率为2.20%~5.13%、受火时间135 min时,受火后钢筋RPC简支梁均保持为适筋破坏,且配筋率越大,剩余承载力越高,荷载水平越高、受火时间越长,剩余承载力越低;通过简化计算模型得到受火后钢筋RPC简支梁正截面剩余承载力计算值,与试验值吻合较好;受火后配筋率不低于3.94%的各试验梁剩余承载力与常温下相比降低了10%左右,钢筋RPC简支梁受明火作用后的承载力损失较小。