高温后型钢再生混凝土梁的受力性能及承载力计算

为了研究高温后型钢再生混凝土梁的受力性能,以温度、再生粗骨料取代率和剪跨比为变化参数,设计32个试件进行高温后的静力加载试验,观察了高温后试件的外观变化和受力破坏形态,获取其荷载-挠度曲线、截面应变分布和极限承载力等重要参数,分析了各变化参数对高温后型钢再生混凝土梁力学性能的影响,并探讨了其极限承载力计算方法。研究结果表明:高温后型钢再生混凝土梁的表面颜色由灰色变暗黄、表面龟裂,受力破坏形态与常温下基本相同;随温度的升高,试件的极限承载力和刚度逐渐降低,延性变差;再生粗骨料取代率的变化对试件的承载力和刚度影响不大,但对延性有一定的影响;随着剪跨比的增大,试件的承载力和刚度降低,延性却更好。

三面受热钢筋混凝土梁在高温时和降温后受力性能的试验研究

通过三面受热钢筋混凝土梁的荷载试验 ,给出了截面拉区高温梁和压区高温梁在高温时和降温后的主要受力性能及其比较。试验和分析表明 ,拉区高温梁在高温时的承载力和刚度比常温梁严重下降 ,但降温后因钢筋强度复原 ,梁承载力大部分可以恢复 ;而压区高温梁在高温时和降温后的极限承载力接近 ,且比常温梁下降有限。

不同混凝土保护层厚度钢筋混凝土梁的耐火性能

通过对５根钢筋混凝土简支梁进行的高温试验研究，得出不同混凝土保护层厚度试件的高温强度和变形值。

高性能复合砂浆钢筋网加固某RC框架梁施工技术

高性能复合砂浆钢筋网作为一种新型的加固技术应用于某RC框架梁的加固工程中。介绍了该工程的加固方案,重点探讨了高性能复合砂浆钢筋网加固该框架梁的施工工艺以及质量控制方法与标准,经过施工监控以及后期观测证明,该加固技术合理、加固效果良好。

高温下钢筋混凝土连续梁的受力性能试验研究

本文介绍6根钢筋混凝土两跨连续梁的高温试验,考察不同加载位置、荷载水平以及单跨或双跨加温等因素下连续梁的变形和内力随温度的变化规律,分析了连续梁的破坏特征和机构等.结果表明,在升温过程中连续梁发生剧烈的内力重分布,塑性铰是一个可变铰,而且可能改变其破坏机构,与常温下具有显著的差异.

两面高温下钢筋混凝土压弯构件的试验研究

进行了9根两面高温的钢筋混凝上偏心受压构件的试验.结果表明,不均匀高温下的钢筋混凝土偏心受压构件的极限承载力并不一定随偏心距的增加而下降,而是存在一个偏心距不等于零却有最大承载力的极强偏心距点,此点两侧随偏心距的增加构件的极限承载力下降.文中还给出了构件的各种表观现象、破坏形态、侧向挠度和轴向变形等性能随试验温度的变化规律.

高温下内力重分布引起的钢筋混凝土连续梁弹塑性分析

为了研究钢筋混凝土两跨连续梁在火灾和集中荷载作用下的力学性能,基于钢筋混凝土梁截面平衡条件提出了一种双筋矩形截面梁在火灾高温作用下的截面抗弯刚度计算方法,并应用于钢筋混凝土连续梁内力的计算.根据力学原理和材料高温特性对恒载升温条件下的钢筋混凝土两跨连续梁的内力重分布和变形全过程进行了弹塑性分析,所得结果与试验值吻合较好.结果表明研究钢筋混凝土连续梁在火灾和集中荷载作用下力学性能时考虑塑性变形是与实际相符的;高温下钢筋混凝土连续梁截面刚度的降低是引起内力重分布的主要原因,这种重分布贯穿于整个升温过程.

增大截面法加固高温损伤钢筋混凝土柱极限承载力的简化计算

给出了火灾损伤后用增大截面法加固的钢筋混凝土柱极限承载力的简化算法 ,并由试验予以验证。此方法可较准确地计算出不同受火温度后以及不同加固混凝土的强度等级、厚度等情况下柱的极限承载力。计算结果表明 ,该简化方法实用、简单且精度较高 ,可满足工程设计的要求。

两面与三面高温下钢筋混凝土压弯构件的性能比较

火灾情况下钢筋混凝土构件可有不同的受热面 ,其力学性能的差别很大。通过恒温加载试验比较了两面和三面高温下钢筋混凝土压弯柱的各种性能 ,包括截面温度场、变形和极限承载力等。进一步揭示了不同温度场对钢筋混凝土构件性能的影响 。

钢筋混凝土梁高温试验现象及损伤

进行了相同条件下不同受火时间的钢筋混凝土梁的高温试验,通过试验数据及表观现象分析,研究火灾中受火时间分别为0 h,0.5 h,1 h,1.5 h,2 h,3 h,钢筋混凝土梁构件宏观方面的变化,包括质量损失及表观颜色,裂缝,保护层等的变化规律和高温前后纵波波速的变化规律,总结出不同受火时间对钢筋混凝土梁构件损伤程度的影响。

高温下钢筋砼连续梁的破坏机构和内力重分布研究

通过对6根钢筋砼两跨连续梁进行高温试验,分析了连续梁的破坏特征、机构以及内力重分布情况.结果表明,在升温过程中,不但连续梁内力要发生剧烈的重分布,而且可能改变其破坏机构,与常温下具有显著的差异,塑性铰是一个可变铰.

高温下钢筋混凝土异形柱的数值分析方法

将钢筋混凝土异形柱沿高度划分为若干小段,假定每一小段内各截面的曲率线性变化,结合虚梁法和结构截面在力和温度作用下的非线性增量有限元分析方法,提出了钢筋混凝土异形柱高温下基于虚梁法的数值分析方法,同时建议了高温下每一增量步内混凝土和钢筋应力-应力应变点位置的确定方法。编制了相应的程序RCSSCF,程序考虑了轴力的二阶效应,程序的有效性得到试验结果的验证。研究表明:基于虚梁法的数值分析方法计算的耐火极限总体上略小于基于变形假定的数值分析方法计算的耐火极限。

考虑轴向约束的钢筋混凝土梁高温下竖向推覆试验

为研究轴向约束对钢筋混凝土梁高温下大变形力学性能的影响,进行了1根常温和2根高温下约束梁的竖向推覆试验。比较分析了不同升温时间对轴向约束钢筋混凝土梁测点温度、升温反应及延性和耗能等的影响;重点研究了轴向约束钢筋混凝土梁的高温反应、破坏形态、承载能力和受力机制。结果表明:升温过程中,随着温度的升高,轴向约束钢筋混凝土梁不断向下挠曲,但炉温超过800℃之后,挠度有所恢复;由于受热膨胀引起的轴压力影响,高温下约束梁塑性铰区域明显缩小,其延性和耗能能力随着温度的升高而降低;高温作用产生的初始轴压力提高了梁的峰值承载力,但随着升温时间的延长,其提高幅度低于材料劣化对梁峰值承载力的降低幅度;初始轴压力使得高温梁在破坏前始终处于压弯机制;研究结果可为验证和校正火灾下约束混凝土梁力学行为的数值模拟以及理论分析提供可靠的试验数据,并为进一步探讨高温下钢筋混凝土约束梁大变形时的破坏准则提供依据。

高温后钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

为研究高温后混凝土框架的抗震性能,设计了2个强梁弱柱框架和2个强柱弱梁框架,预先对其中2个框架进行明火升温试验,然后对所有试件进行低周往复加载试验.考察了各榀框架的破坏模式、荷载-位移关系、承载力、变形能力、刚度和耗能能力与高温和梁柱尺寸等因素的关系.试验结果表明:受火后混凝土框架的承载力和耗能能力有所降低,强梁弱柱型框架的承载力下降更为明显,且屈服位移增大,极限位移减小;受火后混凝土框架的塑性铰出现顺序改变为柱底—梁端—柱顶,柱端更容易出现塑性铰.常温下强柱弱梁型(破坏形态为梁端先出现塑性铰)框架在火灾后可能转化为"强梁弱柱"型破坏.

碳纤维布加固混凝土梁的高温抗弯承载力——影响因素及衰减关系

通过引入混凝土高温等效抗压强度,提出了碳纤维布加固混凝土梁高温抗弯承载力的一种简化计算方法。利用所提方法,考察了防火涂料设置、碳纤维布加固量、受拉钢筋配筋率、混凝土保护层厚度等参数对加固梁高温抗弯承载力的影响规律。在大量分析结果基础上,建立了加固梁高温抗弯承载力随升温时间的定量衰减关系。研究结果表明:(1)利用该简化方法所得加固梁的耐火极限与试验结果吻合较好;(2)实际工程中梁侧防火涂料高度可以90 mm为限,在此范围内加固梁的高温抗弯承载力随着梁侧防火涂料高度的增加逐渐增大;(3)混凝土保护层厚度越小,加固梁抗弯承载力随升温时间增加而降低的速率越大,但升温2 h以后加固梁的抗弯承载力基本按同一速率下降。

高温喷水冷却后钢筋再生混凝土梁受力性能试验及承载力计算

为研究高温喷水冷却后钢筋再生混凝土(卵石类)梁的力学性能,以温度、取代率、冷却方式和剪跨比为变化参数,对28个试件进行高温喷水冷却后的静载试验。观察试件的表观变化、受力破坏形态,获取其荷载-挠度曲线及力学性能指标。基于试验实测数据,深入分析各变化参数对试件力学性能的影响,并探讨其承载力的计算方法。研究结果表明:高温喷水冷却后,试件发生破损,受力破坏形态表现为弯曲破坏和斜压破坏,钢筋再生混凝土梁比普通钢筋混凝土梁具有更好的力学性能;随着温度的升高,承载力先增大后减小,而延性和耗能能力逐渐变差;随着取代率的提高,承载力、延性和耗能能力具有小幅增大的趋势,增幅在10%以内;冷却方式对承载力影响显著,而对延性和耗能能力无明显影响;剪跨比越小,承载力越大,但延性和耗能能力越差;最后,建议采用修正后的欧洲规范计算高温喷水冷却后钢筋再生混凝土梁的承载力。

钢筋混凝土梁托柱转换结构节点耐火性能分析

为提供钢筋混凝土梁托柱转换结构的防火设计依据,根据结构的受力特点,设计了两种足尺梁托柱节点单元试件,对两种节点单元试件进行了热力耦合作用下的耐火性能试验;采用有限元分析软件进行数值计算,分析了火灾下钢筋混凝土梁托柱节点单元的热力耦合耐火极限,得出各参数变化对梁托柱节点单元耐火极限变化规律.分析结果表明:升温曲线及最高温度对节点单元的耐火极限影响较大;荷载比为 0.6 的节点单元比荷载比为 0.4 节点单元耐火极限小;节点单元托梁纵向受拉钢筋的保护层厚度不同,其耐火极限从大到小为保护层厚度50 mm、保护层厚度 40 mm、保护层厚度 25 mm;转换托梁中受托柱处附加吊筋的设置可有效提高节点单元的耐火极限,并起到避免发生突然破坏的作用;节点单元托梁四面受火的耐火极限小于三面受火的耐火极限;在相同荷载比及相同受火工况作用下,两种钢筋混凝土梁托柱节点单元的耐火极限和破坏特点不同.

高温后钢筋再生混凝土梁受剪性能及斜截面承载力计算

为研究高温后钢筋再生混凝土梁受剪性能,以历经最高温度、再生粗骨料取代率和混凝土强度为变化参数,设计了17个钢筋再生混凝土梁试件,并对其进行了高温处理和静力加载试验。观察了试件历经高温后外观变化和受力破坏形态,获取了承载力、刚度、损伤、延性系数及耗能等力学性能指标,深入分析了各变化参数对其受剪性能的影响规律,探讨了斜截面承载力计算方法。研究结果表明:高温后钢筋再生混凝土梁的表面颜色由灰色变棕黄、表面龟裂,质量烧失率增大,受剪破坏形态与常温下基本相同;随着温度的升高,试件受剪承载力逐渐降低,延性变差;再生粗骨料取代率对试件的承载力和刚度影响不明显;混凝土强度等级高的试件在经历高温后的承载力和初始刚度大;本文基于强度折减法提出了斜截面承载力计算方法,其结果与试验结果的吻合较好。

高温后高强混凝土断裂性能研究

高强混凝土(High-Strength Concrete,HSC)广泛应用于各类复杂建筑中,火灾后高强混凝土的断裂和力学性能具有很大研究价值。通过带有初始切口的三点弯曲梁试验,研究了C50、C70、C90三种强度等级混凝土在历经25℃～800℃高温后的断裂性能,对比了夹式引伸计与DIC两种方法测得的荷载-位移曲线,分析了高温后残余抗压、劈拉强度、起裂韧度、失稳韧度和断裂能随所历经最高温度的变化规律。结果表明:夹式引伸计与DIC两种方法得到的荷载-位移试验数据吻合良好,基本重叠。起裂韧度和失稳韧度均随温度升高而下降,混凝土强度等级为C50时,断裂能随温度发展呈现先升高后降低的规律,混凝土强度等级为C70、C90时,断裂能随温度发展呈现先快速下降后缓慢下降(200℃后)的规律。

四面受热时型钢混凝土柱的简化计算方法研究

高温作用下型钢混凝土柱的力学性能的有限元分析是进行其抗火性能设计研究的重要途径。基于型钢和混凝土材料在高温下的力学性能曲线,简化得到其计算模型,通过ABAQUS软件分析,研究了高温下型钢混凝土柱在不同时刻的温度场分布,根据分析得到的结果确定了柱截面等温曲线的位置,结合常温下型钢混凝土柱的计算公式对高温下的计算公式进行了研究,简化得到了高温下型钢混凝土柱极限承载力的计算公式,根据已有的试验资料对所推导型钢混凝土柱简化计算方法的正确性进行了分析,结果表明:利用文中简化的计算公式计算所得的型钢混凝土柱的弯矩值为865 kN,轴力值为132 kN·m,与其试验值具有一定的吻合度。