Effect of Freeze-thaw Cycles on Bond Strength between Steel Bars and Concrete

The effect of freezing and thawing cycles on mechanical properties of concrete （compressive, splitting tensile strength） was experimentally investigated. According to the pullout test data of three kinds of deformed steel bars, the bond stress-slip curves after freezing and thawing were obtained. The empirical equations of peak bond strength were proposed that the damage accounted for effects of freezing and thawing cycle. Meanwhile, the mechanism of bond deterioration between steel bars and concrete after freezing and thawing cycles was discussed. All these conclusions will be useful to the durability design and reliability calculation of RC structures in cold region.

MEASUREMENT OF K_(IC)OF MEDIAN OR LOW STRENGTH STEEL USING ROUND BARS WITH CIRCUMFERENCIAL CRACK

The size effect of tension round bars with circumferential crack was described and used to measure the plane-strain fracture toughness K_(1c) of median or low strength steel.The size of cylindrical specimen required for K_(1c) measurement is much smaller than that of standard specimen.The J-integral values of the cylindrical sqecimens were calculated to characterize the size effect.The finite element calculution and fracture morphology analysis have been conducted to eyplain the fact that smaller cylindrical specimen could be used to measure K_(1c) of median or low strength steel.

Tensile bond anchorage properties of Australian 500N steel bars in concrete

In order to investigate the tensile bond anchorage properties of Australian 500N steel bars in concrete,111 pullout tests were conducted.The precise bond slip values have been gained by using the laser displacement sensor with high resolution,including the complete bond-slip curves.How the main anchorage factors such as concrete strength,bar diameter(8,10,12,16,20,24,28,32 and 36 mm) the concrete covered,embedded length and transverse reinforcement influencing the bond anchorage properties was studied under tensile condition.The process of the tensile force-slip failure for Australian 500N reinforcing steel can be divided into five stages:elastic stage,local slip stage,slip in ascent stage,slip in descent stage and remnant stage.The formula for calculating the tensile bond strength of Australian 500N reinforcing bar in concrete was proposed according to the test results,including the consistent model for tensile bond-slip relationship.

HRB635级高强钢筋与C70高强混凝土黏结锚固性能试验研究

目的 研究HRB635级高强钢筋与C70高强混凝土之间黏结锚固性能,为工程应用提供参考。方法 设计制作了5组45个直锚试件进行拉拔试验,分析了锚固长度、配箍率、混凝土保护层厚度等因素对锚固性能的影响。结果 试件极限承载力随配箍率和锚固长度的增加而增加,但当箍筋率ρsv大于1.26%,锚固长度la大于15d后,配箍率和锚固长度的增加不再对试件极限承载力产生明显的影响;对于未配置箍筋的试件,当试件保护层厚度从2d增加到3d时,试件极限承载力随着保护层厚度的增加而增加,但当保护层厚度大于3d后,保护层厚度的增加对试件极限承载力基本没有影响。结论 在进行HRB635级高强钢筋和C70高强混凝土试件设计时,锚固长度可按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中相关公式进行计算,且具有足够的安全储备。

不同性能水平下600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究

基于性能抗震设计思想的600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究,对于推广高强钢筋混凝土柱的应用至关重要。通过17根HTRB630高强钢筋混凝土柱试件和3根HRB400钢筋混凝土柱试件的拟静力试验研究了其抗震性能。与HRB400钢筋混凝土柱相比,HTRB630高强钢筋混凝土柱的滞回曲线的形状没有发生明显改变,试件具有较好的承载能力和延性。将基于Kunnath损伤模型计算的损伤指数与试验中测量的损伤指数范围进行了比较,结果表明,Kunnath损伤模型可以准确计算HTRB630高强钢筋混凝土柱的损伤指标。根据HTRB630高强钢筋混凝土柱的破坏特点,以屈服点、峰值点和极限点作为高强钢筋混凝土柱的性能水平控制点。基于性能抗震设计的思想,将600 MPa级高强钢筋混凝土柱的性能水平划分为5个性能水平,即正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和接近倒塌性能水平。结合参考文献中600 MPa级高强钢筋混凝土柱的试验数据,对65个600 MPa级高强钢筋混凝土柱各特征点的位移角进行了相对频率统计分析,得到了600 MPa级高强钢筋混凝土柱在暂时使用、修复后使用和接近倒塌3个性能水平下具有超过90%安全保证率的位移角限值分别为1/150、1/80和1/60。

高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能试验研究

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的破坏过程、破坏形态和变形能力,评估了钢筋的应力及其强度发挥水平。结果表明:受压区HTRB630级钢筋能够达到屈服强度,且塑性变形能够充分发挥;提高配箍率,可提高试件小偏心受压承载力;当配箍率超过1.50%时,对试件承载力提高不多,但在一定程度上能够改善试件的变形能力。考虑箍筋对混凝土的约束作用,参照中国现行规范的计算方法,给出了高强钢筋混凝土柱压弯承载力的计算方法,计算结果与试验值相比吻合较好,可为该类构件的正截面设计和规范修订时提供参考。

柱脚设角钢的高强钢棒混凝土方柱抗震性能研究

以低粘高强钢棒作为主筋的混凝土柱,能在直至大变形阶段均具有稳定增长的承载力和较小的残余变形,有良好的自复位性能,但耗能能力较延性柱弱。该研究在高强钢棒混凝土方柱的柱脚配置角钢,在保证高强钢棒混凝土柱良好自复位性能的基础上提高其水平承载力和耗能能力。设计并制作了4根柱脚配置角钢和1根无角钢的高强钢棒混凝土方柱,进行低周往复加载试验,研究柱脚有无角钢、角钢厚度和轴压比、剪跨比对柱水平承载力、残余变形和耗能能力的影响。试验结果表明:所有高强钢棒柱加载直至位移角4%仍保持持续增长的承载力,加载位移角为2%和4%时的残余位移角分别在0.5%和1%以内,构件可修复概率分别能达100%和50%;与无角钢柱相比,相同轴压比的柱脚配置角钢的混凝土柱受弯承载力提升率达47%,单循环耗能提升最大达94%,累积耗能提升达24%;随着剪跨比的增加,试验柱的承载力下降;随角钢厚度的增大,承载力提升率增大,而耗能提升率减小。

630MPa热处理带肋高强钢筋机械锚固性能试验研究

为了研究630MPa热处理带肋高强钢筋的机械锚固性能分别采用单侧贴焊锚固与端头塞焊锚板的形式,对2组60个试件进行拉拔试验。研究不同锚固条件下混凝土抗拉强度、锚固长度、钢筋直径、混凝土保护层厚度及配箍率对其机械锚固性能的影响。结果表明:630MPa热处理带肋高强钢筋机械锚固试件具有3种破坏形式,即混凝土劈裂、钢筋拔出、钢筋屈服,端头塞焊锚板试件抗滑移效果更优。试件的机械锚固强度随着混凝土抗拉强度、混凝土保护层厚度、配箍率的增大而增大,随着锚固长度、钢筋直径的增加而减小。基于试验结果建立了630MPa热处理带肋高强钢筋机械锚固强度计算公式,结果表明该公式计算值与试验值吻合较好。

不锈钢筋混凝土粘结锚固性能研究

为研究不锈钢筋混凝土的粘结性能,制作了11组33个试样进行中心拉拔试验,研究了混凝土强度、钢筋类型、相对保护层厚度和相对锚固长度对不锈钢筋混凝土粘结锚固性能的影响。根据试验结果,通过统计回归对钢筋混凝土粘结强度计算公式进行了修正,利用修正后计算公式进行了粘结强度的计算,并将粘结强度计算值与试验值进行对比。结果表明,修正的粘结强度计算公式可较为准确地求出不锈钢筋混凝土的粘结强度。

新型高强钢筋混凝土梁短期抗弯性能研究

为研究一种高强、高应变、高抗腐蚀性的新型钢筋替代普通钢筋应用于混凝土梁后构件的抗弯性能,对等强度设计的两种新型高强钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁进行短期受弯性能试验,对比分析两种梁的承载力、变形、裂缝及破坏形态,并基于试验结果,将新型高强钢筋混凝土梁受弯承载力、最大裂缝宽度、挠度的试验值与规范计算值进行对比。结果表明:等强度设计的两种梁承载力相近,但破坏形态有较大的不同,相同外力下,新型钢筋混凝土梁的挠度、最大裂缝宽度、裂缝高度都大于普通钢筋混凝土梁的。新型钢筋混凝土梁的开裂弯矩和极限弯矩按现行规范公式进行计算具有足够的安全储备,正常使用阶段,短期荷载作用下新型钢筋混凝土梁挠度试验值与规范计算值吻合较好,最大裂缝宽度的试验值与规范计算值相比偏大。

配筋形式对小箱梁“T”形UHPC湿接缝连接强度影响的有限元分析

本文以4 m×20 m预制小箱梁桥负弯矩区横向湿接缝为背景,应用UHPC材料替代传统高强微膨胀混凝土作为湿接缝材料,并做了“T”形构造设计.应用ABAQUS进行有限元建模,采用内聚力模型处理UHPC湿接缝与普通混凝土箱梁交界面,结果表明,在墩顶“T”形接缝翼缘的UHPC-NC交界面为危险截面;改变搭接钢筋直径和预埋筋与搭接钢筋的搭接长度对极限荷载影响较大,而对开裂荷载影响较小;改变预埋钢筋与搭接钢筋的搭接长度能有效影响UHPC-NC的连接强度,而改变搭接钢筋直径对UHPC-NC的连接强度影响较小.

全轻页岩陶粒混凝土与钢筋的极限粘接强度影响研究

全轻页岩陶粒混凝土和钢筋之间的粘接作用较为复杂,粘接强度受钢筋类型、锚固长度、混凝土强度等因素影响,通常采用中心拉拔试验方法分析全轻页岩陶粒混凝土的粘接效果。对此,采用该方法进行了12组不同标准的全轻页岩陶粒钢筋混凝土试件粘接强度测试试验,分析了试件拉拔破坏和劈裂破坏二种破坏形态,对比了不同钢筋直径、钢筋类型和混凝土强度等级下试件的粘接强度变化,并提出了更加合理的极限粘接强度计算方式。以期促进全轻页岩陶粒混凝土的深入研究和在建筑行业的广泛应用。

HRB500钢筋轻骨料混凝土柱轴压承载力试验研究及可靠度分析

为了研究高强钢筋页岩陶粒混凝土轴压柱的承载力,制作了8根试件,研究了配筋率、配箍率、混凝土强度等对其承载力和破坏形态的影响。此外,得到了相关文献的有关统计参数,采用JC法,并利用Matlab软件编程迭代求解高强钢筋页岩陶粒混凝土轴压柱的可靠度指标。结果表明:在其他设计参数相同前提下,轴压柱的可靠度指标随着配筋率、配箍率、稳定系数以及截面面积的增大而增大,随着荷载效应比的增大而降低;JGJ/T 12—2019《轻骨料混凝土应用技术标准》中的轴心受压承载力计算公式可以满足GB 50068—2018《建筑结构可靠性设计统一标准》中的可靠指标要求。

水下自护混凝土与钢筋握裹力试验研究

随着水下自护混凝土技术的推广和应用,其关键工艺参数水下保护剂浓度对水下自护钢筋混凝土结构性能的影响成为关注的热点。基于水下自护技术,在常用工作浓度范围内,对水下自护混凝土的素混凝土力学性能、混凝土与钢筋握裹力、微观孔隙结构开展了试验研究。试验结果表明:在不同水下保护剂浓度下,水下自护素混凝土抗压强度水陆强度比均超过80%;混凝土与钢筋握裹力水陆强度比约在40%~65%,水下保护剂浓度越高,混凝土与钢筋握裹力水陆强度比越低;混凝土基质区域孔隙率和混凝土与钢筋握裹力存在负相关关系;水下保护剂能够有效提升水下自护混凝土的力学性能,但水下保护剂浓度的提升会对混凝土与钢筋握裹力强度造成不利影响。因此,合理选择水下保护剂浓度并增加钢筋用量是提升水下自护钢筋混凝土工程的可靠性的重要举措。

边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究不同剪跨比、不同边缘构造形式对边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土剪力墙抗震性能的影响规律,进行了3个C50再生混凝土剪力墙低周往复荷载试验,包括1个现浇高剪力墙、1个现浇中高剪力墙、1个装配式中高剪力墙。分析了各试件的破坏形态、滞回性能、承载力、延性、刚度退化、耗能能力。结果表明:边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土剪力墙破坏形态均以弯曲破坏为主,各试件滞回曲线较饱满,耗能能力较好;中高剪力墙的承载力和刚度比高剪力墙明显提高,但延性系数降低;装配式再生混凝土中高剪力墙在达到峰值荷载之前整体性良好,但由于后浇结合面相对薄弱,试件破坏相对较早,承载力下降较快,延性稍差。基于试验结果,建立了边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土中高及高剪力墙承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

高贝利特硫铝酸盐水泥在免拆钢筋桁架楼承板中的应用

装配式叠合楼板是由预制混凝土底板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。对比分析了装配式叠合楼板、钢质楼承板、纤维水泥板楼承板、细石混凝土免拆钢筋桁架楼承板的生产工艺与性能特点。重点分析了采用高贝利特硫铝酸盐水泥制作的细石混凝土免拆钢筋桁架楼承板的工艺特点及性能。高贝利特硫铝酸盐水泥细石混凝土底板吊装速度快、脱模时间短、低温免蒸养、免拆模;底板密度较小、收缩变形量小、抗压强度高、吸水率小、跨度大。

高性能材料在深基坑工程中运用的可行性研究

深基坑支护结构中高性能材料应用的理论成熟,高强钢筋和高强混凝土产业成熟稳定,现有混凝土理论可以验证高性能材料在深大基坑中的理论可行性。在模拟深基坑项目中,通过控制外部条件的变化,提取不同工况下高强材料的用量指标,进而评价高性能材料在基坑支护工程中的经济性,为后续项目提供参考。

建筑施工现场钢筋抗拉强度的检测方法与质量控制

为解决建筑施工现场的钢筋质量问题,本文对建筑施工现场钢筋抗拉强度的检测方法进行了研究,分析了其抗拉强度的检测结果,并提出了加强其质量控制的有效措施,以期为相关人员提供参考。

630 MPa级高强度抗震钢筋开发试制

为适应建筑业“减量化”用钢趋势,采用铌钒复合微合金化工艺对630 MPa高强度抗震钢筋进行了开发试制。对试制钢筋的力学性能、化学成分、金相组织等进行了检验分析。结果表明:试制钢筋的力学性能达到设计要求,具有良好的时效性和抗震性,综合性能良好。对比分析不同轧制工艺制度生产钢筋的性能,明确了较优的加热温度和冷却温度。通过分析生产过程的工艺参数、时效性能检测等数据,阐明了稳定化生产的工艺参数。

钢筋与地聚物混凝土黏结性能试验研究

水泥在生产过程中消耗能源较高,污染严重。地聚物混凝土具有节能减排的特点,有望在建筑材料领域得到广阔应用。文中开展了钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试验研究,深分析了钢筋与地聚物混凝土之间的黏结破坏机理,并探究地聚物混凝土在抗压、劈裂抗拉强度以及黏结长度等方面对黏结破坏的影响规律。试验结果表明,在钢筋直径14mm和黏结长度5d条件下,相对保护层厚度(cld)=4.86是钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件破坏模式从拔出破坏到劈裂破坏的临界点;钢筋直径为14mm和黏结长度为7d的地聚物混凝土中心拉拔试件,会导致钢筋屈服早于钢筋拔出或者地聚物混凝土劈裂。研究可为地聚物混凝土在实际工程中的应用提供一定理论经验,对后续钢筋与地聚物混凝土黏结性能起到指导意义。