混杂网格增强超高性能混凝土双向板的弯曲性能

网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻璃纤维网格混杂增强UHPC板、3个钢丝网格与玄武岩纤维网格混杂增强UHPC板、6个单一网格增强UHPC板和1个无网格UHPC对照板进行弯曲试验,研究网格种类、总层数及铺层方式对其破坏形态、承载能力和弯曲韧性的影响.结果表明:与单一钢丝网格板和单一玻璃纤维网格板相比,钢-玻璃纤维网格混杂板开裂后表现更显著的硬化现象,在连续网格与混杂短纤维协同效应下,板呈现多裂缝破坏模式,延性较理想.铺设2层网格时,钢-玻璃纤维网格混杂板的承载能力较单一钢丝网格板提升23.7%,且其在20 mm挠度处的残余承载力较单一玻璃纤维网格板提升28.2%;钢-玄武岩纤维网格混杂板峰前阶段的能量吸收值和20 mm挠度处的残余承载力均优于单一玄武岩纤维网格板.网格总层数为3层时,与单一玄武岩纤维网格板相比,2层钢丝网格与1层玄武岩纤维网格混杂增强板在峰前挠度为2 mm时的能量吸收值提高了21.6%,20 mm挠度处的残余承载力提高了42.6%.钢-玻璃纤维网格混杂板的网格强度利用率最理想,其承载能力、能量吸收值及弯曲韧性指标均高于钢-玄武岩纤维网格混杂板.最后,考虑网格强度有效利用率建立了混杂网格增强UHPC双向板抗弯承载力理论公式,适用性良好.

新型粉煤灰泡沫混凝土墙体轴心受压性能试验研究

利用工业固废粉煤灰制备节能与承重一体的新型墙体,对无冷弯薄壁C型钢外包内置钢丝网片固废粉煤灰泡沫混凝土墙体FW、外包1mm厚冷弯薄壁C型钢内置钢丝网片固废粉煤灰泡沫混凝土墙体CW1、外包2mm厚冷弯薄壁C型钢内置钢丝网片固废粉煤灰泡沫混凝土墙体CW2分别在轴压作用下的破坏形态、荷载-位移曲线及墙体极限承载力进行试验研究。研究结果表明:从破坏形态度角度,FW、CW1及CW2在破坏时,冷拔钢丝、冷弯薄壁C型钢发生屈服,泡沫混凝土破裂;FW大面积泡沫混凝土挤压破碎剥落,破坏严重;CW2破坏时完整性优于FW、CW1。从变形角度,CW1、CW2外包的C型钢能够对墙体内部的泡沫混凝土起到约束作用,墙体的刚度得到提升。从承载力角度,CW2较CW1提升了17.4%,较FW提升了23.7%。对墙体的轴压承载力进行理论计算,与墙体轴心受压试验的实测值相比,二者误差在10%以内且小于实测值,满足国家现行规范、行业技术标准相关要求。

高强钢绞线网/ECC加固RC柱小偏心受压性能研究

为研究高强钢绞线网/ECC(HSME)加固钢筋混凝土(RC)小偏心受压柱的正截面受力性能,对HSME加固RC柱、ECC加固RC柱和未加固RC柱进行了小偏心受压性能试验.结果表明:采用HSME加固后RC柱的整体性能得到显著提升,当采用相同的相对初始偏心距时,与未加固RC柱相比,HSME加固RC柱的开裂荷载、峰值荷载和延性分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%、75.9%~77.8%;相同荷载下,HSME加固RC柱的ECC应变和纵筋压应变均小于ECC加固RC柱,HSME的加固效果更优;HSME加固层为核心混凝土提供了有效约束,改善了RC柱的损伤分布和破坏模式,显著提高了RC柱的承载力和延性;整个受压过程中,HSME加固层与RC柱混凝土协调变形,共同工作性能良好.

高强不锈钢绞线网/ECC约束高强混凝土受压本构模型

为将新型复合材料“高强不锈钢绞线网/ECC约束素混凝土”用于实际工程结构,基于高强不锈钢绞线网/ECC约束高强混凝土(简称HSME约束高强混凝土)复合材料轴心受压试验结果,分析ECC强度、核心混凝土强度以及横向钢绞线体积配网率等对其受压性能的影响规律。试验结果表明:HSME能够有效约束核心混凝土轴心受压,破坏模式具有明显的延性性能,根据试验数据绘出HSME约束高强混凝土复合材料受压应力-应变曲线,可以分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和下降段。根据各阶段曲线的数学特征,建立HSME约束高强混凝土复合材料受压本构关系的全过程模型表达式。引入ECC特征值和横向钢绞线特征值,对本构模型的各参数进行分析,提出HSME约束高强混凝土复合材料的开裂压应变、峰值应力、峰值压应变和极限压应变等参数的表达式。将各参数代入所建立的受压本构关系绘出其应力-应变曲线,模型结果与试验所得应力-应变曲线吻合良好,开裂压应变与极限压应变的计算值与试验值对比范围分别为0.949~1.068和0.938~1.039。表明所提出的受压本构模型能够较好地反映HSME约束高强混凝土复合材料的应力-应变关系。

钢纤维增强钢丝网混凝土T形梁的抗弯试验研究

钢纤维增强钢丝网混凝土(FC)是一种新型的高强复合材料.为了解FC受弯构件的抗弯性能,文中进行了12根复合材料T形梁的抗弯试验,对构件的开裂及发展情况以及正截面抗弯承载力进行了对比分析.在此基础上,给出了T形梁正截面承载力的计算公式,并对影响FC受弯构件抗弯承载力的因素进行了分析.试验结果表明,钢纤维与钢丝网的复合能起到显著的增强效果,有效地提高钢筋混凝土受弯构件的抗裂性能和抗弯承载力.

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固技术的研究和应用

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固法是一种新型加固工艺,它具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。介绍新型加固技术高强钢绞线网-聚合物砂浆的基本特点,综合论述国内外将高强钢绞线网-聚合物砂浆用于混凝土结构及砌体结构加固的研究成果及使用情况,其中重点阐述该技术加固混凝土构件的加固机理和工作性能,提出该加固技术应重点解决的问题。

水泥钢纤维砂浆钢筋网加固矩形RC偏压柱试验研究

对水泥钢纤维砂浆钢筋网加固矩形混凝土柱的偏压性能进行了研究,通过6根柱高为1 200mm带牛腿的加固柱与另2根同配置未加固混凝土柱的对比试验,研究了加固方式不同的纵、横向网筋间距,在偏心距为70mm和150mm的情况下,对构件极限荷载、抗裂性能的影响.试验主要观测了试验柱裂缝开展状态、网筋应变、混凝土及砂浆层应变,结果表明水泥钢纤维砂浆钢筋网薄层加固是一种加固效果显著,加固后工作性能优良的加固方法.

三峡工程对外交通专用公路桥面铺装层设计与施工技术研究

详细分析了新型桥面铺装层材料的性能及其在国内外的应用情况，提出了三峡工程对外交通专用公路桥面铺装层合理的结构形式，并为工程实际应用提供了材料的选择、配合比设计方法、施工工艺等技术问题的研究成果。

钢筋钢丝网砂浆加固RC梁的抗剪试验

进行了钢筋混凝土(RC)原梁、钢筋钢丝网砂浆(SWM)加固RC梁和钢筋网砂浆(SM)加固RC梁的抗剪试验研究.结果表明:相对于SM加固法,SWM加固法能大幅度提高加固梁的抗剪承载力;即使在钢丝网用量很少的情况下(施工方便),加固梁仍具有良好的裂缝控制能力和相对较大的变形能力.同时,给出了加固梁的抗剪承载力和斜裂缝宽度的计算公式,其计算结果与试验结果基本吻合.

高强钢绞线网—聚合物砂浆抗弯加固的承载力计算

高强钢绞线网—聚合物砂浆加固法是一种新型加固工艺,具有耐火、耐腐蚀、耐老化、环保等优点。根据高强钢绞线网—聚合物砂浆抗弯加固的不同破坏模式,提出了钢绞线网—聚合物砂浆抗弯加固的抗弯承载力计算方法,并给出了工程实用的计算方法。计算结果与试验结果吻合较好,并具有一定的可靠性。

高强钢绞线网加固混凝土粘结性能试验研究

通过高强钢绞线网聚合物砂浆加固层与混凝土结构的剥离破坏试验,对加固层与混凝土界面的剥离破坏特征进行了研究。探讨了单侧加固、植筋加固及U型加固等不同的加固方式对加固层抗剪承载力及抗剪强度的影响。试验结果表明,采用U型加固等增加粘结面积的方式能有效提高加固层粘结面抗剪承载力,但同时会削弱加固层的抗剪强度,而在界面上植入抗剪钢筋后,能同时提高聚合物砂浆加固层的抗剪承载力及抗剪强度。根据试验结果,提出了最小植筋率的建议值。

高强钢绞线网加固RC梁抗弯性能的数值分析

以河北沧州某大桥加固工程为背景,在高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固的T形钢筋混凝土梁抗弯试验研究基础上,采用有限元程序对其进行数值分析,研究混凝土强度、原梁纵筋配筋率、钢绞线用量、二次受力等因素对加固性能的影响。分析结果表明:加固构件屈服承载力、极限承载力和屈服挠度随混凝土强度、原梁纵筋配筋率、高强钢绞线用量的提高而有所增长,但极限挠度有所降低,构件延性变差;二次受力加固构件以首次受荷发生屈服为界限,未屈服构件受持载程度影响不大,而屈服构件随持载程度增大,力学性能得到较大提升;加固构件最终破坏的模式受纵筋配筋率、钢绞线用量、混凝土强度等因素的影响而有所区别。

高性能树脂混凝土钢丝网薄层加固RC偏压柱试验研究

基于自主研发的可重复使用的加载装置,研究了配有钢丝网的高性能树脂混凝土薄层(HTRCS)对钢筋混凝土(RC)偏压柱的加固效果。通过8个大偏心试件研究了不同的加固位置和不同的钢丝网的布置层数对加固试件的破坏形式和极限荷载等的影响,并对比其中两个分别采用了不同加载装置的未加固试件的试验结果来分析自主研发装置对偏压柱受力状态的影响。最后为了进一步研究HTRCS加固RC偏压柱的加固机理,通过有限元软件分析了加固层的厚度和荷载的偏心距离等参数对加固试件承载力的影响。结果表明:该自主研发的装置不但能够较好地解决目前偏压柱试验竖向加载的安全性问题,而且能符合偏压柱的实际受力状态。HTRCS加固在受拉侧的试件破坏时受拉侧的裂缝分布与钢丝网的布置层数密切相关,当钢丝网的层数布置合理时,受拉侧的裂缝分布呈网状形;HTRCS加固在受压侧的试件破坏时受拉侧的裂缝间距与钢丝网的布置层数关系不大,但随着钢丝网的布置层数增大,受拉侧的裂缝宽度减少。HTRCS加固RC偏压柱能有效地提高试件承载力,但对于不同的加固位置,其加固机理不同。对于加固在受拉侧的试件,承载力的提高主要由钢丝网布置层数控制。当不布置钢丝网时,2 cm厚度的HTRCS加固试件受拉侧的承载力的提高仅为8%。对于加固在受压侧的试件,承载力的提高主要由加固层厚度控制。当不布置钢丝网时,2 cm厚度的HTRCS加固试件受压侧的承载力的提高可接近30%。当偏心距和柱截面沿偏心方向的长度的比值在0.7以上时,HTRCS加固在试件受拉侧的增强效果比加固在受压侧更明显。

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.

高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度分析

研究高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁新老材料强度随时间衰减的可靠度指标.利用时变可靠度理论,采用蒙特卡罗法模拟,给出了高性能复合砂浆钢筋网加固混凝土构件时变失效概率的计算方法.复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度先高于设计规范规定的目标可靠度,然后逐渐减小,接近设计使用年限时,接近目标可靠度,这一趋势为合理地评估结构性能提供了有效工具;结合非线性回归和时变可靠性指标,提出了加固RC构件使用寿命预测方法,为在役结构的维修与加固提供合理的经济决策依据.

新疆农村装配式轻钢-沙漠砂轻骨料混凝土剪力墙抗震性能

为研究新疆农村装配式轻钢-沙漠砂轻骨料混凝土剪力墙结构墙肢中钢丝替代钢筋的可行性,以及检验各墙肢在水平地震作用下的抗震性能和破坏形态是否符合预期的多道抗震设防工作目标,对2个边缘墙、2个窗间墙、1个窗下墙及1个普通钢筋混凝土剪力墙试件进行拟静力试验,对比分析各试件的滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力和承载能力。结果表明:边缘墙、窗间墙及普通钢筋混凝土剪力墙试件发生延性的压弯破坏,窗下墙试件发生脆性的剪切破坏;窗间墙与普通剪力墙在配筋率相同的条件下抗震性能指标接近,剪力墙中钢丝可代替钢筋;经比较,边缘墙试件极限位移角、延性系数、黏滞阻尼系数值最大,分别为1/50、3.37和0.163,其抗震性能最优,窗间墙试件次之,窗下墙最差,符合预期的工作目标;边缘墙、窗间墙可按偏心受压构件的正截面计算理论计算其水平受荷承载力。

钢绞线—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁抗剪承载力试验研究及数值模拟分析

采用有限元软件ANSYS对钢绞线—聚合物砂浆加固的钢筋混凝土梁抗剪承载力性能进行了数值分析,并将ANSYS分析的结果与试验结果进行对比表明,纵筋和箍筋的应变与试验结果吻合较好,但钢绞线的应变二者有一些差别。分析原因是,因为目前还没有很好的测量钢绞线应变的方法,试验过程中存在一定误差。用钢绞线—聚合物砂浆加固的混凝土梁在箍筋屈服后,仍然有一定的受荷余量,可一直持续到梁破坏,表明钢绞线加固后,延缓了钢筋混凝土梁的剪切脆性破坏。加固后的钢筋混凝土梁,能明显提高抗剪承载力,可延缓裂缝的出现和发展,裂缝呈细密且杂乱状;而未加固对比构件的裂缝较宽且有规律性;但有限元软件分析的梁裂缝不是很明显。本文的试验与有限元分析结果对钢绞线—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁的研究具有一定的参考价值。

钢筋钢丝网砂浆加固混凝土圆柱小偏心受压性能

为大幅度提高加固效率,提出用钢筋钢丝网砂浆加固混凝土圆柱的思路。分别用钢筋钢丝网(SW)、钢筋网(S)加固混凝土圆柱共18根,进行小偏心受压试验,探讨不同加固方法对试件承载能力和延性的影响。结果显示,钢丝网优越的配筋分散性,使钢筋钢丝网砂浆加固柱在不同小偏心距下,裂缝较多,而且可在一定时段内裂而不碎。偏心距分别为0mm、19mm和38mm时,钢筋钢丝网砂浆(SW)加固柱试件的极限承载力分别比钢筋网砂浆(S)加固柱试件高19.8%、16.8%和37.2%。

铺装层对钢箱梁结构抗爆性能影响试验研究

为了研究混凝土铺装层对钢箱梁结构抗爆性能的影响,在一定的药量和爆炸距离下,对配置钢丝网的钢箱梁混凝土铺装层进行了爆炸试验。实验表明,配置钢丝网的混凝土铺装层可以减少钢箱梁顶板在爆炸荷载作用下塑性破坏的程度(最大可降低50%以上);增设Kevlar布的钢丝网混凝土铺装层抗爆能力比单纯的钢丝网混凝土铺装层效果更好(最大可降低63%以上);钢丝网层数设置越多,混凝土铺装层破坏核心区直径越小;增设Kevlar布,在一定厚度下,可以减小混凝土铺装层破坏核心区直径;随着Kevlar布厚度增加,混凝土铺装层反而破坏严重,需要对Kevlar布的厚度和施工方法进行优化设计。

高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁截面刚度计算

高强钢绞线网增强ECC(Engineered Cementitious Composites)是一种新型高性能复合材料,具有优异的延性、韧性及裂缝控制能力。为了进一步将该复合材料用于混凝土结构加固,以显著提高加固后结构的整体性能,进行该复合材料加固无损钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)梁的抗弯刚度的试验和理论研究。考虑纵向高强钢绞线配筋率、工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)配方及高强钢绞线直径的影响,设计制作6根高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁和1根未加固的对比RC梁,进行受弯性能试验,并采用刚度比法对加固梁的受弯刚度进行分析。研究结果表明:采用高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁,可显著提升RC梁的受弯刚度、承载能力、控裂及变形能力,加固梁的受弯刚度随着纵向高强钢绞线配筋率或ECC弹性模量的增大而提高,纵向钢绞线配筋率接近的情况下,改变钢绞线公称直径,对加固梁的受弯刚度的影响不大。基于试验结果分析,采用相关力学理论和混凝土结构基本原理,推导建立了高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁的受弯刚度计算公式,该公式计算结果与试验结果吻合较好。