我国线接触股钢丝绳渊源及结构参数计算程序

介绍我国线接触股钢丝绳的由来、发展过程和品种范围。鉴于钢丝绳增加品种和需用7.0以下的低捻距倍数捻股等要求,编制了线接触股程序,该程序可自动生成捻距倍数为6～10的多种结构。以西鲁式股为例,在某一捻距倍数时,给出线接触股钢丝绳技术参数的关系和相应的计算公式,计算精度达小数点后4位有效数字。介绍所应用的编程软件和代表品种计算程序的模式,使用该程序能输出所列线接触股全系列的基本参数和捻制参数。

高强钢绞线与工程水泥基复合材料黏结性能试验

为研究高强钢绞线与工程水泥基复合材料的黏结性能,考虑钢绞线直径、相对锚固长度、加固层厚度及ECC抗压强度的影响,对84个棱柱体与12个薄板试件进行单轴拉拔试验.结果表明:拉拔荷载滑移曲线呈现三阶段变化规律;减小钢绞线直径或相对锚固长度,或者增加ECC抗压强度,可以提高平均黏结强度;钢绞线在ECC中的临界保护层厚度为其直径的3.7倍.提出了考虑多因素的高强不锈钢绞线与ECC平均黏结强度及临界锚固长度计算公式,与试验结果吻合良好.

多丝复合结构压实股钢丝绳生产工艺改进

采用整体拉拔法生产复合结构压实股钢丝绳过程中,钢丝绳捻制应力消除不彻底,残留在股表面的机油在捻制合绳后经常出现滴落,影响用户的正常使用和钢丝绳的使用寿命。将压实股钢丝绳股的捻距倍数调整为不大于股直径的8.5倍,钢丝绳的捻距倍数调整为不大于钢丝绳直径的6.5倍,捻制应力消除效果良好,达到客户要求;将钢丝绳表面脂替代机油作为拉拔过程的润滑油,生产的压实股钢丝绳扭转、抗拉强度达到国家相应标准的要求,股表面质量良好,模具的使用寿命正常。

预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条关键生产控制

为使预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条更适用于后期深加工,满足终端产品性能指标要求,在充分考虑环境温度对产品质量影响的基础上,对化学成分设计、轧制工艺控制、组织性能控制及盘条表面质量、外形尺寸等关键生产控制环节进行分析。结果表明,对C、Mn、Cr等强化合金元素含量进行合理设定;盘条表面缺陷深度控制在0.1mm以下;开轧温度控制在1 000~1 040℃;索氏体化率控制在1.5级以上,索氏体片层间距在0.18~0.25μm;盘条表面无严重划伤、结疤及耳子等缺陷,最终得到综合性能优良的预应力热轧盘条。

钢绞线网-ECC加固RC柱小偏心受压承载力研究

为解决小偏压钢筋混凝土(RC)柱的脆性破坏问题,将钢绞线网-工程水泥基复合材料(ECC)应用于RC柱加固,进行了该复合材料加固RC柱小偏心受压性能试验和理论研究,分析了加固方法、偏心距和纵向钢绞线配筋率等对加固RC柱小偏心受压性能的影响。结果表明:钢绞线网-ECC复合材料加固层可对受压区核心混凝土提供有效的约束,加固后RC柱的开裂荷载、峰值荷载及位移延性系数分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%及75.9%~77.8%;相比仅ECC加固,钢绞线网-ECC复合材料加固效果更优;随着偏心距的增大,加固RC柱的开裂荷载和峰值荷载均降低,但其延性提高,而纵向钢绞线配筋率对其影响相对较小。在试验研究基础上,提出了钢绞线网-ECC复合材料加固RC小偏压柱的承载力计算式,计算结果与试验结果吻合良好,计算值与试验值的比值约为0.94。

高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料受拉应力-应变关系

为了研究高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,EEC)的受拉性能,考虑高强不锈钢绞线配筋率、ECC抗拉强度、高强不锈钢绞线网增强ECC试件宽度3个影响因素,对设计的27个高强不锈钢绞线网增强ECC试件进行了单轴拉伸试验。试验结果表明,高强不锈钢绞线网增强ECC受拉试件的开裂应力和极限应力随着钢绞线配筋率、ECC抗拉强度的增大而增大;增大试件宽度对试件的开裂应力和极限应力几乎无影响。基于试验结果,提出并建立了高强不锈钢绞线网增强ECC受拉本构模型,推导了开裂应力和极限应力计算公式。经验证,计算结果与试验结果吻合良好,说明所建立的受拉本构模型可准确描述高强不锈钢绞线网增强ECC的受拉应力-应变关系。

高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料弯曲性能试验

为了研究高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)的受弯性能,考虑纵向高强不锈钢绞线配筋率、ECC抗压和抗拉强度等影响因素,对设计的8个高强不锈钢绞线网增强ECC试件进行四点弯曲试验。结果表明,随着纵向高强不锈钢绞线配筋率增大,其开裂荷载基本不变,峰值荷载明显增大,但峰值位移减小,即延性降低;纵向高强不锈钢绞线配筋率小于0.48%比较合理。随着ECC强度提高,高强不锈钢绞线网增强ECC受弯试件开裂和峰值荷载均增大。ECC开裂后,受拉区的钢绞线和ECC共同受拉,施加荷载达到峰值荷载的80%时,底部最大裂缝宽度仅0.08 mm;达到峰值荷载时,最大裂缝宽度不超过0.55 mm;受压区ECC的压应变达到0.01;ECC完全压碎时,跨中最大挠度达到跨度的1/15。说明本文研究的高强不锈钢绞线网增强ECC具有良好的抗裂性能和延性性能。

高强不锈钢绞线网/ECC约束混凝土抗压强度

将高强不锈钢绞线网/超高韧性水泥基复合材料(ECC)用于约束高强混凝土(简称HSME约束高强混凝土),并考虑混凝土强度(C55~C75)、ECC强度及横向钢绞线配网率等,开展其受压性能的试验和理论研究.由轴压试验可知:当HSME约束高强混凝土达到开裂荷载、85%的峰值荷载和峰值荷载时,最大裂缝宽度分别为0.02,0.08,0.20 mm,表现出极好的裂缝控制能力;破坏时整体裂而不碎,约束层和核心混凝土黏结良好.与素混凝土相比,HSME约束高强混凝土抗压强度、延性和变形能力显著增高.增大ECC强度和混凝土强度可增大其开裂荷载及峰值荷载,增大横向钢绞线配网率可增加其延性.引入ECC及横向钢绞线特征值,建立了HSME约束高强混凝土抗压强度计算模型,并通过对比本试验和其他试验的结果,验证了该模型的有效性.

新型复合材料“高强钢绞线网/ECC约束素混凝土”受压性能试验研究

考虑混凝土强度、工程水泥基复合材料(ECC)强度和横向高强钢绞线配筋率等因素,研究新型复合材料"高强钢绞线网/ECC约束素混凝土"(以下简称HSE约束素混凝土)的受压性能。HSE约束素混凝土轴心受压试验显示,达到最大荷载的30%左右时,约束层ECC出现约为0.01 mm的竖向裂缝;约为最大荷载的85%时,表面最大裂缝宽度约为0.07 mm;达到最大荷载时,最大裂缝宽度仅为0.20 mm;说明该新型复合材料具有很好的裂缝分散和控制能力。之后荷载缓慢下降至最大荷载75%左右,第一根横向钢绞线断裂;达到破坏时裂而不碎,约束层和核心混凝土未发生黏结破坏,完整性良好。HSE约束素混凝土与素混凝土相比,其开裂应力提高了88%~116%;轴心抗压强度提高了21%~49%、轴心压应变增加了约45%;极限压应变提高了106%~175%。ECC强度和混凝土强度及横向钢绞线配筋率的提高,均增大其开裂和最大荷载及极限压应变。

高强不锈钢绞线网增强ECC加固RC短柱轴心受压试验

在新型复合材料“高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料(ECC)(简称HSME)”的力学性能和约束素混凝土受压性能研究基础上,将钢筋混凝土(RC)短柱配筋率和混凝土强度以及加固层的ECC强度和横向钢绞线配筋率作为参数,试验研究高强不锈钢绞线网增强ECC加固RC短柱轴心受压性能。结果表明,和未加固RC短柱相比,HSME加固RC短柱不仅承载力大幅度提升,而且破坏时裂而不碎、具有明显的延性破坏特征,开裂荷载、峰值荷载及峰值位移显著提高;荷载达峰值荷载80%左右和峰值荷载时,试件表面最大裂缝宽度仅为0.09 mm和0.25 mm,表现出优良的多缝开裂和裂缝控制能力。HSME加固RC短柱荷载-位移曲线属于偏态的单峰曲线,包含弹性、裂缝发展、最大荷载和承载力下降四个阶段。随着ECC抗压强度和横向不锈钢绞线配筋率增大,HSME加固柱开裂荷载和峰值荷载均明显增大;增大RC柱配筋率和混凝土强度可提高加固柱峰值荷载和延性。

高性能复合材料“高强钢绞线/ECC”板受弯试验分析

考虑ECC强度、高强钢绞线配筋率等因素的影响,通过竖向加载试验,研究高性能复合材料"高强钢绞线/ECC"板的受弯性能。当加载到峰值荷载20%左右,在板受拉区的ECC出现0.01mm的细微裂缝,之后,受拉区的ECC和钢绞线共同受拉,达到峰值荷载的80%时,板底部最大裂缝宽度仅0.08mm;达到峰值荷载时,受压区ECC被压碎、压应变达到0.01;底部最大裂缝宽度不超过0.5mm;跨中最大挠度达到跨度的1/15。结果显示,高强钢绞线/ECC板具有良好的抗裂性和延性破坏特征。随着ECC强度提高,板的开裂荷载和峰值荷载随之增大。随着高强钢绞线配筋率增大,其开裂荷载基本不变,峰值荷载明显增大但峰值位移减小。

钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术及质量控制分析

结合北京市地方标准的审查及工程实践,对钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术及其质量控制进行了分析,提出应注意的问题及建议。