活性粉末混凝土管片抗弯性能的试验研究

为了探究活性粉末混凝土材料(RPC)在隧道管片方面的应用,通过对RPC梁进行抗弯试验,研究了厚度和配筋对RPC梁抗弯性能的影响,对比分析了不同参数下RPC试验梁的破坏特性、承载力、弯矩-挠度和弯矩-应变关系的变化规律,进而探究RPC作为衬砌管片材料的优越性。研究结果表明:在常温下配制养护RPC构件,其立方体抗压强度可达到130 MPa;少量配筋能够增加RPC构件的变形,提高延性;适量配筋能够显著提高RPC构件的抗弯承载力和变形,但减小厚度对适量配筋RPC构件的变形和抗弯承载力影响较小;掺加的钢纤维承载部分荷载,使得RPC应用于管片中可减少钢筋用量和厚度。     

预应力活性粉末混凝土箱梁抗弯性能试验

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)箱梁的正截面受力性能,进行了2片预应力RPC箱梁的抗弯性能试验,研究了RPC箱梁的受力变形特征以及顶板横向预应力对其抗弯性能的影响。结果表明:预应力RPC箱梁具有良好的变形能力,其极限变形可超过跨径的1/50;RPC箱梁正常使用阶段的裂缝宽度和短期刚度可参照《纤维混凝土结构技术规程》（CECS 38:2004）的相应公式计算,其中的钢纤维影响系数可分别取为0.4和0.2;RPC箱梁顶板内的横向预应力对截面抗弯承载力的影响较小,但会使受压区混凝土的应变分布更加均匀,从而减弱箱梁顶板受压的剪力滞效应并增加构件的延性;试验中对顶板内施加2.95 MPa的横向预压应力（仅为RPC棱柱体抗压强度94 MPa的3.1%）后,可使箱梁受压翼缘的有效分布宽度增加约10%,构件延性指标增加约3%。试验结果验证了提出的预应力RPC箱梁正截面抗裂和抗弯承载力的计算公式。     

钢纤维活性粉末混凝土抗弯性能试验研究

通过对不同钢纤维含量的活性粉末混凝土试件进行抗弯性能试验,研究钢纤维含量对其荷载-位移曲线及抗折强度的影响规律,分析了钢纤维活性粉末混凝土的抗弯破坏机理。结果表明:钢纤维对混凝土基体具有明显的阻裂作用,随着钢纤维含量的增加,试件荷载-位移曲线逐渐丰满,抗折强度增加,延性性能得到明显提高。     

不同参数对活性粉末混凝土梁剪切延性影响试验研究

通过10根活性粉末混凝土(RPC)梁在两点加载作用下的抗剪性能试验,研究剪跨比、配箍率及钢纤维掺量等因素对活性粉末混凝土梁抗剪破坏形态、剪切延性的影响。通过荷载–挠度曲线和剪切延性系数N1与N2对比分析不同参数下RPC梁的剪切延性,结果表明剪切延性随剪跨比、配箍率、钢纤维掺量的增大而增大;当剪跨比、配箍率达到一定值时,剪切延性提高效果明显减缓;而当钢纤维掺量增加到一定值时,剪切延性不再增加,反而开始降低;根据试验结果,给出RPC梁剪切延性较高时最佳钢纤维掺量。     

客运专线活性粉末钢纤维混凝土配比试验研究

在满足客运专线活性粉末混凝土(RPC)材料人行道挡板、盖板技术要求前提下,并在保证构件生产工艺的情况下,试验研究了水胶比、硅灰、石英粉以及钢纤维掺量对RPC混凝土工作性能及抗压强度的影响,配制出了抗压强度为154MPa,抗折强度为21.5MPa,且各项指标均能满足《客运专线活性粉末混凝土(RPC)材料人行道挡板、盖板暂...     

钢纤维体积掺率对无腹筋活性粉末混凝土简支梁抗剪性能的影响

通过对无腹筋活性粉末混凝土(RPC)简支梁的抗剪试验,分析不同钢纤维体积掺率对RPC简支梁的破坏形态、荷载-挠度曲线以及剪切开裂承载力和抗剪极限承载力的影响。试验结果表明:随着钢纤维体积掺率的增加,RPC简支梁裂缝发展充分,破坏形态有由斜拉破坏转化为剪压破坏的趋势;随钢纤维体积掺率的增大,梁跨中挠度增大;随钢纤维体积掺率的增大,剪切开裂承载力和抗剪极限承载力呈线性增大。在考虑钢纤维增强作用的基础上,基于现行混凝土及钢纤维混凝土技术标准,提出无腹筋RPC简支梁斜截面抗剪承载力的建议算式,其计算值较试验值偏于安全。     

钢纤维掺量对活性粉末混凝土初裂性能影响研究

通过三点弯曲试验研究分析了五种不同钢纤维体积掺量下活性粉末混凝土(RPC200)的抗弯初裂性能及其随纤维体积率的变化规律,并提出了活性粉末混凝土抗弯初裂性能的临界纤维体积率和最优纤维体积率.     

钢纤维预应力高强混凝土管桩试验研究

为提高预应力高强混凝土管桩的韧性和抗弯承载力,通过不同钢纤维体积掺量对C80管桩混凝土工作性能和力学性能影响的试验研究,确定最佳配合比。然后基于最佳配合比进行钢纤维高强混凝土管桩试制和足尺抗弯力学性能试验,并与未掺加钢纤维的高强混凝土管桩对比分析。结果表明：采用该配方制备的钢纤维高强混凝土管桩的外观质量、桩身强度等均符合相关规范要求。钢纤维增强的混凝土管桩抗弯承载力明显提高,破坏特征和延性性能得到显著改善。     

钢筋活性粉末混凝土道砟槽板疲劳性能试验研究

本文通过对铁路桥梁所用的钢筋活性粉末混凝土(RPC)道砟槽板进行疲劳性能试验研究和有限元模拟分析,检验其疲劳承载力是否满足列车活荷载的要求。首先通过材料试验获得RPC的基本力学性能,然后采用疲劳试验机对RPC道砟槽板中央集中加载进行疲劳性能试验,试验结果表明:钢筋RPC道砟槽板的裂缝发展阶段可分为三阶段;与普通混凝土板相比,第一阶段占总疲劳寿命的比例提高了5%,第二阶段道砟槽板的抗疲劳开裂性和带裂纹疲劳工作性能表现优于普通混凝土板;RPC消除粗骨料和加入了钢纤维是其疲劳性能提高的原因。最后利用有限元软件ANSYS对PRC道砟槽板的疲劳性能进行分析,分析得到的结果与试验结果一致,说明钢筋RPC混凝土道砟槽板的疲劳承载力可以满足列车活荷载的要求。     

钢筋钢纤维高强混凝土柱横向承载静力试验研究

通过6根钢筋钢纤维高强混凝土柱的横向承载静力试验,研究了其承载力、刚度、延性及破坏形态,探讨了钢纤维种类、轴力对其抗弯剪性能、横向荷载-跨中挠度曲线及延性的影响。试验结果表明,钢纤维的掺入显著提高了钢筋混凝土柱的横向承载力及延性,且超细钢纤维(MF)的提高效果优于螺旋形钢纤维(TF)。另外,所采用的轴力对钢筋钢纤维高强混凝土柱的横向承载力、刚度及其延性也具有较大的增强作用。     

自然养护活性粉末混凝土单轴受压的试验研究

针对活性粉末混凝土(RPC)高温蒸养的弊端,提出自然养护活性粉末混凝土的制备技术。自然养护RPC(SC-RPC)是以高强度等级水泥、高强掺合料、钢纤维等为原材料、采用常温标准养护制备而成的一种超高强混凝土材料。针对不同应变率、钢纤维体积率下SC-RPC单轴压缩的力学性能进行了研究,试验结果表明:钢纤维的掺入利于SC-RPC抗压强度、弯曲韧性和弹性模量的增加,并使试件的破坏形态由脆性转变为延性破坏;随着应变率的增加,常温RPC试件轴心抗压强度增加,韧度指数降低;弹性模量是不敏感的材料性能。     

活性粉末混凝土加固高强混凝土小偏压柱试验研究

为验证活性粉末混凝土(RPC)加固高强混凝土小偏压柱的有效性,对4根近似足尺RPC加固高强混凝土柱进行小偏压一次受力试验研究,通过与另1根同配置未加固的高强混凝土小偏压柱试验结果进行对比,研究不同强度等级RPC及加固层是否加有钢筋网对高强混凝土小偏压柱破坏特征和受力性能的影响。并对RPC的纵向应变﹑纵筋应变﹑柱的截面应变﹑纵向挠度及极限承载力进行分析。试验结果表明,RPC加固效果显著,对高强混凝土小偏压柱的极限承载力提高非常明显,且能有效改善高强混凝土小偏压柱裂缝分布情况,提高试件延性。     

玻璃纤维增强复材管约束纤维增强自密实活性粉末混凝土长柱轴压性能试验研究

提出了一种流动性能大于255 mm的钢纤维自密实活性粉末混凝土,以钢纤维掺量、GFRP管缠绕角度和长细比为设计参数,设计了7根玻璃纤维增强复材(GFRP)管约束纤维增强自密实活性粉末(RPC)长柱,并对其轴向受力性能进行试验研究。试验结果表明：虽然钢纤维改善了混凝土材料的抗压和抗剪切性能,但其对组合柱的破坏特性影响较小;与±45°GFRP缠绕管相比,±80°GFRP缠绕管对组合长柱的极限承载力和变形性能提升显著;长细比与试件极限承载力呈负相关,长细比越大,曲线的初始刚度及峰值荷载越小。在GFRP约束自密实RPC短柱计算模型的基础上,基于长细比关系的折减系数,提出GFRP约束自密实RPC长柱的极限承载力计算式,计算结果与试验结果均吻合较好,与过往的试验研究误差较小。     

活性粉末混凝土加固钢筋混凝土柱轴压性能试验研究

研究了活性粉末混凝土(RPC)加固法加固钢筋混凝土柱的轴压性能及影响因素。对5根钢筋混凝土柱进行了一次受力轴心受压试验,将其中4根加固柱试验结果与另外1根未加固柱试验结果进行对比。结果表明,RPC加固法是一种有效的加固方法,能够显著提高加固柱的极限承载力、峰值应变、开裂荷载、延性、刚度及抗裂性能,有效地改善加固柱的裂缝分布形态及破坏模式。RPC加固法可以大幅度提高构件的极限承载力和延性,约束裂缝的发展。最后,给出了加固柱受压极限承载力计算公式,该公式所得计算值与试验结果吻合较好。     

定向钢纤维活性粉末混凝土受弯及受剪力学性能试验研究

通过电磁场干预活性粉末混凝土(RPC)中钢纤维分布特征,制备了纤维体积掺量为1.5%的定向分布钢纤维RPC(ASFRPC)和乱向分布钢纤维RPC(SFRPC)试件,并对各试件开展了双面直剪试验和四点弯曲试验,分析了纤维长度(13~20 mm)和纤维方向对RPC试件的开裂性能、抗弯承载力、弯曲韧性、抗剪强度、剪切韧性等的影响。研究表明:纤维长度和方向对钢纤维PRC试件的初裂强度和初裂挠度无明显影响;双面直剪试验中,ASFRPC试件的强度、峰值变形及韧性相比SFRPC试件均得到了显著提高,表现出更高的剪切性能;四点弯曲试验中,ASFRPC试件的弯曲峰值应力、弯曲韧性、峰值位移较SFRPC试件均有显著提升。纤维方向对弯曲性能和剪切性能的影响比纤维长度更显著。     

方钢管内约束活性粉末混凝土短柱轴压力学性能研究

通过9根方钢管内约束(混凝土掺加钢纤维、内置螺旋箍筋)活性粉末混凝土短柱轴压试验,研究了钢纤维掺量、螺旋箍筋间距对柱的破坏形态、承载力及延性的影响。试验表明:通过掺加钢纤维、内置螺旋箍筋的方式可以极大地提高试件的变形能力,极限承载力增幅范围可至10%～25%。在试验的基础上,建立了ABAQUS有限元分析模型,进一步分析了边厚比、箍筋间距对柱承载力、延性性能的影响,理论分析结果可为工程实践提供理论支持。     

活性粉末混凝土配合比设计及施工控制

本文结合新建沪昆客专云南段路基电缆槽盖板使用活性粉末混凝土(RPC)施工,通过试验确定RPC配合比设计及介绍RPC盖板混凝土施工控制,为同类工程建设提供参考。     

活性粉末混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究活性粉末混凝土剪力墙的抗震性能,对3个高宽比分别为1.0、1.5和2.0的剪力墙进行拟静力试验,分析了高宽比变化对活性粉末混凝土剪力墙破坏形态、承载力、滞回曲线、延性、耗能能力和刚度退化的影响规律。结果表明：活性粉末混凝土剪力墙承载力高,破坏形态与普通混凝土和高性能混凝土剪力墙基本相似,但裂缝分布范围更广,裂缝数量更多、更密集,高宽比对其破坏形态影响较大,墙体高宽比从1.0增大至2.0,极限位移增大2.8倍,耗能量提高3.9倍,高宽比为2.0的剪力墙延性系数大于3。采用OpenSees程序,选用分层壳单元模型对试件受力性能进行了数值模拟和参数分析。分析表明：分层壳单元模型能够较准确地模拟活性粉末混凝土剪力墙的抗震性能,高宽比和轴压比对活性粉末混凝土剪力墙承载力及极限位移影响显著,暗柱纵筋配筋率对其承载力影响较大,墙面分布钢筋对其承载力和极限位移影响较小。     

级配钢纤维RPC抗剪性能的试验与研究

对不同钢纤维体积率的活性粉末混凝土(RPC)进行了直剪试验和四点剪切试验,测试数据和破坏现象显示:试验方法对试验结果影响很大,四点剪切试验能真实反应RPC的剪切性能.试验结果表明:钢纤维掺入对RPC抗剪强度和剪切变形能力的提高具有显著效应,但对剪切开裂强度和剪切模量的影响很小,RPC的剪切模量可取值为32 GPá.计算...     

钢纤维掺量对活性粉末混凝土断裂性能的影响

采用三点抗弯试验,研究了不同钢纤维掺量对活性粉末混凝土（RPC）抗断裂性能的影响;通过扫描电镜（SEM）对钢纤维与RPC基体的黏结情况进行了研究;通过拉拔试验得到了钢纤维与RPC基体的界面黏结强度.结果表明：对于素RPC,其脆性大,断裂能值低,蒸养使其脆性增加;掺加钢纤维后,蒸养可改善钢纤维与RPC基体的界面过渡区,增加界面黏结强度,使钢纤维被拔出需要消耗更多的能量,从而提高了RPC的抗断裂性能,与钢纤维掺量为1%（体积分数）相比,当其掺量为2%时,蒸养对提高RPC抗断裂性能的作用不显著.