铁尾矿砂混凝土与HRB500钢筋锚固性能试验研究

为研究HRB500高强钢筋在铁尾矿砂混凝土中的锚固性能,通过两类共27个不同锚固类型试件的直接拉拔试验方法,分析了不同锚固形式钢筋的受力特征,研究了铁尾矿砂混凝土强度、保护层厚度和锚固长度等因素对锚固性能的影响。结果表明,随着混凝土强度、保护层厚度和锚固长度的增加,锚固强度逐渐增大,且呈一定的线性关系,并在保护层厚度和锚固长度方面存在限值。同时,与GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》中的锚固长度进行对比,提出了HRB500钢筋在铁尾矿砂混凝土中锚固长度设计建议。     

2002版与2010版《混凝土结构设计规范》钢筋用量比较分析

通过2002版与2010版《混凝土结构设计规范》的对比,从混凝土保护层厚度、受拉钢筋的锚固长度、纵向受力钢筋的最小配筋率、受剪承载力、考虑重力二阶效应的偏心受压构件公式等5方面介绍了规范涉及对钢筋用量的变化,并说明两版规范的异同为工程设计带来的影响。     

钢筋混凝土框架中间层梁柱端节点弯折钢筋锚固性能试验研究

在GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中钢筋基本锚固长度计算以钢筋屈服强度为基本变量，但抗震等级为三级及以上的结构所使用钢筋应满足强屈比不小于1.25的要求，钢筋基本锚固长度应保证钢筋进入强化阶段后仍能可靠锚固。为验证规范中弯折钢筋锚固相关规定的安全性并研究弯折钢筋锚固机理，在满足规范最低构造要求的条件下，采用钢筋表面开槽贴应变片的方法测量钢筋的应变分布，以钢筋强度等级、混凝土强度、保护层厚度、箍筋配置、轴压比、节点形式等为变量，对16个中间层梁柱端节点进行弯折钢筋屈服后锚固试验研究。研究表明：大部分角柱节点发生侧保护层剥落破坏；屈服后锚固承载力随着轴压比、混凝土强度、钢筋屈服强度和侧向约束程度增大而增大；最不利条件下，满足规范要求的弯折钢筋锚固长度不能满足强屈比达到1.25的要求。为满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中对钢筋锚固性能的需求，建议增设弯折钢筋锚固长度修正系数k,对于弯折钢筋锚固在边柱节点或轴压比不小于0.3的角柱节点，k=1.0;其余情况，k=1.1。     

600 MPa级钢筋与高强混凝土黏结锚固性能试验研究

为探讨600 MPa级高强钢筋与高强混凝土的黏结锚固性能,设计制作42个中心置筋的拉拔试件。通过单边拉拔试验,分析了混凝土强度、保护层厚度和锚固长度等因素对600 MPa级高强钢筋与高强混凝土黏结性能的影响,探讨了各影响因素对其黏结强度的影响规律。利用试验数据进行回归分析,给出了600 MPa级钢筋与混凝土的临界锚固长度经验计算式。该计算值较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的基本锚固长度值小,说明600 MPa级钢筋的锚固长度按GB 50010—2010计算能够满足使用要求。     

600MPa钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对63个棱柱体试件进行拉拔试验,对600MPa钢筋的粘结锚固性能进行了研究。结果表明,600MPa钢筋极限粘结强度随混凝土抗拉强度的提高而增大;在小于混凝土临界保护层厚度范围内,相对保护层厚度越大,极限粘结强度越大;锚固长度越大,极限粘结强度越小;箍筋的配置提高了极限粘结强度,改善了试件性能。最后,提出600MPa钢筋的极限粘结强度计算公式,经计算得出600MPa钢筋的基本锚固长度仍可按《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)计算。     

混凝土结构中钢筋的保护层厚度

介绍了混凝土结构中钢筋保护层的作用 ,以及新公布的《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )中有关保护层内容的修订背景。根据受力钢筋锚固及混凝土结构耐久性的要求 ,新规范普遍提高了对钢筋保护层厚度的要求 ,并可根据具体情况作适当调整。     

冷拔螺旋钢筋粘结锚固性能试验研究

采用拔出试验方法,研究分析了冷拔螺旋钢筋与混凝土的粘结锚固性能,推导了冷拔螺旋钢筋和混凝土强度,保护层厚度,锚固长度的具体关系,给出最小锚固长度的计算公式。     

轻质混凝土与变形钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对84个轻质混凝土试块与HRB500月牙带肋钢筋粘结锚固试件的中心拉拔试验,研究轻质混凝土与变形钢筋之间的粘结锚固性能。研究表明:类似于普通混凝土,轻质混凝土与HRB500钢筋的粘结锚固性能的影响因素为混凝土强度、保护层厚度、钢筋锚固长度、钢筋直径和配箍率;相同强度等级的轻质混凝土的粘结锚固性能略低于普通混凝土。轻质混凝土与HRB500钢筋的极限粘结应力与以下因素均存在线性关系,分别为:轻质混凝土的轴心抗拉强度、钢筋的相对保护层厚度、锚固长度、直径和配箍率等。     

高强钢筋与高强混凝土粘结锚固性能试验研究

通过对33个高强钢筋(HRB500)与高强混凝土(最高达C80)粘结锚固试件的拔出试验,分析了高强钢筋与高强混凝土粘结锚固性能和影响粘结锚固强度的主要因素,在对试验结果分析的基础上,对目前《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)的锚固长度规定进行了评价。研究表明:与普通强度钢筋混凝土类似,高强钢筋和高强混凝土的粘结锚固强度随着钢筋直径的减小而增大,随着保护层厚度、横向钢筋配筋率、混凝土抗拉强度的增大而增大;但高强钢筋高强混凝土试件的破坏更加突然,在达到极限拉拔力后试件瞬间劈开,延性较差,配制一定量的箍筋可以较大程度上改善其延性;当混凝土强度等级高于C60时,不同强度等级的混凝土所需要的锚固长度是不一样的;在设计锚固长度时,对于强度等级为C80的高强混凝土,混凝土轴心抗拉强度设计值ft按C80取值,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的计算公式仍适用,是安全的。     

混凝土结构钢筋构造对比分析

对比研究了中国规范GB 50010-2002、美国规范ACI 318-08和欧洲规范EN 1991-1-1:2004中钢筋锚固长度和搭接长度、受弯构件中钢筋的截断及框架梁柱节点的钢筋细部构造,分析了钢筋强度、钢筋直径、钢筋间距、混凝土强度和保护层厚度等因素对钢筋锚固和搭接长度的影响.结果表明:对于钢筋锚固长度,EN 1992-1-1:2004计算值最小,ACI 318-05简化方法的计算值最大,中国规范的居中;对于钢筋搭接长度,在材料因素相同、钢筋搭接接头面积百分率较小的情况下,GB50010-2002和ACI 318-08的计算结果较EN 1991-1-1:2004的要大;对于钢筋的截断,EN 1991-1-1:2004考虑了斜裂缝引起的钢筋拉应力的增大,钢筋截断的延伸长度较GB 50010-2002和ACI 318-08的要大.     

钢筋锈蚀检测鉴定技术在高层建筑结构中的应用

某8层商住楼主要结构构件出现混凝土开裂现象，个别构件钢筋锈蚀情况较严重。通过进行钢筋锈蚀情况普查、钢筋保护层厚度检测、混凝土施工质量及缺陷检查、混凝土碳化深度和Cl^-含量检测，发现主要原因为混凝土保护层厚度偏小及混凝土中存在蜂窝孔洞。按锈蚀情况的不同分别对构件进行处理。     

型钢混凝土粘结性能试验研究

根据对型钢(角钢)埋入混凝土试件中进行的一系列抗拔破坏试验,研究了在轴拉荷载作用下角钢与混凝土之间的粘结应力分布情况,分析了角钢与混凝土之间的粘结性能,得出了辅助锚固对角钢的抗拔承载力的影响,给出了可供参考的角钢最小锚固长度的计算公式.     

型钢-钢纤维混凝土组合结构的黏结破坏及传力机理研究

为了解决型钢混凝土组合结构的施工难题,利用离散的钢纤维代替传统钢筋笼,提出了型钢-钢纤维混凝土组合结构。以截面类型、钢纤维掺量、界面锚固长度和钢纤维混凝土保护层厚度为设计参数,进行了36个型钢-钢纤维混凝土试件的标准推出试验,研究了试件的受力性能,对破坏形态进行了统计归类,完成了损伤破坏全过程分析。试验结果表明：自由端与加载端的荷载-滑移关系并不同步,自由端先于加载端达到屈服;黏结劈裂裂缝首先出现在保护层厚度最小的钢纤维混凝土表面,然后由外向内发展,而黏结裂缝以型钢翼缘肢尖处为起点,沿45°斜向由内向外发展,直至达到钢纤维混凝土外表面;试件的破坏形态可分为黏结劈裂破坏、黏结锚固破坏、过渡破坏和型钢屈服破坏4种类型;型钢与钢纤维混凝土之间的黏结作用主要依靠化学胶结力、摩擦力和机械咬合力,推出试验的黏结滑移全过程可精细化地分为5个阶段和5个极限状态。     

国内外规范中对钢结构防火保护层的研究

介绍了国内外钢结构抗火规范中钢结构防火保护层的确定公式,通过计算典型截面在不同耐火极限下的最小保护层厚度,将我国规范的计算结果与国外规范的结果进行了比较,比较结果显示我国规范推荐的方法与国外规范推荐的方法确定的最小保护层相差很小,计算同时表明构件的最小保护层厚度受截面形状系数的影响很大。     

人行天桥钢立柱的锚固构造设计与分析

针对城市中人行天桥的钢立柱与混凝土基础的锚固,通过对锚固方式的选择、节点构造的设计、各部位的受力分析和判断等步骤,给出一个合理的解决方法,解决了将钢立柱锚固在混凝土基础上这一问题。     

国家体育场桁架柱柱脚锚固性能试验研究

国家体育场钢柱脚锚固于钢筋混凝土承台中,其受力复杂,以往国内外类似的设计及试验均很少。本文共进行了4个钢柱脚-钢筋混凝土承台试件锚固性能的试验研究,其中2个为混凝土承台中配置抗拔钢筋的试件,2个为混凝土承台中未配置抗拔钢筋的试件。通过单向重复加载下的钢柱脚锚固性能试验,对试件的锚固承载力、延性、合理配筋型式等进行了研究。试验表明,混凝土承台中配置抗拔钢筋的试件与未配置抗拔钢筋的试件相比其锚固承载力和延性显著提高。在试验基础上,建立了柱脚锚固承载力计算的桁架模型,计算结果与实测结果符合较好。     

型钢再生混凝土黏结滑移推出试验及黏结强度分析

为研究型钢与再生混凝土界面之间的黏结滑移性能,以再生粗骨料取代率、型钢与再生混凝土的黏结部位、型钢保护层厚度、横向配箍率、再生骨料母料强度和再生骨料粒径等为变化参数,设计了22个型钢再生混凝土试件,采用位移控制的加载方法进行推出试验。通过观察试件的受力破坏过程,分析型钢与再生混凝土界面黏结失效机理,获取其裂缝发展形态、应力分布情况、加载端和自由端滑移分布规律;分析不同参数对型钢再生混凝土黏结滑移性能的影响规律。研究结果表明：型钢不同黏结部位与混凝土的黏结应力不同,翼缘内侧黏结应力最高,翼缘外侧次之,腹板黏结应力最小;黏结应力沿型钢埋置长度方向呈指数分布;再生骨料的母料混凝土使用时间越长,用其生产的骨料配置的同条件的混凝土强度越低;再生混凝土骨料粒径越小,再生混凝土与型钢的极限黏结强度越小。     

钢筋-地聚物混凝土黏结性能梁式试验研究

通过10根钢筋-地聚物混凝土梁式试件的拉拔试验,研究了箍筋间距、拉拔钢筋黏结长度对钢筋-地聚物混凝土黏结性能的影响。结果表明：当箍筋间距从150mm减小至100mm时,钢筋-地聚物混凝土之间的黏结强度增加较少,但是试件的延性明显提高;随着黏结长度增加,试件由黏结破坏变为受弯破坏;对于直径d=18mm的拉拔钢筋(变形钢筋),7d的黏结长度可使其在钢筋-地聚物混凝土界面黏结破坏前屈服。将试验结果与已有文献中的钢筋-普通水泥混凝土梁式拉拔试件以及钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件的试验结果进行比较后发现,所制备的地聚物混凝土与钢筋之间的黏结强度不低于相近试验条件下普通水泥混凝土与钢筋之间的黏结强度;采用梁式拉拔试验测得的钢筋与地聚物混凝土之间的黏结强度高于相同试验参数下采用中心拉拔试验获得的黏结强度。     

型钢混凝土框架柱优化研究

通过对型钢混凝土框架柱受力性能的研究,提出了以总造价为目标函数的型钢混凝土框架柱单目标优化设计模型,并给出了相应的设计变量、约束条件和目标函数,利用MATLAB优化工具箱,编制相应的求解程序,求出最佳截面,并对一型钢混凝土框架柱进行了优化设计,优化结果表明：运用此模型能快速、准确的得出试件的最优截面,并通过对数据的分析,提出了型钢混凝土框架柱截面初步设计时应注意的问题。