剪弯段开双孔钢筋混凝土梁受力性能的试验研究

基于剪弯段开双孔钢筋混凝土梁受力的特点,考虑了孔洞数量、间距和位置的因素,对剪弯段开双孔梁在集中荷载作用下的受力性能进行了试验研究。研究结果表明,与未开孔钢筋混凝土梁相比,未加固开孔梁的承载力随着孔洞数量、间距和位置的变化有不同程度的降低。当孔洞位置靠近支座时,单孔梁、孔间距小于1倍孔径的双孔梁和孔间距大于1倍孔径的双孔梁的承载力分别降低了12.7%、23.3%、16.8%,破坏时梁底部钢筋均未发生屈服,呈剪压破坏状态。当孔洞位置靠近纯弯段时,孔间距小于1倍孔径的双孔梁承载力降低了6.6%,破坏时呈弯曲破坏状态;开孔梁孔周钢筋加固后的承载力与未开孔梁相比仅下降3.1%,加固效果明显,呈弯曲破坏状态。     

剪弯段开孔RC梁高温后受力性能试验

为研究温度对剪弯段开孔的钢筋混凝土梁受力性能的影响,对4根经历不同温度的开孔梁的受力性能进行了试验研究。结果表明,剪弯段开孔的梁由于孔洞的削弱发生剪压破坏,而未开孔梁则发生受弯破坏。相比未开孔梁,常温开孔梁的承载力出现较大幅度的降低,降低约16.2%。经历温度越高,开孔梁的开裂荷载和极限荷载的降幅越大。温度对梁开裂荷载的影响略大于对极限荷载的影响,且温度越高,影响越明显。     

碳纤维布加固二次受力下剪弯段开双孔RC梁受力性能

基于剪弯段开双孔RC梁受力的特点,考虑不同的初始荷载,对碳纤维布(CFRP)加固二次受力条件下剪弯段开双孔梁的受力性能进行了试验研究。研究结果表明,未加固开孔梁的承载力随初始荷载的增大而降低,破坏时梁的底部钢筋没有发生屈服,呈剪压破坏状态;与未开孔RC梁相比,二次受力下各开孔梁的承载力随着初始荷载的增大有明显下降的趋势,当初始荷载分别为未开孔梁极限承载力设计值的20%,40%和60%时,其极限承载力分别降低了26.1%、30.9%和35.5%。初始荷载不超过未开孔梁极限承载力设计值的40%时,开孔梁碳纤维布加固后的极限承载力与未开孔梁相比下降幅度不超过8%,加固效果明显;初始荷载低于未开孔梁极限承载力设计值的60%时,开孔加固梁的底部钢筋屈服,与未开孔梁一样呈受弯破坏形态。     

二次受力条件下低强度开孔梁受力性能试验研究

由于实际工程中有许多在低强度钢筋混凝土梁上开孔的情况,本文对二次受力条件下低强度开孔梁的受力性能进行了试验研究,考虑了初始荷载及孔洞位置两个影响因素,对梁的挠度、应变及承载力进行测量分析。结果表明,初始荷载大小及孔洞位置对梁的开裂荷载没有影响;随着初始荷载的增大,梁的承载能力下降,且在剪弯段开孔比在纯弯段开孔承载力下降更明显;孔洞在梁轴纵向不同位置对梁的破坏形态有影响,孔洞在跨中时梁发生弯曲破坏,在剪弯段时可能发生剪压破坏。     

二次受力条件下钢筋混凝土梁填补孔洞后的受力研究

通过对二次受力条件下CGM灌浆料填补修复钢筋混凝土开孔梁进行了试验研究,结果表明,初始荷载对在剪弯段开孔梁的受力性能削弱明显。采用CGM灌浆料填补后,开孔梁的承载力提高,挠度增长减慢,破坏形态为弯曲破坏,随着初始荷载的增大,填补梁破坏时孔洞处裂缝变宽,梁的抗剪承载力降低,但当初始荷载在一定范围内时,填补梁的受力性能基本能接近未开孔梁。     

梁端开双孔钢筋混凝土框架梁抗震性能试验研究

为研究梁端开双孔情况下钢筋混凝土框架梁的抗震性能,考虑孔洞大小、位置和间距等因素,分别对梁端不开孔、开单孔和开双孔共计5个钢筋混凝土框架梁进行拟静力试验,对其破坏特征、极限承载力及滞回性能、耗能能力和延性性能等抗震性能进行了研究,分析了孔洞数量、孔洞间距等对开双孔框架梁的影响。研究结果表明:开双孔梁的极限承载力和抗震性能较未开孔梁和开单孔梁有明显下降,但当孔洞间距不大于3倍孔径时,孔2对梁的极限承载力和抗震性能的影响可忽略不计。建议在地震区梁端开双孔时,孔洞间距宜大于3倍孔径。     

梁端开单孔RC框架梁抗震性能试验研究

考虑梁端开孔大小、孔洞位置等因素,对梁端开单孔的RC框架梁的抗震性能进行了试验研究。研究结果表明,孔洞直径d越大,孔洞距柱边距离S_1越小,梁的破坏越突然,脆性越明显,极限承载力越低。梁端开孔降低了RC梁的抗震性能,d、S_1等参数的变化对梁的抗震性能有显著影响。当S_1≥1.5h,d≤0.4h(h为梁高)时,是否开孔对梁的极限承载力和抗震性能的影响可以忽略不计,建议在RC梁端开孔时,宜取S_1≥1.5h,d≤0.4h。在孔周配加强筋可有效提高RC梁的抗震性能,当S_11.5h时,可在孔边增配加强筋或采用其它方法加固。     

碳纤维布加固低强度混凝土开孔梁受力性能研究

对碳纤维布(CFRP)加固低强度混凝土开孔梁的受力性能进行了试验研究,孔开设在梁剪弯段,分为圆孔和方孔两种。研究了开孔梁加固前后的承载力、变形性能,并与未开孔梁进行了对比。试验结果表明,剪弯段开孔后梁的承载力比未开孔梁降低,开孔梁底部钢筋不能发生屈服,呈明显的剪压破坏状态;经碳纤维布加固后,开孔梁的承载力有明显的提高,与未开孔梁基本相当;开孔梁底部钢筋发生屈服,与未开孔梁一样呈明显的受弯破坏状态;试验结果还表明,在加固前后,开圆孔的梁的受力性能均好于开方孔的梁。这些试验结果可为今后混凝土开孔梁的进一步研究提供参考。     

剪弯段开孔混凝土梁补强后受力性能试验研究

考虑不同的的孔洞大小,对剪弯段开孔混凝土梁及采用水泥基灌浆材料(CGM)填补孔洞与碳纤维布加固孔边两种情况下的开孔梁进行了试验研究。研究结果表明:梁开孔致使其挠度增长加快,裂缝宽度增大,承载力显著降低,破坏形态变为脆性的剪切破坏,严重影响梁的安全性,且孔洞越大,破坏越严重;当孔洞尺寸在一定范围内时(d0≤0.4h),采用CGM灌浆料填补孔洞及采用碳纤维布加固孔边,均可有效提高开孔梁的承载力,减缓跨中挠度的增长速度,并使底部钢筋达到屈服,梁的破坏形态恢复至弯曲破坏,其各项力学性能都可恢复至未开孔梁的状态,从而可保证开孔梁的安全性。但采用碳纤维布加固后,随着孔洞的增大,破坏时孔洞处裂缝宽度增大。     

不同表面特征GFRP筋加固钢筋混凝土T形梁抗剪试验研究

为研究不同表面特征的GFRP筋对加固后钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,以不同混凝土强度等级、不同纵筋配筋率以及不同表面特征GFRP筋为参数,对9根钢筋混凝土T形梁进行了表面内嵌GFRP筋的静力加载试验,并分析其影响因素。结果表明,GFRP筋的表面特征是影响加固梁破坏形态的重要因素,光圆GFRP筋加固梁更容易发生粘结破坏。内嵌GFRP筋不能提高试验梁的纯弯段开裂荷载,但能提高弯剪段开裂荷载、屈服荷载和极限荷载。光圆GFRP筋加固对弯剪段开裂荷载影响显著,螺纹GFRP筋加固对屈服荷载和极限荷载影响明显。GFRP筋的表面特征对加固梁抗剪承载力的影响要大于混凝土强度等级和纵筋配筋率。GFRP筋表面特征对其应变大小有明显影响,螺纹GFRP筋的应变远大于光圆GFRP筋,因此螺纹GFRP筋利用率高,加固效果好。     

腹板开孔复杂卷边冷弯薄壁槽钢受弯构件稳定性试验研究

为了研究腹板开孔对不同截面形式冷弯薄壁型钢受弯构件稳定性能的影响，对腹板开孔的复杂卷边槽钢(B1截面)、Σ形复杂卷边槽钢(B2截面)共计8个简支梁试件进行稳定性试验研究，其中研究纯弯的试件4个，非纯弯的试件4个。试验结果表明：B2截面试件的受弯承载效率均高于B1截面试件，B1截面试件受开孔的影响较大，而B2截面试件由于腹板加劲肋的设置减弱开孔对截面的影响，两者在开孔处均发生明显的剪切变形。与相同条件下不开孔试件的试验结果对比表明：开孔试件的极限荷载均有不同程度的降低，非纯弯状态的下降幅度大于纯弯状态的；开孔试件的失稳模式基本不变，但破坏位置多发生在孔洞截面处。对试验进行有限元模拟分析，计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上，利用有限元模拟对比相同截面腹板开孔和不开孔受弯构件的应力分布云图，结果表明，孔洞的存在改变了构件的应力分布，使孔洞周边区域发生应力集中现象，B1截面开孔受弯构件最大应力主要集中在弯剪段孔洞附近，而B2截面开孔后最大应力则主要集中在荷载作用点附近的受压翼缘上。     

PBL连接件在长期荷载作用下的试验研究

为了研究PBL连接件在长期荷载作用下的受力性能,对6个PBL连接件试件进行了6个月的长期加载试验及极限承载力破坏试验,考虑的影响参数为钢板开孔直径、厚度和孔洞个数。试验考察了试件变形发展过程及破坏形态,得到了试件荷载-滑移曲线以及荷载-横向贯通钢筋应变曲线,并建立了钢梁与混凝土板相对滑移、横向贯通钢筋和孔洞周边应力与加载时间关系曲线;最后,在试验的基础上,对比总结了长期荷载和短期荷载作用对PBL连接件力学性能的影响。研究结果表明:增加开孔钢板直径、厚度和孔洞个数可以有效提高PBL连接件抗剪刚度,减小其相对滑移;与短期荷载作用下的试验结果相比,长期荷载作用下PBL连接件试件的抗剪刚度下降了16%~30%,但其破坏形态、荷载-横向贯通钢筋应变曲线、荷载-滑移曲线变化特点基本相同,且其极限抗剪承载力无显著差异。     

冷弯薄壁C形开孔钢梁承载力有限元分析

近年来冷弯薄壁型钢中的腹板开孔构件得到越来越多的应用,其承载力是工程设计和分析时首先需要解决的问题.选取净跨分别为3.5,5.5m的腹板开孔C形截面梁进行竖向静力均布荷载作用下的承载力分析,建立了有限元模型,通过对孔间距、孔洞大小、孔边距等开孔参数进行计算分析,总结了开孔参数对开孔梁极限承载力的影响规律,并提出开孔方式优化方案.结果表明:开孔梁的孔数和孔边距是影响开孔梁极限承载力和破坏形式的重要因素.开孔梁优化设计时应留足孔边距和避免靠近支座处的孔间腹板受压.     

钢骨混凝土梁抗剪性能试验研究

通过3根钢骨混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁在单点集中荷载作用下的抗剪性能试验,研究了桁架式钢骨混凝土梁的斜截面破坏形态和抗剪承载力。试验结果表明:与普通钢筋混凝土梁相比,钢骨梁的开裂荷载和抗剪承载力都有较大的提高;在相同钢骨形式下,随着剪跨比减小,钢骨梁的极限抗剪承载力增大;加入水平分布筋后,延缓了剪区斜裂缝的开展,提高了钢骨混凝土梁的极限抗剪承载力。     

钢筋混凝土开孔梁试件非线性有限元分析

通过对3根在梁的弯剪区段开定位矩形孔的开孔梁的有限元非线性分析,计算配置不同直径补强箍筋的开孔梁试件在不同荷载下的应力、应变、挠度、裂缝以及试件的极限承载能力,并与试验数据进行比较。将ANSYS在开孔梁的有限元分析中的有关参数的选择对计算结果的影响进行了对比。     

煤矸石混凝土梁受剪性能试验研究

为研究煤矸石混凝土梁受剪性能,对9个煤矸石混凝土梁和1个普通混凝土对照梁进行了受剪试验,分析了煤矸石混凝土梁斜截面破坏形态、开裂荷载和受剪承载力。结果表明：煤矸石混凝土梁和普通混凝土梁受剪破坏形态相似;在同一荷载等级下,煤矸石混凝土梁试件跨中挠度随煤矸石取代率的增加而增大,而达到各试件极限荷载时其挠度值相差不大;斜向开裂荷载随煤矸石取代率的增加而减小,煤矸石混凝土梁较普通混凝土梁降低了19.6%~31.5%;受剪承载力随煤矸石取代率的增加也有降低趋势,煤矸石混凝土梁较普通混凝土梁降低了8.9%~24.0%;此外,剪跨比和配箍率对煤矸石混凝土梁受剪性能的影响与普通混凝土梁相似,受剪承载力随剪跨比的增加而减小,随配箍率的增加而增加;煤矸石混凝土梁受剪承载力计算可采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中公式,且计算结果有一定的安全储备。     

混凝土圆孔梁高温后受力性能试验研究

在建筑装修时，因管道铺设需要在钢筋混凝土梁开设圆孔。为研究其对高温后RC梁受力性能的影响，分别对10根混凝土梁的受弯性能、5根混凝土梁的受剪性能进行试验研究，分析过火温度和圆孔直径对混凝土梁破坏形态、受弯和受剪承载力、荷载-挠度曲线、应变分布和发展等影响，并利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟。研究结果表明：实腹梁经历100、300℃和500℃高温后受弯承载力较常温下的分别降低了9.6%、7.4%和12.5%;在试验参数范围内，是否取孔及孔径大小对混凝土梁的受弯承载力影响较小；常温下圆孔梁的受剪承载力较实腹梁的降低了22.6%;在过火温度100～500℃范围内，圆孔梁的受剪承载力与高温后混凝土的强度关系较大，过火温度对混凝土梁的受剪承载力影响不大；有限元模拟总体上能较好计算试验混凝土梁的受弯和受剪承载力，且模拟结果能合理反映过火温度和开孔对混凝土梁受力性能的影响，从而克服试验离散性导致的规律失真。建议了适用于圆孔梁高温后的受弯和受剪承载力计算式，在试验参数范围内计算式具有较好的计算精度，可用于该类混凝土梁承载力评估。     

开孔对空腹梁承载力及挠度影响的试验研究

空腹梁承载力和挠度受开孔率、抗剪键尺寸、开孔尺寸、孔洞分布、孔洞长高比等诸多因素的影响.通过改变各影响因素,对6根梁进行承载力和挠度试验,并与ABAQUS模拟值进行比较.结果表明:当开孔率相同时,将开孔由集中分布改为均匀分布、减小孔洞长高比对提高空腹梁的承载力和减小挠度效果非常明显,设置合理时,其提高程度可达到1倍以上...     

中等剪跨比高强钢筋活性粉末混凝土无腹筋梁抗剪性能试验研究

为了探究剪跨比对高强钢筋活性粉末混凝土(RPC)梁抗剪性能的影响,对中等剪跨比条件下,3根HRB500级钢筋活性粉末混凝土无腹筋简支梁进行抗剪性能试验研究,分析不同剪跨比对高强钢筋RPC梁受剪破坏形态、斜裂缝宽度、开裂荷载与极限荷载的影响。通过研究得出:高强钢筋RPC梁比普通混凝土梁传递剪力的能力和延性显著增强;临界斜裂缝倾角大小随剪跨比的增大而减小;开裂荷载与剪跨比大小无比例关系,极限荷载随剪跨比的增大而减小;基于桁架-拱模型无腹筋梁的抗剪承载力计算式,比较适用于高强钢筋RPC无腹筋梁抗剪承载力的计算。     

玄武岩筋无机聚合物混凝土梁抗剪性能试验研究

玄武岩筋和无机聚合物混凝土都具有良好的耐久性能。通过玄武岩筋无机聚合物混凝土有腹筋梁的抗剪性能试验,获得了梁的破坏形态和裂缝开展情况;研究了试验梁荷载与挠度的关系;探讨了配箍率与剪跨比对其抗剪承载力的影响。结果表明:在剪跨比为1.5、2.0、2.5时,BFRP筋无机聚合物混凝土梁均发生剪压破坏;剪跨比λ=2.0、2.5的试验梁相比λ=1.5的试验梁开裂荷载分别降低10%、20%,极限荷载分别降低3.9%、29.4%;箍筋间距S=100、150 mm的试验梁相比S=80 mm的试验梁极限荷载分别降低6.6%、15.1%;混凝土梁开裂前,挠度增长缓慢,开裂后增长较快,表现为荷载-挠度曲线呈折线变化。