采用碱式硫酸镁水泥的钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为了探讨碱式硫酸镁水泥混凝土梁受弯状态下的力学性能与普通混凝土梁的异同,本文通过对16根不同配筋率、不同强度等级的新型碱式硫酸镁水泥混凝土梁进行抗弯试验,研究其正截面受力全过程和破坏形态。试验结果表明:平截面假定仍然适用;碱式硫酸镁水泥混凝土梁的破坏形态及承载力-挠度曲线与普通硅酸盐混凝土梁相似;碱式硫酸镁水泥混凝土梁开裂弯矩比普通混凝土梁高约20%;新建的碱式硫酸镁水泥混凝土梁抗弯承载力计算模型,考虑了受拉区混凝土的贡献,按构件整体截面在受荷过程中抗弯性能的降低来考虑梁的承载力;新建的最大裂缝宽度计算公式需将现行计算公式乘以修正系数1.5,挠度计算公式应乘以1.1的修正系数。     

钢筋碱式硫酸镁水泥混凝土梁抗弯性能试验研究

为了探讨碱式硫酸镁水泥混凝土梁受弯状态下的力学性能与普通混凝土梁的异同,本文通过对16根不同配筋率、不同强度等级的碱式硫酸镁水泥混凝土梁进行抗弯试验,研究其正截面受力全过程和破坏形态。试验结果表明:平截面假定仍然适用;碱式硫酸镁水泥混凝土梁的破坏形态及承载力-挠度曲线与普通硅酸盐混凝土梁相似;碱式硫酸镁水泥混凝土梁开裂弯矩比普通混凝土梁高约20%;本文的碱式硫酸镁水泥混凝土梁抗弯承载力计算模型,考虑了受拉区混凝土的贡献,按构件整体截面在受荷过程中抗弯性能的降低来考虑梁的承载力;最大裂缝宽度计算公式需将现行计算公式乘以修正系数1. 5,挠度计算公式应乘以1. 1的修正系数。碱式硫酸镁水泥混凝土可代替普通混凝土用于梁正截面抗弯。     

高强轻集料钢筋混凝土梁抗剪性能试验

为研究高强轻集料钢筋混凝土梁的抗剪性能,通过对10根高强轻集料混凝土梁和1根普通高强混凝土梁在集中荷载作用下的抗剪试验,研究了混凝土强度、配箍率、剪跨比等因素对构件抗剪强度的影响,分析了几种不同抗剪承载力公式的适用性.试验结果表明,高强轻集料钢筋混凝土梁斜截面破坏型态和普通混凝土梁相似;随着混凝土强度的提高,极限抗剪承载力提高的幅度较小;配箍率的提高,能提高极限抗剪承载力,但对斜裂缝的开裂和临界斜裂缝承载力影响很小.原规程JG J12-99中所规定的抗剪承载力公式不仅适用于普通轻集料混凝土,对于估算高强轻集料有腹筋梁的抗剪承载力也是适用的.     

再生混凝土无腹筋梁斜截面受力性能试验研究

通过13根再生混凝土梁和普通混凝土梁的对比试验,探讨了再生骨料取代率、剪跨比等因素对再生混凝土梁斜截面受力性能的影响.试验结果表明:再生混凝土梁比普通混凝土梁变形和斜裂缝宽度大;再生混凝土梁的破坏形式与剪跨性有关,λ≤1发生斜压破坏,1.5≤λ<3发生剪压破坏;λ≥3.0发生斜拉破坏.再生混凝土梁随着再生骨料取代率的增加,抗剪承载力有下降的趋势;随着剪跨比的增加,抗剪承载力减小.在试验研究的基础上,根据极限平衡理论,提出了再生混凝土梁受剪承载力计算公式.     

自密实混凝土无腹筋梁抗剪性能

为研究自密实混凝土无腹筋梁的抗剪性能和裂缝开展形态,进行了集中荷载作用下12根无腹筋钢筋混凝土简支梁（8根自密实混凝土和4根普通混凝土）的剪切破坏试验,变量为混凝土强度和剪跨比。探讨了《混凝土结构设计规范》（GB 50010―2010）、Zsutty拟合公式、美国规范（ACI318-11）抗剪承载力计算公式对自密实混凝土无腹筋梁抗剪承载力计算的适用性和准确性。收集了在集中荷载作用下的130根自密实混凝土和798根普通混凝土矩形截面无腹筋梁剪切破坏试验数据,将自密实混凝土和普通混凝土无腹筋梁抗剪承载力进行了对比。结果表明：自密实混凝土梁和普通混凝土梁的裂缝发展、破坏形态大致相同,自密实混凝土梁斜裂缝断面更为光滑;Zsutty拟合式计算结果与本文试验结果最接近;GB 50010—2010计算结果与本文试验结果也比较吻合,但偏于不安全;美国规范ACI 318-11计算公式偏差较大;自密实混凝土梁受剪承载力略低于普通混凝土梁。     

RC伸臂梁钢纤维砂浆钢筋网抗剪加固带性能研究

为研究RC伸臂梁钢纤维砂浆钢筋网抗剪加固带剪切破坏特征及加固带抗剪极限承载力,对2根对比RC伸臂梁和2根外包钢纤维砂浆钢筋网抗剪加固带的RC伸臂梁进行剪切破坏试验.分析对比梁和试验梁的剪切破坏形态、开裂荷载、极限荷载、裂缝、挠度、应变的变化规律.试验表明,此抗剪加固带能提高梁的抗裂性、刚度、延性、抗剪极限承载力,其中开裂荷载提高幅度分别为35.61%、37/61%,极限荷载提高幅度分别为39.56%、51.84%.依据试验结果,采用塑性分析法求出RC伸臂梁钢纤维砂浆钢筋网抗剪加固带极限承载力计算公式.计算承载力与试验承载力较吻合,为结构加固理论提供了一种分析方法.     

复合砂浆钢筋网加固约束梁抗剪性能试验

通过4根高性能水泥复合砂浆钢筋网加固的约束梁和2根未加固的对比梁的抗剪性能试验,研究了这种加固技术对混凝土约束梁抗剪性能的影响和作用,分析了抗剪加固对约束梁的开裂荷载、极限荷载、剪切刚度的影响。结果表明,利用这种方法进行加固,梁的抗剪承载力得到了显著提高,剪切刚度有一定程度的提高,同时加固措施对斜裂缝的发展有良好的约束作用。在试验研究的基础上,提出了加固梁的抗剪承载力建议公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

C60全珊瑚海水钢筋混凝土梁的抗剪性能与计算模型

为研究全珊瑚海水钢筋混凝土梁(coral aggregate reinforced concrete beam,CARCB)的抗剪性能和计算模型,设计了7根不同种类钢筋的CARCB,通过对其进行斜截面抗剪性能试验,研究了钢筋种类对CARCB的变形及抗剪承载能力的影响,建立了弯矩-跨中挠度、荷载-钢筋应变、荷载-裂缝宽度的关系,提出了CARCB斜截面抗剪承载力的计算模型.试验结果表明:不同种类钢筋CARCB的正截面开裂荷载和抗剪承载力规律均为316不锈钢普通钢筋锌铬涂层钢筋有机新涂层钢筋;CARCB中普通钢筋发生了严重锈蚀,使其刚度出现了一定程度的退化;不同种类钢筋的CARCB,其裂缝宽度均随着荷载的增大而增长,加载初期,在梁跨中附近出现正截面弯曲裂缝,裂缝宽度开展非常缓慢,随着荷载的增加,在支座向集中力作用点处出现斜裂缝,斜裂缝宽度迅速增大,最终导致梁破坏;最后,综合考虑钢筋锈蚀和高强混凝土对CARCB抗剪承载力的影响,提出了更加合理的CARCB抗剪承载力计算模型.     

高强次轻混凝土梁抗剪性能试验研究

通过5根高强次轻混凝土有、无腹筋梁和1根高强轻集料混凝土梁、1根普通混凝土简支梁在集中荷载作用下的抗剪性能试验，研究了剪跨比对高强次轻混凝土构件抗剪性能的影响。结果表明，高强次轻混凝土梁比轻集料混凝土梁的抗剪承载力有较大的提高，且比普通混凝土梁的抗剪强度大；与普通混凝土梁一样，其极限抗剪承载力随着剪跨比的增加而降低，并具有相同的破坏形式；剪切破坏时呈脆性破坏。     

钢玄武岩纤维复合筋混凝土梁受剪承载力试验研究

钢玄武岩纤维复合筋（SFCB）兼具钢筋的延性和玄武岩纤维的防腐性能,并具有显著的二次刚度,但弹性模量低于钢筋。SFCB作为纵向筋时可使混凝土构件的受弯性能具有二次刚度,但构件的受剪承载力会低于钢筋混凝土梁。为深入研究SFCB作为纵筋时混凝土梁的受剪性能,以纵筋筋材种类、构件剪跨比为试验参数,进行梁的四点加载试验。详细分析了不同参数对混凝土梁的破坏形态、裂缝发展、受剪承载力的影响。试验结果表明：SFCB混凝土梁的受剪破坏主要呈现斜压破坏、剪压破坏和非典型剪压破坏3种形态。SFCB混凝土梁的受剪承载力整体低于钢筋混凝土梁、斜裂缝宽度大于钢筋混凝土梁。基于桁架拱模型,推导了SFCB混凝土梁受剪承载力的理论计算公式。与试验承载力对比发现,SFCB混凝土梁受剪承载力理论计算公式具有一定的适用性与安全性。     

预应力钢绞线超高强混凝土H型桩弯剪性能试验研究

为了解决河道护岸和基坑围护工程中普通预应力混凝土管桩水平承载力低及变形延性差的问题,研发了预应力钢绞线超高强混凝土H型桩. 通过对2种规格的8根H型桩试件进行足尺抗弯及抗剪性能试验,研究H型桩的抗裂性能、抗弯（剪）承载力、变形延性及破坏特征. 结果表明：预应力钢绞线超高强混凝土H型桩抗弯破坏模式为受压区混凝土压溃,抗剪破坏模式为斜截面剪压破坏;抗弯试验桩身竖向裂缝较多且分布均匀,抗剪试验桩身裂缝较少且斜裂缝出现滞后于竖向裂缝;试件抗裂弯矩和开裂剪力试验值与规范公式计算值相近,极限抗弯承载力较计算值偏大约30%. 对比预应力超高强混凝土管桩抗弯试验结果表明,H型桩具有更好的变形延性和整体性.     

自密实再生混凝土梁斜截面抗裂试验与计算

为了研究自密实再生混凝土梁斜截面抗裂性能,分析了混凝土种类和配箍率等因素对其斜截面抗裂性能的影响.结果表明:混凝土种类和强度对自密实再生混凝土梁破坏形态无影响,而配箍率和剪跨比影响梁破坏形态;自密实再生混凝土梁剪切耗能能力较普通混凝土梁好,且工作荷载下自密实再生混凝土梁斜裂缝宽度要小于普通混凝土梁;提高剪跨比和降低混凝土强度均可减小斜截面开裂荷载,而混凝土种类和配箍率对梁斜截面开裂荷载无影响.     

再生粗骨料混凝土梁抗剪性能

目的 研究再生粗骨料混凝土梁斜截面的受力变形能力与普通混凝土梁的差异.方法 采用人工破碎的方式把废弃混凝土破碎后,参照普通混凝土配合比设计方法,对5组截面尺寸及配筋率相同,再生粗骨料取代率分别为0、10%、20%、30%、40%的混凝土梁进行抗剪试验.结果 再生混凝土梁与普通混凝土梁的变形和斜裂缝开展情况基本相似,同样具有弹性、开裂、屈服和极限4个阶段,但抗剪极限承载能力存在差异,4种掺入量下再生混凝土梁的抗剪承载力比普通混凝土梁分别下降了1.3%、2.7%、4.8%、8.7%.结论 随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土梁的抗剪承载力下降,将实测数据进行回归计算,偏于安全的取α=0.16,结合现行规范,提出了再生混凝土梁的抗剪承载力建议公式.     

活性粉末混凝土梁抗剪性能试验研究

为研究HRB500级钢筋活性粉末混凝土(RPC)梁的抗剪工作性能,制作14根试验梁进行四点加载试验,分别考虑剪跨比、钢纤维体积率、配箍率、配筋率以及纵筋强度等方面的影响.通过观察构件斜裂缝开展情况、破坏形态,并分析混凝土应变和剪力-位移曲线等试验数据,得出这些因素对试验梁开裂荷载、抗剪承载力与剪切延性的影响规律,通过现有规范以及塑性剪切理论对RPC梁的抗剪承载力模型及公式进行探讨.结果表明:在一定范围内,构件抗剪承载力随钢纤维体积率、配箍率、配筋率以及纵筋强度的提高而增大,随剪跨比的增加而降低,影响程度各不相同.剪跨比对斜裂缝的倾角与构件的破坏形态影响较大,钢纤维体积率为2%~3%时的抗剪工作性能最优,在一定范围内提高配箍率能够有效改善剪切延性.在现有规范中,CECS 38-2004公式的计算结果与实测值最为接近,且变异系数最小,基于塑性剪切理论所计算的结果更加精确,该理论模型可以用于RPC梁的抗剪承载力公式的推导.     

机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁抗剪性能研究

分析了不同剪跨比情况下机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁的斜截面开裂形态与开裂剪力、斜截面破坏形态和受剪承载力.采用普通钢筋混凝土无腹筋梁斜截面开裂剪力和受剪承载力计算公式,对试验结果进行了预测分析.采用现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)规定的钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式,对试验结果进行了可靠性分析.结果表明,机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁的斜截面开裂剪力和受剪承载力随剪跨比的增大而减小,可采用普通钢筋混凝土无腹筋梁的相应计算公式进行预测分析和设计计算.     

采用焊接箍筋的钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验研究

焊接箍筋具有节约钢材、节约工时、方便施工、可工业化和标准化生产等性能优势,具有良好应用前景.为研究采用焊接箍筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能,分别对4个采用焊接箍筋混凝土梁和4个采用传统绑扎箍筋混凝土梁试件的受剪性能试验研究.结合试验研究,考察了焊接箍筋梁和普通绑扎箍筋梁试件裂缝开展过程和梁受剪破坏形态,分析了各试件抗剪承载能力和箍筋应力发展过程.试验研究结果表明在钢筋混凝土梁中以焊接箍筋替代传统绑扎箍筋是作为抗剪箍筋是可行的,主要表现在焊接箍筋混凝土梁与普通箍筋混凝土梁的裂缝开展、变形发展和破坏形态基本相同,并且焊接箍筋混凝土梁的极限抗剪承载力略高于普通箍筋混凝土梁.另外,经对比分析,焊接箍筋混凝土梁斜截面受剪承载能力稍高于现行规范建议的钢筋混凝土梁斜截面承载能力计算公式的计算结果.本文研究结果可为焊接箍筋混凝土梁的后续研究和工程推广应用提供理论依据.     

大尺寸钢筋混凝土密肋薄腹梁抗剪性能试验

进行了4根大尺寸钢筋混凝土密肋薄腹梁在集中荷载作用下的抗剪性能试验,对其主要受力过程、开裂荷载、破坏特征及抗剪承载力进行了对比分析。结果表明：试验密肋薄腹梁的主要受力过程及破坏特征与普通有腹筋梁相似;有预制底板的试件开裂荷载和极限荷载比无预制底板的试件大,预制底板的存在还提高了试件的抗弯刚度和整体工作性能;通过分析4根试件抗剪承载力试验结果及破坏特征可知,受剪箍筋能否得到充分利用,在很大程度上取决于主斜裂缝的位置及倾角等因素;通过承载力的试验值与各主要规范计算值进行对比可知,由于各规范考虑因素及侧重程度不同,抗剪承载力计算值相差较大,中国规范和德国规范计算值与试验值比值最小,美国规范和英国规范比值最大。     

BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力

为了研究BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力,完成了9根集中荷载作用下的BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁的抗剪试验,分析了深梁的破坏过程、破坏形态以及剪跨比、BFRP筋配筋率、再生混凝土抗压强度对梁抗剪承载力的影响,基于加拿大规范和试验数据拟合出BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力计算公式。研究结果表明：BFRP筋再生混凝土深梁主要发生剪切破坏,随剪跨比增大,破坏形式由剪切破坏向弯剪破坏转变;试验梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而减小,随BFRP筋配筋率和再生混凝土抗压强度的提高而增加;采用本文提出公式的计算结果与试验值吻合较好,且具有一定安全度。     

不同剪跨比下纵筋率对RPC梁受剪性能的影响

通过6根高强钢筋RPC梁的剪切破坏试验,分析不同剪跨比下纵筋率对高强RPC梁裂缝形态、破坏形态、剪切延性和承载力的影响,并基于极限平衡理论构建了高强钢筋RPC梁抗剪承载力计算式。结果表明:纵筋率对裂缝的开展有一定的抑制作用;纵筋率增加,主斜裂缝倾角减小,梁的破坏形态由沿主斜裂缝的剪切错动变为斜压杆压溃破坏;剪切延性系数随纵筋率的提高而减小,随剪跨比的增大而增加,但在纵筋率较大的情况下增长较小;提高纵筋率能明显提高抗剪承载力,在小剪跨比时提高作用更显著;抗剪承载力计算式计算结果与实测值吻合程度高。     

再生骨料混凝土简支梁静力荷载下性能研究

研究了再生骨料混凝土简支梁和普通混凝土梁在静力荷载作用下的裂缝的产生发展、应变以及挠度等变化.研究结果表明:相同荷载作用下,再生骨料混凝土梁的裂缝宽度略大于普通混凝土梁;加载后期,再生骨料混凝土试件梁的剪弯区裂缝发展速度较快,跨中裂缝和斜裂缝快速增长;再生混凝土梁在受力过程中正截面应变变化也基本符合平截面假定;试件梁未开裂时,再生骨料混凝土梁的挠度随再生骨料掺量的增大而增大.