新型钢筋灌胶搭接连接件受力性能及设计方法研究

钢筋连接技术是影响预制装配式结构发展的重要因素之一,对比约束浆锚连接和套筒灌浆连接等传统连接方式,提出一种新型钢筋连接方式,即钢筋灌胶搭接连接。该方式具有可靠的受力性能,且制作成本低、加工简单,有利于推广使用。进行9组18个钢筋灌胶连接件拉拔试验,研究其在不同钢筋搭接长度、套筒尺寸和钢筋直径影响下的破坏过程和破坏形态,研究结果表明钢筋灌胶搭接连接件受力性能可靠。搭接长度对连接件破坏过程和破坏形态的影响最大,当搭接长度≥12d时连接件表现为钢筋断裂破坏。此外,3个应用该连接件的装配式偏压柱拉拔试验结果表明柱破坏截面均出现在后浇段以外的部分,验证了连接件的可靠性。     

新型钢桁架连梁的抗震性能试验研究

通过对8个钢组合桁架连梁的伪静力试验,初步了解了组合连梁的破坏特点、抗剪承载力、变形能力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能、刚度退化以及适宜采用的桁架形式等。试验结果表明：在地震作用下,设交叉腹杆桁架比无交叉腹杆的桁架连梁有更大的抗剪承载力、更好的延性和耗能能力;较小跨高比、较大刚度的试件表现出在承载能力方面具有相对优势;试验连梁试件根部节点采用预埋钢板或弦杆直接埋入这两种设计方案均可行,便于施工维修。钢桁架连梁具有抗震所需的高延性和良好塑性耗能能力     

以废砖粉和废砂浆为细骨料的再生混凝土受力性能试验研究

通过81个以废砖粉和废砂浆为细骨料、废混凝土为粗骨料的再生混凝土试块作正交抗压强度试验,研究不同取代率及不同水灰比等强度影响参数,同时利用RMT-201岩石与混凝土力学电液伺服试验系统研究这种混凝土的应力-应变曲线,分析了这种再生混凝土强度变化规律及其变形发展的特点,提出了以废砖粉和废砂浆为细骨料、以废混凝土为粗骨料的再生混凝土强度影响因素和特征.     

钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系研究

为研究钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系,主要考虑了不同钢筋锈蚀率、不同再生粗骨料取代率、不同再生混凝土强度等因素的影响,采用加速通电锈蚀以及钢筋开槽内贴片方法,完成23组钢筋再生混凝土试件粘结-滑移性能拉拔试验,获得了再生混凝土与不同锈蚀程度螺纹钢筋间的荷载-滑移曲线以及不同锚固位置处钢筋应变。通过实测结果及理论分析,计算得到不同锈蚀率下钢筋再生混凝土间粘结应力及滑移值沿锚固长度分布规律,分析了钢筋锈蚀前后与再生混凝土间粘结应力传递及粘结锚固位置函数差异的受力机理,提出了不同锈蚀率下反映实际粘结分布规律的粘结锚固位置函数模型,最后建立钢筋锈蚀后与再生混凝土间考虑粘结-滑移位置函数的粘结-滑移本构关系,为锈蚀后钢筋再生混凝土有限元分析提供参考依据。     

铝合金板与混凝土的粘贴粘结强度研究

为了在提高加固钢筋混凝土梁承载力的同时具有很好的延性和耗能能力,特别是满足侵蚀环境及寒冷环境中加固工程的需要,采用铝合金板加固钢筋混凝土梁是一个很好的解决办法。铝合金板通过粘贴层将力传给钢筋混凝土梁,故铝合金板与混凝土的粘贴粘结性能决定了铝合金板加固钢筋混凝土梁的效果。铝合金板与混凝土的粘贴粘结强度作为铝合金板加固钢筋混凝土梁连接设计的基础,对其开展试验和理论研究。开展105个试件的铝合金板与混凝土面内单剪试验发现：对粘贴界面没有进行粗糙处理的试件发生了界面剥离破坏,其他试件均发生了混凝土层剥离破坏;界面剥离破坏的粘结性能远差于混凝土层剥离破坏,说明了对粘贴界面进行处理的必要性。通过试验得到铝合金板和混凝土连接的极限粘结荷载,根据铝合金板正应力的变化率与粘贴界面剪应力的关系,得到剪应力的分布曲线和有效粘结长度;假设剪应力沿有效粘结长度处处相等,得到了铝合金板与混凝土的粘贴试验粘结强度,并基于此讨论了界面处理、混凝土强度、铝合金板宽度、厚度和粘贴长度等因素对试验粘结强度的影响。结合试验数据的统计回归分析,提出计算铝合金板与混凝土的粘贴粘结强度的修正Niedermeier模型,得到了铝合金板与混凝土的有效粘结长度和粘贴粘结强度的理论计算公式,其理论值和试验值吻合较好,误差最大值为8.98%,平均值为0.004,标准差为0.041。研究成果为铝合金板加固钢筋混凝土梁的粘贴设计提供了理论基础。     

混合结构现浇楼板开裂过程钢筋作用分析

结合试验成果,对混合结构现浇楼板开裂过程中钢筋的作用进行了分析,验证了我国现行混凝土规范对嵌墙现浇楼板配筋构造要求的合理性,并对现浇楼板裂缝控制和修补提出了一些建议。