Acor/Al <1.35和Ab扩展到边梁侧面时混凝土局压试验

完成了11个Acor/Al为0～1.316的配置螺旋式间接钢筋的试件和12个模拟预应力梁在边梁侧面锚固的试件的局部受压试验.获得了Acor/Al1.35时的混凝土局部受压承载力计算方法.这个方法的思路是将现行规范局压承载力计算公式中间接钢筋贡献项乘以间接钢筋强度折减系数λ,而且当Acor/Al1时将公式中配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数βcor取为1,将间接钢筋对局压承载力贡献项中的局部受压净面积Aln以净核心面积Acor,n代替.λ与Ab/Al、Acor/Al两个比值有关,且随着两比值乘积的增大而增大.指出了当局部受压计算底面积探出预应力梁侧以外的尺寸与边梁宽度的比值≤2、边梁宽度不小于局压面积短边尺寸时,边梁侧面可按现行规范作为局部受压计算底面积的一部分,并可按照相应公式进行局压承载力计算.     

配置HRB600E高强钢筋的混凝土柱抗震性能试验研究

HRB600E钢筋是一种新型高强度钢筋,为改善矩形柱抗震性能并推广HRB600E级高强钢筋的应用,通过对6个配置HRB600E钢筋的不同轴压比、不同钢筋强度和纵筋配筋率的混凝土矩形柱进行低周往复荷载试验,得到试件的滞回曲线、骨架曲线和纵筋应变曲线。对比分析高强钢筋混凝土柱的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、刚度退化等抗震性能指标。研究结果表明：配置HRB600E高强钢筋的混凝土柱的破坏特征与配置普通钢筋的混凝土柱相似;通过减小轴压比或增加钢筋强度均能改善配置HRB600E高强钢筋试件的滞回特性、减缓刚度退化、提高试件的抗震性能;配置高强钢筋的构件与高强混凝土配合使用时受力性能更优。     

混凝土局部受压的三个基本问题

为了解决混凝土核心面积对局压承载力的影响、计算底面积重叠的密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力计算和预应力混凝土构件端部锚固区三类间接钢筋的计算与配置这三个目前局部受压研究中亟待解决的问题,开展了理论分析和试验研究.结果表明:核心面积对局压承载力影响显著,局压承载力随着核心面积的增大而增大;密布预应力束锚具下混凝土局压承载力应按整体计算;预应力混凝土构件端部的三类间接钢筋可分别计算,协调配置.基于研究成果,提出了相应问题的解决办法.     

HRB600钢筋钢纤维混凝土梁柱边节点抗震性能试验研究

为减小配置HRB600钢筋梁柱边节点的梁筋粘结退化,设计钢纤维整体增强或局部增强的梁柱边节点,进行两个配置HRB600/HRB400钢筋混凝土梁柱边节点和2个配置HRB600高强钢筋的钢纤维整体增强或局部增强的混凝土梁柱边节点的低周往复荷载试验,得到试件的破坏形态和滞回曲线,对比分析边节点的耗能能力、延性性能、核心区剪切变形和梁筋粘结退化。结果表明：往复荷载下HRB600钢筋混凝土节点具有较高的承载能力、耗能能力和延性性能,但HRB600钢筋与普通混凝土粘结退化过快;钢纤维整体增强或局部增强混凝土的措施可以减缓HRB600梁筋粘结退化,改善边节点的破坏形态,减小核心区的剪切变形,提高耗能能力;钢纤维整体增强的梁柱边节点具有更高的延性性能和耗能能力,其HRB600梁筋粘结退化更为缓慢。     

高强热轧钢筋混凝土连续梁弯矩调幅计算方法

为研究高强热轧钢筋混凝土连续梁弯矩调幅规律,对配置HRB335、HRB400、HRB500、HRB600热轧钢筋的392根混凝土连续梁进行非线性分析,分两阶段对弯矩调幅进行考察:一是从加载到支座控制截面纵筋受拉屈服引起的弯矩调幅βb;二是从支座控制截面形成塑性铰至受压区边缘混凝土被压碎引起的弯矩调幅βa.结果表明:高强热轧钢筋混凝土连续梁塑性铰出现推迟,塑性转动能力减小;同时从梁受拉边缘混凝土进入塑性至受拉钢筋屈服区间变长.获得了以支座控制截面相对塑性转角θp/h0为关键参数的具有一定截距βb的弯矩调幅系数曲线方程.为便于工程应用,建立以相对受压区高度ξ为自变量的实用化公式.     

高强混凝土方柱不同强度网格箍筋约束效果

GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中给出了螺旋箍筋和焊接环式箍筋作约束箍筋的约束混凝土圆柱轴心受压承载力计算公式,认为柱达到受压承载力时约束箍筋一定屈服,而事实上只有体积配箍率超过某个限值时箍筋才能屈服,同时规范未涉及网格箍筋约束混凝土方柱。为考察网格箍筋约束混凝土方柱达到轴心受压承载力时箍筋的拉应力水平,完成了混凝土轴心抗压强度为50.0~68.0 MPa,箍筋分别采用HRB400、HRB500、HRB600、PC800、PC1 270、抗拉强度标准值为1 570 MPa钢丝的42根网格箍筋约束高强混凝土方柱的轴心受压试验。试验结果表明:在约束混凝土柱达到轴心受压承载力时,存在箍筋不屈服的现象,混凝土轴心抗压强度、体积配箍率和箍筋间距对箍筋应力水平的发挥有较大影响。基于峰值受压荷载下箍筋未屈服的试验数据,建立了峰值受压荷载下箍筋实际拉应变计算公式,提出了峰值受压荷载下箍筋能够屈服的体积配箍率下限值计算方法。通过考虑箍筋实际拉应力对约束混凝土峰值压应力和压应变的影响,建立了网格箍筋约束高强混凝土受压应力-应变关系全曲线方程,为网格箍筋约束混凝土方柱的工程应用及计算方法的完善提供了参考。     

配置HRB500钢筋的框架结构非弹性地震反应分析

为实现建筑行业的可持续发展,中国土木建筑工程界正在推广应用HRB500级高强钢筋,但是,以HRB500钢筋作为主要受力钢筋的混凝土结构的抗震性能研究还相对缺乏。该文按《混凝土结构设计规范》最新修订稿设计了3个配置不同强度钢筋的8度0.3g区一级抗震等级的混凝土框架结构,并完成了该3个结构在多波输入下的非弹性地震响应分析,对比了配置HRB500钢筋的混凝土框架结构与配置HRB400和HRB335钢筋的相应框架的地震反应规律和抗震性能。分析结果表明：在罕遇水准的地面运动输入下,配置HRB500钢筋的混凝土框架的最大位移反应与配置其他两种钢筋的框架结构大致相当,其构件的塑性转角延性需求则小于配置其他两种钢筋的框架结构;配置HRB500钢筋的一级抗震等级框架结构在强震下形成的是梁铰塑性耗能机构,最大弹塑性层间位移角可满足设计规范规定的要求。     

锈蚀疲劳后混凝土中钢筋力学性能试验

为研究锈蚀疲劳后混凝土中钢筋的力学性能退化规律,对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳破坏后取出的梁内主筋进行轴向拉伸试验,结合试验得到的锈蚀疲劳钢筋的应力-应变曲线,定量化地提出了锈蚀疲劳后混凝土中钢筋的本构关系模型,并对模型计算值与试验实测值进行对比验证.试验结果表明,未锈蚀钢筋在疲劳循环200万次后表现出与原状钢筋相同较好的延性破坏特征,疲劳作用对未锈蚀钢筋的力学性能没有实质影响;锈蚀疲劳后钢筋的应力-应变曲线发生了显著变化:屈服台阶特征改变、延伸率减小、屈服强度降低,变化幅度的大小与锈蚀疲劳程度有关,软钢不同程度地硬化;疲劳裂纹的出现使得钢筋在极低的延伸率下即突然拉断破坏,强度大幅降低,延性几乎完全丧失.     

HRB500钢筋粘结性能的试验与分析

通过对66个HRB500钢筋试件的拉拔试验,研究影响HRB500钢筋粘结性能的主要因素.研究结果表明锚固长度的减小、保护层厚度的增大、配箍率的提高、锚筋屈服强度及混凝土强度的提高,会导致HRB500钢筋的粘结强度增大;此外通过对24个内贴片试件的分析发现,HRB500钢筋间的粘结强度峰值随着拉拔力的增长而逐渐内移,与其他类型月牙肋钢筋受力相比,峰值位置点有所前提.     

500 MPa钢筋混凝土短柱轴压下受力性能研究

通过对直径为8 mm、12 mm1、6 mm 500 MPa钢筋各4根进行拉伸试验和9个150 mm×150 mm×450 mm的小棱柱进行轴压短柱试验.结果表明:实测屈服强度均超过500 MPa,均匀伸长率均达到10%以上,延性较好.轴心受压短柱的承载力可按现行规范规定的公式计算,当钢筋的抗压强度取值为450 MPa时,试验破坏轴力与计算值的比值均在1.0以上,有较好的安全储备.配置500 MPa级钢筋的轴压短柱受力性能良好,钢筋和混凝土的强度均能得到较好的发挥.     

富含砖粒再生混凝土与钢筋黏结滑移性能研究

为研究富含砖粒再生混凝土与钢筋间的黏结滑移性能,通过对48个富含砖粒立方体试件进行拔出试验,研究了再生混凝土立方体抗压强度、钢筋类别、钢筋直径等因素对黏结滑移性能的影响规律。结果表明:再生混凝土的强度值越大,单位滑移值对应的载荷值越大,荷载-滑移曲线越陡峭;当混凝土强度和钢筋直径都相同时,变形钢筋(HRB400级钢筋)的黏结应力约为光圆钢筋(HPB300级)的1.55～1.75倍。通过超声检测损伤,提出了考虑损伤参数的再生混凝土与钢筋间的黏结滑移损伤本构模型。     

HRB500级钢筋混凝土梁受弯刚度试验

为了进一步研究高强钢筋混凝土梁的刚度计算方法,进行了15根HRB500级钢筋混凝土简支梁及2根HRB335级钢筋混凝土对比梁的试验,详细分析了HRB500级钢筋混凝土梁的受弯性能。结果表明：HRB500级钢筋混凝土简支梁正截面符合平截面假定,实测挠度比现行规范计算值略大,相对误差在6%左右,根据该试验和收集的部分高强钢筋混凝土梁的试验数据分析结果,提出了修正后适合HRB500级钢筋混凝土梁的刚度公式,且采用该修正后的公式计算HRB500级钢筋混凝土梁的跨中挠度具有更高的精度。     

便携式钢筋强度检测仪的研制及应用

介绍了一种新型的基于钢材表面硬度检测理论研制的钢筋强度检测仪器,该仪器应用于现场无损检测混凝土中钢筋的抗拉强度、屈服强度,并概述了该测试仪的检测原理、结构构成及检测结果,指出了其推广应用前景。     

HRBF500钢筋混凝土大偏心受压柱承载力的试验研究

通过对7根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱性能有了初步了解.分析了荷载-钢筋应变、混凝土应变曲线以及破坏形态的特点.试验研究表明：500 MPa细晶粒钢筋和普通的HRB400钢筋一样,当作为受力主筋用于受压构件时,其强度能得到充分的利用.在试验和理论分析的基础上,提出了HRBF500钢筋在混凝土柱中的强度设计取值为450 MPa和受压承载力计算公式的建议.     

变形钢筋与再生混凝土粘结性能试验研究

通过HRB400E月牙钢筋-再生混凝土中心粘结试件的拔出试验,研究了再生粗骨料取代率为100％的条件下,再生细骨料取代率及钢筋直径的变化对HRB400E月牙钢筋与再生混凝土粘结性能的影响规律.研究结果表明,HRB400E月牙钢筋-再生混凝土的极限粘结应力和初始粘结刚度均随再生细骨料取代率及钢筋直径的增大而减小,并采用最...     

超细晶粒钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对48个超细晶粒钢筋粘结锚固试件的拉拔试验,对超细晶粒钢筋的粘结锚固性能进行了全面研究.在试验的基础上对超细晶粒钢筋的粘结强度进行了分析计算,并给出了粘结锚固长度的取值建议.研究结果表明,虽然超细晶粒钢筋属推广的新型工程材料,轧制工艺与传统钢筋不同,但超细晶粒钢筋的粘结锚固性能与普通热轧带肋钢筋(月牙纹)基本相同,其设计锚固长度la仍可按现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定的公式计算;另外考虑到近年来高强混凝土的应用日益增多,且当混凝土强度等级为C40~C80时,现行规范的设计锚固长度计算公式仍能较好适用于超细晶粒钢筋,建议锚固长度计算公式中混凝土强度等级的上限可提高到C60.     

高性能混凝土简支梁正截面的抗弯疲劳性能

通过10根三分点加载方式下的简支梁抗弯静力和疲劳试验,研究了不同混凝土强度等级、不同钢筋类型和不同荷载水平对高性能混凝土梁正截面疲劳性能的影响。通过分析梁跨中挠度、压区混凝土应变和拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了高性能混凝土梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。结合高性能混凝土和钢筋的材料疲劳损伤分析,提出了高性能混凝土梁疲劳寿命方程和疲劳后梁挠度的计算公式,并将理论计算的疲劳寿命、挠度与试验结果进行了比较,最后对比分析了高性能混凝土梁与普通混凝土梁抗弯疲劳性能的差异。     

BCCP内水压承载能力原型试验

为了研究钢筋缠绕钢筒混凝土压力管（BCCP）在内水压作用下的承载破坏特征,设计了三个不同管径的BCCP内水压现场原型试验.在管径1 800 mm BCCP的钢筒、钢筋和混凝土保护层上布置环向应变片,逐级施加内水压至2.5 MPa,得到了各部位在内水压作用下的受力变化规律.主要结论如下:BCCP从生产时施加预应力到承受内水压至最终破坏的受力过程可分为5个阶段.1）管芯受预应力钢筋环向作用力阶段.缠筋后,钢筒与混凝土形成的管芯受到一个初始预压应力;2）保护层开裂前整管承受内水压弹性阶段.对应于试验中内水压小于1.5 MPa的阶段,管芯依然受压,而预应力钢筋和外混凝土保护层受拉;3）保护层开裂,管芯承受内水压弹性阶段.试验中当内水压达到1.6 MPa后,保护层开始达到抗拉强度开裂,混凝土管芯也从初始的受压慢慢转变为受拉,依然处于弹性状态;4）管芯开裂,钢筒和钢筋受拉弹性阶段.当内水压达到2.2 MPa后,管芯径向开裂,但是钢筒和钢筋的应力随内水压依然稳步增长;5）管道破坏阶段.钢筒和预应力钢筋达到最终屈服强度,整管丧失承载能力.研究成果可为BCCP在输调水工程中的推广使用以及相关标准的制定提供依据.