高温后钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

为研究高温后混凝土框架的抗震性能,设计了2个强梁弱柱框架和2个强柱弱梁框架,预先对其中2个框架进行明火升温试验,然后对所有试件进行低周往复加载试验.考察了各榀框架的破坏模式、荷载-位移关系、承载力、变形能力、刚度和耗能能力与高温和梁柱尺寸等因素的关系.试验结果表明:受火后混凝土框架的承载力和耗能能力有所降低,强梁弱柱型框架的承载力下降更为明显,且屈服位移增大,极限位移减小;受火后混凝土框架的塑性铰出现顺序改变为柱底—梁端—柱顶,柱端更容易出现塑性铰.常温下强柱弱梁型(破坏形态为梁端先出现塑性铰)框架在火灾后可能转化为"强梁弱柱"型破坏.     

混凝土强度等级对RC桥面板冲切破坏的试验研究

混凝土强度是影响钢筋混凝土桥面板冲切强度的重要因素,为定量化探究其对板冲切强度的影响规律,对两种强度的混凝土桥面板进行冲切试验.通过观察试件的破坏形态,分析荷载与中心挠度、混凝土应变及钢筋应变的关系,探讨钢筋混凝土桥面板的冲切机理,进而量化评估混凝土强度对板冲切强度的影响.结果表明:C50钢筋混凝土桥面板冲切强度比C30板提高约60%,中心挠度减少约81%,形成的冲切锥体断面大;混凝土及钢筋应变与混凝土强度呈反比关系;可通过提高混凝土强度延迟裂缝开裂.     

新老桥间超高性能混凝土拼接接缝性能试验

依托上海市济阳路高架新老桥拼接项目进行了基于高应变强化超高性能混凝土(UHPC)材料的拼接缝试验.试验采用非对称加载,目的是模拟新老桥的不均匀沉降.试验结果表明,UHPC拼缝整个受力破坏的过程大致可以分为3个阶段:弹性阶段、裂缝发展阶段、持荷至破坏阶段.在UHPC板下缘首先出现裂缝,之后UHPC板侧面出现大量微小裂缝,裂缝均以微裂缝簇的方式呈现,裂缝宽度发展缓慢,且沿着板高向上发展.UHPC转角为1.2%时裂缝宽度仅为0.16 mm,具有出色的裂缝控制能力.最终,UHPC板底出现主裂缝,横向钢筋和门筋屈服,钢筋布置方式满足试件破坏形态要求,说明试件的配筋合理.结合有限元模型对试验进行模拟,吻合度较高.利用有限元进行参数分析,发现增加接缝自由长度和减小接缝厚度可以有效增强接缝弯曲性能.由于UHPC材料进行接缝施工具有方便、快捷、性能优越等优点,提出基于上下部构造不连接类型的接缝形式,并给出具体配筋方案.     

带约束拉杆十形钢管混凝土短柱承载力统一解

基于统一强度理论,以带约束拉杆十形钢管混凝土短柱为研究对象,将十形截面划分为1个无拉杆和4个有拉杆的矩形区域,考虑中间主应力、材料SD效应及钢管宽厚比的影响,同时考虑混凝土所受的侧向约束应力,分析其受力机理及约束模型,建立了该柱的轴压承载力计算公式,并在此基础上考虑长细比和偏心率的影响,得到了偏心受压承载力计算公式。所得理论结果与试验结果吻合良好,验证了公式的正确性。同时研究了各类参数对承载力的影响规律,结果表明:承载力随拉杆间距和钢管宽厚比的增大而减小;拉杆横向间距越大,纵向间距对承载力影响越小;拉杆直径对承载力的影响不明显;偏压承载力随偏心率的增大明显降低。     

高温后方钢管全再生混凝土短柱轴压试验研究

为了研究不同冷却方式下高温后方钢管全再生混凝土短柱的轴压力学性能,设计制作9根短柱试件依次进行高温试验和轴心受压试验,探讨历经温度(20℃、200℃、400℃、600℃、800℃)和冷却方式(自然冷却、喷水冷却)对轴压破坏形态、极限承载力、初始刚度、刚度退化及延性的影响。试验结果表明:试件最终破坏形态为钢管撕裂和钢管鼓曲斜压破坏;高温作用后试件极限承载力降低较为显著,但受自然冷却和喷水冷却的影响不明显;试件初始刚度随温度的升高而不断降低,喷水冷却作用对试件初始刚度有二次削弱;试件刚度退化曲线经历了平台段、快速下降段、平缓下降段、平稳段,冷却方式对试件刚度退化的影响不大;试件的延性随温度的升高呈先降低后升高的趋势,喷水冷却作用会降低试件的延性。     

椭圆钢管混凝土中、长柱轴压性能研究

为了研究椭圆钢管混凝土中、长柱的轴压性能,文章通过ABAQUS有限元程序建立了轴压作用下椭圆钢管混凝土中、长柱的理论力学模型,考虑了核心混凝土与钢管之间的复杂接触问题、初始缺陷、椭圆特征、屈曲模态及材料非线性;试验结果验证了理论分析模型的准确性;开展了轴压作用下椭圆钢管混凝土中、长柱力学性能的参数分析,研究参数包括混凝土强度、钢材强度、径厚比、长短轴比、截面面积及长细比等,对轴压承载力、刚度及变形能力的影响进行了分析,揭示了椭圆形钢管混凝土中、长柱的破坏模式。研究结果表明:椭圆形钢管混凝土中、长柱的破坏模式包括柱半高以上反弯点破坏和柱半高反弯点破坏;椭圆钢管混凝土中、长柱承载力随着混凝土强度、径厚比及截面面积的增大而增大,随着长短轴比的减小而增大;其弹性刚度随着混凝土强度、径厚比及截面面积的增大而增大,随着长短轴比和长细比的减小而增大;影响椭圆钢管混凝土长柱的主要因素是长细比。研究结果可为椭圆钢管混凝土中、长柱在实际工程中的应用提供依据。     

基于聚合物机制砂水泥混凝土路面路用性能研究

天然河砂是一种地域强、不可再生的建筑材料,为了节省河砂,在基础设施建设过程中往往会选用机制砂代替河砂.耐久性差、脆性大是水泥混凝土路面共性缺点,机制砂取代河砂后,混凝土的耐磨性会进一步降低,很大程度上限制了机制砂水泥混凝土在道路工程中的应用.聚合物改性水泥混凝土(PCC)路面,具备较好的韧性、抗变形能力以及耐久性,为增强机制砂水泥混凝土路面的力学性能及耐磨性,选用低掺量的聚合物对机制砂水泥混凝土进行改性.选用聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳两种聚合物,以1%、3%、5%的聚灰比加入到机制砂水泥混凝土中,进行配合比设计及混凝土路用性能研究得出:聚合物的掺入降低了机制砂水泥混凝土的抗压强度,但混凝土的抗弯拉强度及抗磨耗能力得到了改善.     

硫酸盐侵蚀对混凝土微观形貌的影响

硫酸盐是一种危害性较大的侵蚀性介质,是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一.研究硫酸盐对混凝土微观结构的影响具有重要意义.通过扫描电镜试验研究分析了浸泡时间、硫酸盐溶液类型、混凝土强度等级对混凝土微观形貌的影响.结果表明,同等级混凝土浸泡在相同浓度下的不同溶液中,以硫酸钠和硫酸镁复合溶液侵蚀破坏程度最为严重;氯离子的存在可以减轻混凝土受硫酸盐腐蚀的破坏程度;相同浸泡条件下,C40混凝土受硫酸盐侵蚀最为严重.     

古代井盐架中空组合木柱预应力研究

首次发现古代木质井盐架支撑柱这种特殊的中空外圆组合木结构的预应力现象,将其命名为预应力空心组合木结构.利用现代力学的检测手段创造性地设计了实验方案,并成功地测定了其预应力.经测定,其捆扎力最大可达123. 4 k N,最大预应力为107. 5 MPa.提出了改进空心组合木柱捆扎工艺的措施.     

图像处理技术在混凝土骨料形状参数分析中的应用研究

应用多目立体视觉三维重建理论及其方法,构建了3D混凝土骨料形状参数测试分析系统.分析系统通过多目视觉技术,多角度提取骨料的三维信息,利用三维重建方法,获得相关的、用于表征骨料形状特性的形状参数,如针状、片状系数、圆度、球度、凸度、矩形度.在骨料形状参数分析的基础上,进一步分析计算骨料级配及针、片状颗粒含量等表征骨料质量指标的参数,解决了通过图像处理技术检测骨料主要质量指标的问题.对比研究分析表明,测试精度与传统的筛分方法高度吻合,为骨料质量的自动检测分析提供了新的方法.