超低温下钢筋单轴受拉时的应力-应变关系

按照《金属材料低温拉伸试验方法》(GB/T13239—2006)的要求制作拉伸试件,对3种钢筋(热轧带肋钢筋HRB335、HRB400和热轧细晶粒钢筋HRBF400)共84根试件在-180℃~-80℃温度下的力学性能进行单轴受拉试验,研究低温下钢筋力学性能的变化规律.结果表明,随着温度的降低,钢筋的应力-应变曲线形状及极限应变基本不改变,但屈服平台长度、屈服强度、极限强度、强化应变增加.根据试验结果,给出了低温下钢筋屈服强度、极限强度、强化应变等力学特征值随温度的变化规律,进而可建立超低温下钢筋的应力-应变关系.     

GB1499.2-2007热轧带肋钢筋国家标准的几个问题

为了探索出一条节能、环保、适合我国国情的热轧钢筋生产新途径,结合近年来国内外对棒线材控轧、控冷及相关技术研究的最新成果,对国内各棒线材厂十分关注的适用于钢筋混凝土用普通热轧带肋钢筋和细晶粒热轧带肋钢筋的新标准GB1499.2-2007中关于普通热轧及细晶粒钢筋的定义及说明不准确之处进行了分析,讨论了标准中有关化学成分、力学性能和焊接性能等问题,将标准与国外相关标准进行了对比,指出其中的差异。建议在修订标准时,明确有关规定,使生产厂家有章可循。     

GB1499.2-2007热轧带肋钢筋国家标准的几个问题

为了探索出一条节能、环保、适合我国国情的热轧钢筋生产新途径,结合近年来国内外对棒线材控轧、控冷及相关技术研究的最新成果,对国内各棒线材厂十分关注的适用于钢筋混凝土用普通热轧带肋钢筋和细晶粒热轧带肋钢筋的新标准GB1499.2-2007中关于普通热轧及细晶粒钢筋的定义及说明不准确之处进行了分析,讨论了标准中有关化学成分、力学性能和焊接性能等问题,将标准与国外相关标准进行了对比,指出其中的差异.建议在修订标准时,明确有关规定,使生产厂家有章可循.     

锚杆支护在综采面中的应用

为降低原煤成本、减轻工人劳动强度、建设高产高效矿井，晓南矿在西三403综采工作面进行支护工艺改革，采用树脂药卷、螺纹钢锚杆、加钢筋梯、金属网联合支护取代12^#矿用工字钢梯形棚支护，取得了良好的效果，为回采巷道锚杆支护及综采低采高产高效生产创造了一条新的途径。     

乙酰丙酸、甲酸、葡萄糖在碱性树脂上的静态吸附性能

采用静态法测定了6种阴离子交换树脂对乙酰丙酸、甲酸和葡萄糖的吸附容量,并考察了温度对6种树脂交换容量的影响,其中弱碱阴离子交换树脂335最适合于乙酰丙酸的回收与分离纯化.在20,30,40℃条件下,利用静态法测定了乙酰丙酸在335树脂上的吸附等温线,温度升高乙酰丙酸的吸附量略有下降,用Freundlich方程较之Langmuir方程可更好地描述乙酰丙酸在335树脂上的吸附平衡;测定了乙酰丙酸及其与甲酸混合溶液在335树脂上、30℃条件下的吸附速率曲线,符合Lagergren二级速率方程,并确定此离子交换过程为颗粒扩散控制.     

快速穿水冷却装置对热轧带肋钢筋组织性能的影响

一种新型热轧带肋钢筋轧后快速穿水冷却装置进行了应用.快速冷却后,可以大幅度降低热轧带肋钢筋上冷床温度,同时细化铁素体晶粒直径,抑制晶粒长大,从而提高钢筋的力学性能,收到了很好的效果.     

树脂锚杆锚固段剪应力分布及其损伤模式分析

为了分析树脂锚杆锚固段剪应力分布及其承载、损伤机理,提高树脂锚杆支护在煤矿现场应用的有效性,首先根据煤矿树脂锚杆的围岩环境和受力特点,基于集中载荷作用于半无限体表面和无限体内部的弹性力学解得到了树脂锚杆在非锚固段围岩破碎和完整时的锚固段锚固界面剪应力计算式,分析了锚杆杆体拉力在锚固段锚固界面的剪应力形成机理;然后采用FLAC数值模拟软件模拟了树脂锚杆锚固段的承载及变形,得到了树脂锚杆在一定载荷和围压作用下锚固界面塑性发展趋势;最后以混凝土试块模拟围岩,并在混凝土试块预留孔中锚固了树脂锚杆进行实验室拉拔试验,得到了树脂锚杆锚固段剪应力分布及其增加趋势.结果表明,树脂锚杆剪应力开始时呈负指数形态分布,随着锚杆拉应力的增大,锚固起始端剪切破坏剪应力降低,无围压时峰值剪应力迅速向较深部锚固界面移动并锚固失效,有围压时锚固界面在锚固起始端剪切破坏后仍有较大的锚杆拉应力发展范围.     

玻璃纤维树脂强化锚杆在锚固工程中的握裹力

锚杆作为岩土工程的主要支护材料,广泛应用于边坡、基坑、隧道等工程中。目前在工程中最为常见的锚固技术,是有变形钢筋与水泥砂浆经钻孔注浆而形成。在实际应用中,因钢筋易腐蚀,耐久性差的特点,成为锚固工程中的一大隐患。玻璃纤维树脂强化(GFRP)锚杆强度高、质量轻、耐腐蚀性强、低松弛等优点,可以替代钢筋作为锚杆应用于锚固工程中。但GFRP筋作为脆性材料,其与水泥砂浆之间的握裹力能否满足要求,将会直接影响到锚固效果。通过对不同锚固深度的GFRP锚杆与水泥砂浆室内拉拔试验,发现握裹力随锚固深度增加而增大,握裹强度随着锚固深度的增加呈现减小的趋势,同时水泥砂浆凝固时间对握裹强度有较大影响,7 d初凝时握裹强度仅有28 d终凝时的60%左右。通过与同等直径钢筋锚杆与水泥砂浆握裹力对比发现,GFRP锚杆与水泥砂浆握裹力能够达到钢筋锚杆的要求。     

热轧钢筋的疲劳行为

本文叙述了应用 MTS 电液伺服试验机和高频疲劳试验机测定45SiMnV热轧钢筋材料的 S—N 曲线和25MnSi 热轧钢筋在固定应力范围上的寿命分布,通过分析求得钢筋50%和95%存活率的 S—N 曲线,在进行有关变幅疲劳的累积损伤试验的基础上,验证了 Miner 论对热轧钢筋的适用性。分析了钢筋材料的循环应力应变曲线及其非线性弹性行为。结论有助于钢筋混凝土结构的疲劳设计,可靠性分析和寿命估算等。     

煤巷树脂锚杆的施工工艺及应用

介绍了树脂锚杆结构特点,并对树脂锚杆及其构件的用途、安装工艺、应用进行了论述。     

钢筋混凝土热轧带肋钢筋冷弯断裂原因分析

钢筋混凝土热轧带肋钢筋在冷弯检验时,发生断裂。采用化学分析、金相检验、力学性能测试和生产工艺分析等方法对产生冷弯断裂的原因进行了分析和查找。结果显示：在连铸时,保护渣侵入,导致局部碳含量增加,使其局部力学性能变化,是导致冷弯断裂的主要原因。     

浅析20MnSi热轧带肋钢筋生产的技术改进

20MnSi热轧带肋钢筋具有强度高、抗震性好、性能稳定、节约钢材等优点[1],对其全面推广使用可带来较大的经济效益和社会效益。国家经贸委曾在2000年7月召开了＂热轧HRB400钢筋推广工作应用会议＂。决定建立国家创新科研项目,开发、利用400MPa热轧带肋钢筋（Ⅲ级螺纹钢筋）,国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布《热轧带肋钢筋》新标准（GB1499.2-2007）,自2008年3月1日起强制执行[2]。新标准关于钢筋标志的变化、性能指标的调整以及钢筋尺寸、外形、重量及允许偏差、订货合同内容、检测及判定方法等,都有了新的规定和要求。为尽快与国际接轨,节约钢材,我国正在加速建筑用钢的更新换代,大力推广应用400MPa级钢筋,使其成为主导钢筋。本文从优化材料成分、优化轧制工艺方面,分析20MnSi热轧带肋钢筋生产的技术改进方案,以期得到具有良好的屈服强度同时还具有良好的焊接性、延伸性和弯曲性的产品。这对于节约资源、提高产品质量、增强出口竞争力具有重要的现实意义。     

钢筋抗浮锚杆承载特性现场试验与数值仿真

通过现场试验以及ABAQUS数值模拟相结合的方法,探讨了风化岩地基中全长黏结钢筋抗浮锚杆的承载性能和荷载传递特征。结果表明:风化岩地基中的抗浮锚杆承载力高,上拔量小,能够满足工程需求。锚杆杆体荷载-位移曲线、剪应力、轴应力分布规律的模拟结果与现场试验结果具有较高的吻合度,说明用ABAQUS软件模拟钢筋抗浮锚杆的承载特性是可行的,具有较强的适用性;同时,还得到了现场试验较难得到的锚固砂浆和周围岩土体的应力分布规律,明确了钢筋抗浮锚杆受荷后的影响范围和锚固体的力学特性,弥补了现场试验的不足。     

树脂锚杆支护在井巷施工中的应用

阐述了梨园河矿井巷布置的特点,简要分析了支护承载性能,论述了采用树脂锚杆的必要性,介绍了树脂锚杆的构成、安装、锚固原理及受力情况。     

抗浮锚杆荷载-位移特性及极限承载力预测

GFRP（玻璃纤维增强聚合物）抗浮锚杆因其布置灵活、分散应力、耐腐蚀性强、绿色环保等优点,成为钢筋抗浮锚杆的良好替代品。为进一步研究GFRP抗浮锚杆的承载性能,本文基于青岛某基坑抗浮工程中的6根GFRP筋和钢筋锚杆开展现场拉拔破坏性试验。试验结果表明：钢筋锚杆与GFRP锚杆平均破坏荷载分别为324 kN、394 kN,锚固强度利用率均达到92%。在相同直径、相同锚固长度条件下,GFRP锚杆能够承受更大的拉拔力,且发挥了更大的黏结强度。在荷载-相对滑移曲线分析中,GFRP抗浮锚杆整体呈缓“S”型,钢筋锚杆整体呈“L”型,表明GFRP锚杆抗浮性能优于钢筋锚杆。根据二次多项式回归分析,当锚杆杆体位移量小于20 mm时,预测精度较高,最高可达96.15%。研究结果对实际抗浮工程应用具有一定的借鉴和参考价值。     

快慢凝预应力树脂锚杆与围岩相互作用的力学特征

对比分析了快慢凝预应力锚杆较普通全长树脂锚杆的优势,从锚杆的轴向作用和横向作用两方面进行力学特性研究,得到快慢凝预应力树脂锚杆轴向和横向的应力分布规律.锚杆的轴向作用有效地改善了围岩的应力状态.锚杆的横向作用体现在两个方面,即充填裂隙和抗滑移剪切,能有效改善围岩的力学性质.最后,探讨了节理岩体中锚杆的受力特征,锚杆存在多个应力峰值点,并对轴力公式进行了修正.     

GFRP筋及钢筋抗浮锚杆与基础底板锚固性能试验研究

采用倒置锚杆-基础底板体系,通过现场拉拔破坏性试验,研究GFPR筋和钢筋两种材质抗浮锚杆与基础底板的黏结锚固性能.试验结果表明:GFRP筋和钢筋抗浮锚杆均产生两种破坏形态-滑移破坏与拔断破坏;弯曲处理对两种材质锚杆极限承载力影响效果相反,钢筋锚杆极限承载力随拉拔荷载增大而增大,GFRP锚杆极限承载力随拉拔荷载增大而减小;钢筋抗浮锚杆的Q-S曲线为双折线型,存在明显的拐点,产生拐点的原因是拉拔荷载达到材料屈服强度,而GFRP锚杆无明显屈服阶段,故其Q-S曲线近似线性分布;在分析比较3种描述锚杆Q-S曲线的数学模型的基础上,发现指-幂函数模型能较好地拟合两种不同材质抗浮锚杆的Q-S曲线,能够精准预测GFRP筋及钢筋抗浮锚杆与基础底板的极限抗拔力和滑移变形.研究成果将为GFRP筋在抗浮工程中推广应用奠定基础.     

锚杆技术在顶桥中的应用

近几年来,锚杆加固技术已广泛应用于建筑结构物加固、边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程。随着我国基础工程建设项目的迅猛发展,可以预见,锚杆加固技术将获得更为广泛的应用,本文讨论的是在桥涵顶进,特别是在受到地形条件限止时,引用锚杆技术使它的一端与顶进桥涵后背联结,另一端锚固于地基中,将埋入地基的锚杆与顶进桥涵的后背联结,利用锚杆与周边土体的粘结力和端部的面承力为顶进桥涵提供顶进反力的一种施工方法,本工程实例中,由于顶进力较小所以采用钢筋作为锚杆使用,将钢筋锚杆与地基中的阻力墙产生的拉力和钢筋锚杆与周围碎石土的粘结力,通过钢筋锚杆传递给混凝土后背,使混凝土后背在后面无填土的情况下为桥涵的顶进提供反力,使桥涵顺利顶进到位。     

螺纹钢成品波浪弯缺陷的优化改进

介绍了首钢长钢公司轧钢厂四车间轧制热轧带肋钢筋时,成品外观呈现周期性的波浪形状,经过测量严重部位的单位弯曲度在0.5%~0.6%,不满足GB 1499.2—2007钢筋混凝土用钢要求,同时也影响着成品外观质量;优化改进后,无论成品总长弯曲度还是单米弯曲度,均控制在国标4%以内,进一步提高了产品外观质量,提升了首钢长钢公司热轧带肋钢筋的品牌形象。     

室内外2种环境下锈蚀钢筋的物理力学试验分析

为研究室内潮湿环境和室外露天环境下自然状态锈蚀钢筋的物理力学性质变化情况,在停工时间长达4年的工程现场分别选取室内外环境下2种不同公称直径的热轧带肋钢筋进行锈蚀率和拉伸强度试验。根据试验结果对比分析了室内外环境和不同公称直径大小钢筋的锈蚀率、断后伸长率和拉伸强度的变化规律;拟合出了钢筋锈蚀率与名义屈服强度和名义极限强度之间的线性负相关性规律;最后检验分析得出相同环境下不同公称直径大小的锈蚀钢筋的物理力学数值在概率统计分布上服从正态分布特征。