氯盐环境下TRC加固对RC柱偏压性能影响

由于承载能力高、限裂效果好、具有良好的耐腐蚀性,纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete,TRC)作为 FRP(fiber reinforced polymer)的一种替代材料,引起了国内外学者的广泛关注并对其力学性能开展了一系列研究.但是,目前关于氯盐环境下TRC加固对偏心钢筋混凝...     

预应力FRP加固RC梁的受弯剥离承载力分析

基于纤维增强复合材料(FRP)与混凝土之间界面的粘结-滑移双线性模型,推导了预应力FRP片材加固受弯钢筋混凝土(RC)梁弯曲裂缝间界面的粘结剪应力,考虑了FRP预应力水平和裂缝间距对构件承载力的影响;以界面断裂能所对应的临界滑移量作为剥离判据,建立了界面起始剥离和剥离破坏的预测模型,并进行了实验验证.研究结果表明:利用该模型可以有效地预测受弯FRP片材加固RC梁的剥离状况及剥离破坏时的承载力;FRP的预应力水平越高或裂缝间距越小,加固梁的抗剥离承载力越大.     

FRP加固混凝土受弯构件分析

通过对混凝土结构加固后受力性能的分析,考虑二次受力问题,对纤维增强材料(FRP)加固混凝土梁进行了全过程分析;并研究了相关参数对FRP加固混凝土梁性能的影响.在此基础上,提出了一种简单、适用的极限抗弯承载力计算方法,并将具体实例的计算结果与典型的实验结果进行了对比,获得较为满意的结果,表明了该方法的准确性与合理性,对工程应用有一定参考价值.     

基于PVA-ECC的氯盐损伤RC梁抗弯加固效果

ECC(Engineered Cementitious Composites, ECC)是一种超高韧性水泥基复合材料,具有优良的控裂及抗氯盐侵蚀能力.为研究采用PVA-ECC对氯盐侵蚀破坏的钢筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)梁进行抗弯加固的有效性,设计了5根RC梁试件,其中4根进行了氯盐侵蚀下的通电锈蚀试验,并对其中的2根氯盐侵蚀后的试件在受拉区浇筑30mm厚度的PVA-ECC层进行加固.所有试件均进行抗弯加载试验,对比分析了各试件破坏形态、初始刚度、承载力及变形能力等.结果表明：抗弯试验加载初期,PVA-ECC加固试件的裂缝宽度明显小于未加固试件的裂缝宽度;加载后期,PVA-ECC中产生了明显的受弯主裂缝.PVA-ECC加固试件的初始刚度较未加固试件增加,变形能力较未加固试件降低,承载力较未加固试件未表现出明显增加.     

TRC与老混凝土界面黏结力破坏模型

采用双面剪切的试验方式研究了纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)与老混凝土界面性能.依据塑性力学极限分析理论以及新老混凝土界面模型,修正了TRC与老混凝土界面模型,推导了常规环境下二者界面最大黏结力的理论计算公式.在此基础上,根据不同氯盐干湿循环次数影响下二者界面黏结力的试验值,拟合得到环境影响系数.据此推导了氯盐干湿循环下TRC与老混凝土界面黏结力的理论计算公式.通过对比理论计算值与试验值的相对误差,检验了理论模型及计算公式的正确性.     

铁路钢筋混凝土桥梁结构混凝土氯盐病害

基于严重病害的既有铁路钢筋混凝土桥梁的检测实践,通过对典型病害构件(桥面板、盖梁、梁体、墩等)混凝土的试验测试分析,研究了实际服役环境条件下铁路钢筋混凝土桥梁氯盐侵蚀破坏特征,调查了混凝土中氯离子迁移特性和分布,以及相应混凝土中的碱含量、pH值的变化规律.结合微观结构分析,进一步对铁路钢筋混凝土桥梁的氯盐破坏机理及其微观结构特征进行了深入探讨.研究结果表明:氯化钠盐溶液在该结构混凝土中的迁移速度非常快且发生了物理结晶作用;氯化钠盐溶液的侵入引起了混凝土中碱含量的明显增加和pH值的降低.混凝土内部孔结构发生了明显粗化.研究结果可为既有铁路钢筋混凝土桥梁氯盐病害的整治与修复提供科学依据和技术支持.     

氯盐侵蚀环境下橡胶集料掺量对钢筋混凝土梁耐久性的影响

采用施加阳极电流的加速锈蚀方法,对4个橡胶集料掺量(0～150,kg/m3)、0.45和0.55两种水灰比的钢筋混凝土梁进行了试验,分别测试了暴露时间为5 d和10 d下的钢筋失重率和混凝土保护层裂缝宽度,并对锈蚀后梁的受弯性能进行了试验.结果表明,掺入橡胶集料能够明显改善钢筋混凝土梁的抗锈蚀性,且随着掺量的增加抗锈蚀性增强;分析认为与砂料相比,橡胶集料的表面物理化学特性有助于阻碍氯离子在混凝土中的扩散,起到了固体抑制剂的效果;同时,由于锈蚀所导致的梁承载力及延性的损失随着橡胶集料的增加呈明显的降低趋势.     

TRC薄板加固RC梁受弯粘结界面应力分析

对TRC薄板加固RC梁粘结界面应力状态进行了理论分析,得出结论:粘结界面上存在剪应力,该剪应力大小与截面上弯矩成正比,并且和加固层与原混凝土梁之间的弹性模量比相关;提出改善加固梁破坏形态、提高加固效果的措施。     

海洋环境下裂缝混凝土氯盐腐蚀

研究劈裂裂缝混凝土在海水全浸区和潮汐区作用下的氯盐腐蚀规律。试验结果表明:裂缝混凝土在海水全浸区和潮汐区氯盐腐蚀规律相似,氯离子含量由表及里随深度增加而下降,后在8~12 mm深度以内形成稳定段。但潮汐区混凝土的氯离子扩散系数比海水全浸区服役的裂缝混凝土的大。裂缝混凝土稳定段氯离子含量随裂缝宽度增加而呈指数函数增加,裂缝周边区域稳定段氯离子含量则随裂缝宽度增加而呈二次函数增加。相比海水全浸区腐蚀,潮汐区裂缝宽度对混凝土中氯离子传输影响更大。依据数据拟合回归,当潮汐区混凝土裂缝宽度为0.265和0.480 mm时,海水全浸区混凝土裂缝宽度为0.292和1.200 mm时,裂缝左右5 mm区域和30 mm区域的氯离子扩散系数提高一个数量级。     

氯盐对受硫酸盐腐蚀混凝土性能的影响

通过单一氯盐环境、单一硫酸盐环境以及氯盐和硫酸盐共同环境中混凝土的浸泡腐蚀试验,测试了不同腐蚀环境中混凝土抗压、抗折强度随浸泡时间的变化规律,采用XRD方法对各腐蚀环境中的腐蚀产物进行分析,研究腐蚀环境中氯盐的存在对受硫酸盐腐蚀混凝土性能的影响.结果表明,氯盐的存在可延缓混凝土的硫酸盐损伤进程,氯盐浓度越高,延缓效果越...     

二次受力下钢筋RPC外包型钢梁的受弯性能

为探究新型材料对钢结构性能的增强效果,通过外包钢筋活性粉末混凝土（RPC）对受荷状态下的型钢梁进行加固并分析其受弯性能。通过二次受力下的抗弯试验,分析了钢筋RPC外包型钢梁的破坏过程和初始荷载、RPC强度、型钢强度对梁抗弯承载力的影响,并对试验结果进行了有限元模拟验证。结果表明：在不同参数影响下,外包钢筋RPC增强后的型钢梁与纯钢梁相比抗弯承载力提高17~2倍,破坏过程表现出良好的延性;受力过程中型钢与RPC界面未发生黏结破坏,两者能够共同工作;钢筋RPC外包型钢梁的极限承载力随初始荷载的增大而减小,随RPC强度和型钢强度增大而增大。根据试验结果,提出了二次受力下钢筋RPC外包型钢梁受弯承载力计算公式以及RPC强度折减公式,试验值、计算值和模拟值三者吻合良好。     

钢筋混凝土梁腐蚀疲劳断裂微观结构分析

在钢筋混凝土梁腐蚀疲劳试验的基础上,对钢筋断口做扫描电镜和化学分析,研究了腐蚀介质在钢筋疲劳断裂中起的作用.研究表明,在腐蚀介质中,弯曲腐蚀疲劳的钢筋断口同样存在裂纹源区、疲劳发展区和断裂区,钢筋腐蚀疲劳寿命的降低,是腐蚀介质和反复弯曲拉应力共同作用的结果.这种作用加速了初始裂纹的萌生和疲劳裂纹的扩展,并始终存在于疲劳发展直至断裂的全过程,说明腐蚀疲劳的机制与具体的环境密切相关.     

高强轻集料钢筋混凝土梁抗弯性能试验

通过对6根高强轻集料钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的抗弯试验,研究了高强轻集料钢筋混凝土梁的抗弯承载力、荷载-挠度变化关系、破坏形式、延性和抗裂性能等抗弯力学行为．试验结果表明：在短期荷载作用下,高强轻集料钢筋混凝土梁的挠度和最大裂缝宽度均满足正常使用极限状态的要求．纯弯段无腹筋的高强轻集料钢筋混凝土梁在破坏时表现出较强的脆性,延性要比同一强度等级普通混凝土梁略差．在试验分析的基础上,提出适用于高强轻集料钢筋混凝土梁的抗裂度计算方法．     

改性腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳特性

为了获得具有经济性和良好技术性能的混凝土结构,有必要研究改性腈纶纤维(以下简称腈纶纤维)对混凝土弯曲疲劳强度及疲劳极限的增强作用。用四点加载方法研究了腈纶纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能。研究结果表明:当腈纶纤维体积分数为0.085%时,腈纶纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳强度比素混凝土分别提高11.7%和15.7%;当应力水平为0.90时,腈纶纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁弯曲寿命分别是素混凝土的22倍和29.01倍。底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能优于底层只撒布一层钢纤维或只采用腈纶纤维来增强的混凝土梁。复合纤维增强混凝土适用于道路及机场跑道。     

钢筋混凝土梁在冻融锈蚀环境下的劣化规律研究

对4组试件进行冻融锈蚀环境下的试验研究,探讨了钢筋混凝土梁在冻融、锈蚀、先冻融后锈蚀、先锈蚀后冻融环境下的极限承载力和极限挠度的劣化程度,结合试验数据对钢筋混凝土梁在冻融锈蚀环境下的劣化规律做了进一步的分析,并对今后的研究方向提出了建议.     

氯盐腐蚀对持荷钢绞线的性能退化分析

为了研究氯盐环境对预应力混凝土中钢绞线耐久性的影响,本文进行了持荷钢绞线在不同浓度氯盐溶液环境中加速腐蚀试验,对腐蚀钢绞线试件的质量损失及静力拉伸性能进行研究,分析氯盐溶液浓度对腐蚀钢绞线腐蚀程度及性能退化特性的影响,并提出了钢绞线腐蚀速率计算公式。结果表明：氯盐腐蚀下钢绞线表面呈现片状和带状蚀坑分布,腐蚀钢绞线的屈服荷载和极限荷载分别降低了1.66%~2.51%和3.38%~5.09%,各组试件平均质量损失率为1.42%~3.24%,腐蚀速率为0.040-0.091mm/a。本试验腐蚀条件下钢绞线腐蚀程度与氯盐溶液浓度成正比,但各腐蚀钢绞线的名义弹性模量降低幅度不大。     

钢筋与 FRP 筋混杂配筋混凝土梁的抗弯性能

为了在试验基础上研究钢筋与纤维增强复合材料(fibre reinforced plastic, FRP)筋混杂配筋梁的抗弯性能, 运用有限元软件 ABAQUS 对已有混杂 FRP 筋试验梁进行建模和非线性分析, 研究了 FRP 筋种类、混凝土强度、等效配筋率等因素的影响. 基于有限元结果拟合出了适筋破坏时混杂 FRP 筋梁的 FRP 筋应力表达式和承载力计算公式, 并运用已有试验数据验证其正确性. 结果表明: 等效配筋率对混杂 FRP 筋梁的承载能力和变形性能影响最为显著, 其次为 FRP 筋种类; 混凝土强度对承载力有一定的影响, 但对刚度影响较为有限;     

氯盐环境下修正钢筋腐蚀速率的混凝土桥梁抗弯可靠性

在氯离子侵蚀环境下,钢筋混凝土桥梁受弯构件抗力的衰减,主要是由于钢筋腐蚀造成的,因而引起了结构在设计基准期内的可靠性下降.本文分析了影响钢筋锈蚀速率的因素,建立了修正的钢筋腐蚀速率模型,计算了不同水灰比、不同保护层厚度等对桥梁构件可靠性发展的影响.     

汽车薄壁杆件的轴向耐撞性分析

文章先阐述了非线性有限元法的基本理论,然后用ANSYS/LS_DYNA非线性有限元软件,对典型截面铝和A3钢薄壁杆件受轴向冲击载荷状态下的耐撞性能进行了数值模拟分析.为验证模拟结果的可靠性,进行了轴向碰撞试验.数值模拟和试验数据比较表明,两者之间具有很强的相关性.     

钢纤维水泥砂浆加固钢筋混凝土足尺梁抗弯性能

为了使钢纤维水泥砂浆这种新的加固材料能早日在土木工程领域得到应用,对采用此材料加固的梁的抗弯性能进行了试验研究.试验包括1根对比梁和6根用钢纤维水泥砂浆钢筋网加固的试验梁,试验梁采用三面U形加固形式,量测主要项目为试验梁裂缝分布形态,荷载-挠度曲线,钢筋、混凝土及加固砂浆的应变发展规律等.通过改变加固梁的加固配筋率和受力形态,研究了这种加固技术对钢筋混凝土梁的承载力、破坏形态、截面刚度及裂缝分布等的影响.试验结果表明:采用钢纤维水泥砂浆对足尺钢筋混凝土梁进行抗弯加固,能较大幅度地提高钢筋混凝土梁正截面承载力和刚度;钢纤维水泥砂浆中的钢纤维能有效地抑制裂缝的产生,使试件具有良好的抗裂性能.