GFRP筋混凝土板在拱效应下的挠度计算

针对美国混凝土结构设计规范(ACI440.1-06)未考虑玻璃纤维复合增强塑料筋(GFRP筋)混凝土板中拱效应的作用,挠度往往被高估的问题,对17块端部受到约束的混凝土板带进行跨中集中荷载破坏性试验,以获得更准确的挠度计算方法.结果发现;试件开裂后,拱效应作用逐渐明显.挠度的变化可分为开裂前、开裂时突变和拱效应形成后3个阶段.根据17块混凝土板的试验结果和前人的试验,量化混凝土板中拱效应的影响,结合虚功原理推导出GFRP筋混凝土板的挠度计算方法.板带挠度为净跨的1/800和1/350时,根据ACI规范,按简支板计算的预测荷载为试验值的0.388和0.411倍;所推导方法预测荷载与试验值之比为0.969和1.044.推导方法的预测结果与现行规范计算值进行对比,与试验值吻合得更好.     

高温下GFRP筋力学性能的试验研究

为了研究高温下纤维增强复合材料(FRP)筋的力学性能,对直径为8mm的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋进行了高温下的拉伸试验,获得了10 ～ 500℃范围内随着温度升高GFRP筋的极限强度和弹性模量的衰减趋势;并结合材料TG/DSC热学试验结果提出了GFRP筋在高温下的拉伸本构模型.该三参数拉伸本构模型以纤维和树脂的...     

应用 Visual Basic 语言开发 GFRP 筋混凝土桥梁面板基于拱效应下的设计软件

前期研究提出的GFRP筋混凝土桥面板基于拱效应下的设计方法,其计算过程较繁琐。采用Visual Basic语言把设计方法编写成人机交互式的设计软件,可提高设计工作效率。当用户输入几何数据、材料的物理力学性能及荷载条件,软件即可自动计算面板的正常使用极限荷载和承载力极限荷载,获得GFRP筋混凝土桥面板的设计承载力。不同荷载值下的变形、裂缝宽度及拱推力大小等其他计算结果可以启动查询窗口查看。软件操作过程保持与原设计思路一致,软件界面沿用windows系统软件的风格,使软件易于理解和掌握。     

并筋混凝土板受力性能试验

针对并筋混凝土板破坏形态、位移延性、抗弯承载力、裂缝宽度与刚度等问题,开展了单调荷载下并筋混凝土板(包括两并筋配筋混凝土板、三并筋成束配筋混凝土板和三并筋成排配筋混凝土板)试验研究.结果表明:单调荷载下并筋混凝土板和普通配筋混凝土板均发生了受弯破坏;普通配筋混凝土板的抗弯承载力比两并筋配筋混凝土板的高2％,两并筋配筋混凝土板的抗弯承载力分别比2个三并筋配筋混凝土板高19％和17％;两并筋配筋混凝土板的最大裂缝宽度和跨中挠度与普通配筋混凝土板接近;三并筋配筋混凝土板的最大裂缝宽度和跨中挠度均大于相应的两并筋配筋混凝土板和普通配筋混凝土板.最后,对并筋混凝土板的设计计算方法进行了探讨.     

GFRP筋拉伸力学性能尺寸效应试验研究

通过试验研究不同直径玻璃纤维增强复合材料(GFRP)的力学性能,并采用基于材料强度Weibull分布的最弱链理论分析其尺寸效应.试验结果表明,GFRP筋极限抗拉强度、抗拉弹性模量和极限延伸率随着直径增大而下降,而屈服应变变化规律则相反.通过试验分析,建立考虑直径变化的GFRP筋应力应变关系及其相关参数同直径的关系;提出了不同直径GFRP筋极限抗拉强度fDtu计算公式.基于最弱链理论分析,得出GFRP筋尺寸效应的主要影响因素是试件的有效区体积.研究表明,GFRP筋拉伸力学性能具有明显的尺寸效应;采用最弱链理论进行尺寸效应分析是可行的,能够预测不同GFRP筋强度,确定其抗拉强度标准值,有助于统一GFRP筋试件的有效长度取用标准,并建议长度范围为试件直径的30~40倍.     

预应力混凝土空心板反拱的检测和分析

通过对７８２例先张法预应力混凝土板的检测和其中３块板的结构实验,深入地分析了这批预应力混凝土板的反拱较为分散的原因,分析表明,其中最主要的原因是预应力钢绞线有效预应力值不准确,分析还表明,对于预拉区出现裂缝的预应力混凝土板计算反拱时,应考虑裂缝人截面刚度的影响。     

冻融循环后GFRP筋与ECC粘结性能试验研究

工程用水泥基复合材料(ECC)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)协同工作可以有效提高结构的耐久性,但关于它们在冻融循环作用下的粘结耐久性能研究较少.通过设计9组共计42个试件,并采用快冻法研究了75次冻融循环后ECC材料与普通混凝土的质量损失率、横向相对动弹性模量及ECC与GFRP筋粘结强度的变化情况,并对试件粘结滑移曲线进行对比分析.结果表明,ECC材料的抗冻性能明显优于普通混凝土,同时75次冻融循环后,强度等级为C30与C50的ECC与GFRP筋的粘结强度分别为普通C30混凝土与GFRP筋粘结强度的3.0倍及4.3倍;将拉拔试验结果与目前国内外广泛应用的mBPE模型、CMR模型和连续曲线模型进行拟合对比,得到了mBPE模型及CMR模型相应的拟合参数和拟合相关系数,并发现CMR模型的拟合预测效果更好.     

配双钩筋板柱连接的抗冲切性能试验研究

提出了一种新型抗冲切钢筋－双钩筋,并通过试验证明其良好的抗冲切性能,在对５个配双钩筋板柱连接试件的试验结果进行了详细介绍了与分析之后,讨论了双钩筋直径,肢数及布置对试件抗冲切承载力的影响,并根据试验资料进行了承载力计算公式,此外还提出了双钩筋在板中的合理布置与构造措施。     

圆形箍筋约束混凝土力学性能尺寸效应试验

为了考察约束混凝土轴压力学性能的尺寸效应,对10组圆形箍筋约束混凝土短柱进行了单调轴压试验,在试验基础上对比分析了试件几何尺寸对试件破坏特征,承载能力及变形能力的影响。试验结果表明：峰值应力随试件尺寸的增大而下降,且体积配箍率越低,下降趋势越明显;无保护层试件的峰值轴向应变、峰值环向应变以及峰值后变形能力也随试件尺寸的增大呈下降趋势;当体积配箍率较低时,保护层的存在使试件极限承载力有所提高,且大尺寸试件的提高幅度偏大;而当体积配箍率较高时,保护层对试件极限承载力贡献很小。     

传力杆参数对杆周混凝土力学响应的影响

建立三维有限元实体模型,将混凝土-传力杆摩擦系数、传力杆直径、传力杆布设间距、面板厚度作为影响因子,采用单因子轮换法,分析传力杆杆周混凝土力学响应的变化规律.结果表明,随着混凝土-传力杆摩擦系数的增大,最大水平拉应力显著减小,而竖向拉应力不降反增,故存在合理的界面摩擦系数;在传力杆直径从28 mm增加到36 mm过程中,界面应力水平下降幅度较大;随着传力杆布设间距的增大,界面应力不断增长,且增长速度随着间距的增加而增加;增加面板的厚度,会少量降低杆周围混凝土的各应力水平.     

冷轧带肋钢筋预应力混凝土空心板试验与分析

利用冷轧带肋钢筋预应力混凝土受弯构件混凝土拉应力限制系数的研究成果,为湖南省某市编制了冷轧带肋钢筋预应力混凝土空心板通用图集,与湖南省相应的图集对比,在跨度和荷载相同的情况下,每立方米混凝土可节约水泥50 kg左右,节省钢筋10%～15%.通过试验验证图集中板受力的可靠性,并编制非线性分析程序与试验结果进行了对比,表明该分析方法的可靠性.     

锈蚀HRB500钢筋混凝土板抗弯性能试验研究

采用通电方式对配置HRB500级钢筋和普通钢筋的混凝土板进行加速锈蚀,并对锈蚀钢筋混凝土板进行抗弯承载力试验研究. 对比分析了不同锈蚀程度下钢筋混凝土板的破坏形态、抗弯承载能力、荷载-挠度曲线. 同时,通过试验研究了锈蚀钢筋受拉性能和黏结性能随锈蚀程度不同的变化规律. 考虑板内不同锈蚀程度的钢筋可能发生受拉屈服或黏结滑移破坏,提出锈蚀钢筋混凝土板抗弯承载力计算方法. 经过对比分析,试验结果与计算模型吻合良好,锈蚀板抗弯承载力计算值与试验值之比的平均值为1.019,标准差为0.081.     

钢筋混凝土板的受拉薄膜效应分析

基于能量原理,提出了在大变形下考虑受拉薄膜效应计算混凝土板承载力的改进的能量法,并通过该方法分析了影响受拉薄膜效应产生的主要因素。研究发现,正交系数和特征比对受拉薄膜效应的影响较为显著,而混凝土强度和钢筋配筋率的影响较小。     

无腹筋混合配筋混凝土梁抗剪性能试验研究

对1组无腹筋混合配筋(GFRP筋(glass fiberreinforced polymer)和钢筋)混凝土梁抗剪性能进行了试验研究.所有试验梁均为三分点加载,剪跨比为2.54和2.67.12根试验梁按有效配筋率分为3组,共包括3根钢筋混凝土梁,3根GFRP筋梁和6根GFRP筋和钢筋混合配筋梁.所有试验梁均为斜拉破坏.分析了试验梁的荷载-挠度关系,裂缝开展及抗剪承载力,并将各设计规范或指南的抗剪承载力预测值与试验结果对比.试验表明,有效配筋率相同的钢筋混凝土梁、混合配筋混凝土梁和GFRP筋梁具有相近的抗剪承载力.钢筋与FRP(fiber reinforced polymer)筋轴向刚度比对抗剪性能影响较小.规范Eurocode 2—04及CSA A23.3—04的抗剪承载力预测结果与试验结果符合度较好,而规范ACI440.1R—06,JSCE及CSAS6—06的预测结果偏保守.     

冷轧带肋钢筋砼板裂缝与刚度的试验研究

根据１４块模型板的试验，对５５０级冷轧带肋钢筋混凝土板使用阶段的性能及破坏形态进行了分析，并提出了该种钢筋的强度设计值．给出了该类板裂缝宽度和刚度的计算公式，计算值与试验结果符合较好     

FRP筋混凝土梁受力性能

依据两组共7根FRP筋混凝土梁在两点竖向加载的试验结果,对FRP筋混凝土梁的受力过程、承载力、挠度和裂缝宽度等进行分析。比较不同类型FRP筋的受力特点和破坏机理,总结出FRP筋混凝土梁的相关设计建议。     

环氧涂层钢筋混凝土结构的试验研究

彻底解决混凝土结构中钢筋锈蚀问题的有一个有效的方法是采用环氧涂层钢筋,据此,研究了48个拉拨试件对具有不同涂层厚度的环氧涂层钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能,6根梁试件对环氧涂层钢筋混凝土梁的受力性能和设计方法,提出了相应的设计建议,研究成果可为环氧涂层钢筋在混凝土结构中的应用推广提供科学依据。     

高强玻璃纤维约束混凝土轴压方柱的试验研究

对不同混凝土强度等级的柱，分别采用高强玻璃纤维及碳纤维增强复合材料条状包裹加固，进行轴心受压试验研究，对比分析了约束纤维对柱承载力和延性的作用规律，并分析了对混凝土强度等级的影响。结果表明：GFRP的约束作用可以提高柱的承载能力，并使其延性得到了显著的改善，还可以大幅度降低加固成本。和碳纤维相比，采用玻璃纤维的总体加固效益更加优越。