超声波检测混凝土轴压柱应力状态试验研究

本研究通过12根混凝土轴心受压柱的在不同荷载作用下的应力-超声波波速对应关系的全过程检测试验,研究了轴心受压柱在不同工作应力状态下的超声波波速、幅值的变化规律,对比了不同混凝土强度对超声波波速的影响规律。研究成果可为混凝土结构超声波检测提供理论依据。     

单轴加载下混凝土超声波与声发射联合特性试验研究

本研究通过混凝土试件在单轴向受压下的试验研究,对比了不同强度等级立方体和棱柱体试件对超声波波速的影响,分析超声波及声发射参数随应力的变化关系。试验结果表明:强度等级越高的混凝土超声波波速时间稳定性表现越好;棱柱体超声波稳定性优于立方体试件;在工作应力为极限破坏应力的20%~70%阶段,超声波波速下降缓慢,声发射撞击数增加,能量和振铃计数呈突发式增长;当工作应力大于混凝土的极限破坏应力70%后,超声波波速明显下降,声发射活动急剧增加。提出划分应力阶段对2种检测方法进行分析,为混凝土结构工作应力状态的检测提供参考。     

BFRP筋与地质聚合物混凝土的粘结滑移特性及海水环境下时变规律

为了分析玄武岩纤维筋的粘结滑移特性以及长期暴露在海洋环境中的配筋混凝土的长期粘结滑移时变行为,研究了玄武岩纤维(Basalt fiber-reinforced polymer, BFRP)筋增强地质聚合物混凝土中筋尺寸、腐蚀龄期和混凝土强度对人工海水作用下混凝土中BFRP筋粘结滑移行为的影响,并采用改进的Bertero-Popov-Eligehausen(BPE)模型来描述BFRP筋的粘结滑移行为.结果表明,随BFRP筋直径的增大,BFRP筋与地质聚合物混凝土间的极限粘结强度与对应的滑移均逐渐降低,极限滑移与对应的粘结强度也逐渐降低,经过90 d海水腐蚀后极限粘结强度与对应的滑移降低,粘结滑移曲线出现了水平段,提高混凝土强度等级对提高海水环境下BFPR筋和混凝土之间粘结性能有利.改进的BPE模型更加适合表征BFRP筋与混凝土之间的粘结滑移,海水腐蚀后曲线的上升段更加趋于刚性,曲线的下降段更加趋于柔性.     

钢筋混凝土结构粘结滑移分析在ANSYS中的实现

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种具有不同物理力学性质的材料组合而成的复合材料,其本构模型比较复杂。钢筋与混凝土两者之间的粘结滑移关系,虽然历经近百年的试验研究,对钢筋混凝土机理的认识水平日益深刻,但在有限元分析中还不是很完善。本文通过选用合适的材料本构模型和粘结滑移模型,建立三维有限元分析模型,进行全过程的模拟分析。     

对称粘钢加固钢筋混凝土梁的短期刚度与挠度研究

在混凝土加固规范基础上讨论了对称粘钢加固钢筋混凝土筒支梁极限弯矩公式和刚度公式。计算了粘钢加固钢筋混凝土梁的挠度并对粘钢加固钢筋混凝土梁建立钢筋混凝土粘结钢筋、钢板结构有限元模型以模拟挠度,验证挠度误差。     

水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋模型与方法探讨

【目的】针对当前水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋方法不能反映水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合受力机制的不足,寻求建立一种新的配筋方法,为水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋的设计提供参考。【方法】从水工隧洞的实际性状入手,分析衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,借助于FINAL有限元程序,建立非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,基于莫尔-库伦强度准则进行非线性数值求解,并通过实例与"公式法"计算结果进行比较。【结果】通过算例发现,利用所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,计算得到围岩-混凝土-钢筋联合作用条件下的衬砌配筋量、钢筋应力、混凝土裂缝宽度,直观展现了衬砌裂缝处钢筋应力的集中现象。计算结果较"公式法"更为直观,配筋结果较"公式法"偏大,更符合实际情况。【结论】所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型能够综合考虑水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,并能通过非线性有限元求解,得到任意部位的钢筋应力及混凝土裂缝的分布规律,较以往的方法有明显优越性。     

连续配筋水泥混凝土路面温缩应力简化公式研究

连续配筋水泥混凝土路面（CRCP）在铺筑完成一段时间后，会在路面纵向上断裂成一个个单独的板块.借助正交设计和多元统计回归方法，在有限元计算的基础上，提出了单独板的温缩应力简化公式.极差分析结果表明，CRCP温缩应力影响因素的重要程度从大到小依次为：温度变化、裂缝间距、板厚、粘结刚度系数、钢筋直径、配筋间距.单因素单变量的回归分析，确定了温缩应力与各单个因素之间的大致关系.通过对各变量的假设组合分析，以单变量多因素的多元统计回归方法获得了一定精度的并能通过假设检验的拟合公式.误差分析表明，此公式的最大误差范围能控制在8%以内.     

钢筋混凝土框架办公楼安全性诊断与分析

钢筋混凝土框架结构办公楼使用年限较长,结构进行过二次变更,业主要求对建筑局部进行再次改造,增加或拆除部分墙体,改变部分房间的使用功能,为了确保结构的安全可靠,因此需要对建筑目前的安全性进行诊断与分析。按照现行相关规范的要求对钢筋混凝土框架结构梁、柱等主要受力构件的混凝土碳化和强度、钢筋分布间距和保护层厚度、表观质量和裂缝、构件截面尺寸以及混凝土质量缺陷等项目分别进行检测,此外利用检测数据对结构进行了ANSYS数值建模,静、动力作用下对结构进行了测试与分析。综合所有测试数据和数值分析结果,最终将现阶段该框架结构的安全性等级评定为Bsu级,在此基础上提出了改造加固意见,并建议进行定期跟踪与测试。     

HRB400钢筋在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为

采用循环动电位极化技术研究了HRB400钢筋在不同碳化程度和不同Cl-含量的模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为,分析了腐蚀参数的变化规律,并与HPB235钢筋的腐蚀性能作了对比。结果表明,钝化膜破坏前,HRB400钢筋与HPB235钢筋的腐蚀特性相似;钝化膜破坏时HRB400钢筋对碳化和Cl-的腐蚀敏感性大于HPB235钢筋,前者的临界pH值大于后者、临界Cl-含量小于后者;2种钢筋的接触处暴露于较严重腐蚀环境下,HRB400钢筋作为阳极被加速腐蚀,HPB235钢筋作为阴极受到保护。为了确保工程结构的耐久性,在较严重腐蚀环境下建议对HRB400钢筋和HRB235钢筋的接触处进行绝缘处理。     

钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀后力学性能变化的试验研究

本文通过工程实例调查分析的方法,研究了钢筋混凝土结构中钢筋在锈蚀、腐蚀后的力学性能的变化,有助于评估服役钢筋混凝土结构承载力的降低程度和耐久性。     

钢筋锈蚀对混凝土梁破坏模式影响的试验研究

研究钢筋锈蚀对混凝土梁破坏模式的影响.对4组共21根不同剪跨比、不同锈蚀程度的混凝土梁进行了试验，研究发现，纵向配筋率及剪跨比相同的情况下，随着纵筋、箍筋锈蚀程度的变化，梁会产生弯曲、剪压、剪切-粘结3种不同形态的破坏.针对此现象，基于试验研究结果并结合相关文献的试验结果，根据现行规范中的分析理念建立了考虑剪跨比、箍筋锈蚀率、纵筋锈蚀率及粘结退化等因素影响的锈蚀混凝土梁受剪承载力计算公式.据此再考虑弯剪区的平衡条件，分析讨论得出了试验梁产生破坏形态转变的临界条件和锈蚀混凝土梁构件的综合承载能力的变化规律，从而建立了锈蚀混凝土梁破坏模式转变的分析模型.据此模型分别以纵筋锈蚀率和箍筋锈蚀率为横、纵轴，考虑剪跨比等因素得出临界曲线划分的破坏形态区域与试验结果吻合较好.     

油菜秸秆灰分混凝土与钢筋粘结性能的研究

用油菜秸秆灰分等量替代5%、10%、15%的水泥,分别制作强度为C20、C30、C40的秸秆灰分混凝土试件,测试混凝土的粘结强度,考察月牙纹钢筋与油菜秸秆灰分混凝土的粘结性能。结果表明,油菜秸秆灰分掺量为5%时,3个强度下的油菜秸秆灰分混凝土与月牙纹钢筋的粘结强度分别为19.06、19.90、20.08 MPa,与普通混凝土相当,油菜秸秆灰分掺量10%和15%的混凝土与月牙纹钢筋粘结性能较普通混凝土减弱。改变5%掺量油菜秸秆灰分混凝土植入钢筋的类型与月牙纹钢筋直径,月牙纹钢筋与油菜秸秆灰分混凝土的粘结强度是光圆钢筋的2.55倍;月牙纹钢筋直径从12 mm增至16、20 mm,粘结强度分别下降了6%与25%,油菜秸秆灰分混凝土粘结性能随着月牙纹钢筋直径增加而减弱。     

CFRP布加固预裂钢筋混凝土梁的抗裂性及裂缝宽度的探讨

采用试验研究与理论分析相结合的方法对CFRP布加固预裂钢筋混凝土梁的抗裂性能进行了相关研究。探讨了CFRP布加固钢筋混凝土梁在短期荷载作用下裂缝的发展规律以及裂缝发展的影响因素;分析了CFRP布加固钢筋混凝土梁在短期荷载作用下的平均裂缝宽度、最大裂缝宽度的计算问题。可为修订CFRP加固技术规程,完善加固设计方法,拓展加固技术提供参考。     

外包钢加固法的安全性防范措施研究

采用外包角钢加固的钢筋混凝土柱,其加固效果和安全性与诸多因素,如加固设计、加固施工工艺、加固端锚固构造、加固角钢的增钢率与增箍率、原柱所处的应力状态、使用过程中的维护管理等有关。对外包钢加固钢筋混凝土柱过程中影响其加固效果和安全性的诸多因素的安全性防范措施进行了初步的分析研究和探讨。     

PVA-ECC加固RC足尺梁受弯性能试验研究

对6根足尺聚乙烯醇纤维水泥(PVA-ECC)加固的钢筋混凝土梁进行了正截面抗弯一次和二次受力的试验研究.通过与另1根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果的对比,研究了加固梁纵向加固配筋率对抗弯承载力和变形能力的影响.试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变发展规律等.试验结果表明PVA-ECC钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能.     

复合砂浆钢筋(丝)网加固RC梁受弯研究

采用无机材料高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固混凝土梁,通过10根三面U形(在梁的受拉面和侧面进行加固)加固的混凝土梁和2根没有加固的对比梁的试验,研究了这种加固技术对钢筋混凝土梁的影响和作用,并比较了一次受力和二次受力的不同.与对比梁相比,采用高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固的试件裂缝宽度和间距有较大幅度的减小,刚度有明显的提高,受弯极限承载力有很大的增加.在平截面假定的基础上求出试件的极限承载力,与试验结果相比有较好的吻合.     

预应力碳纤维聚合物筋混凝土梁4点弯曲荷载作用下的试验与有限元分析

为了解决混凝土构件中钢筋锈蚀问题,可以用碳纤维聚合物筋替代钢筋作为增强材料,与混凝土共同受力.为研究这类构件的力学性能,以普通钢筋作非预应力筋,以碳纤维增强聚合物筋作无黏结预应力筋,制作了4根无黏结部分预应力混凝土简支梁,完成了试验梁的4点弯曲加载试验.通过有限元分析了这类梁的受力性能.结果表明:试验结果与有限元分析结果吻合良好.基于试验与分析数据,提出了这类构件正截面承载力的计算公式和刚度的计算公式.     

氯离子诱导的钢筋混凝土结构耐久性研究

从影响氯离子传输的因素、临界氯离子浓度、氯离子向混凝土内传输的机理、氯离子传输预测模型等方面对因氯离子诱导的钢筋腐蚀造成的钢筋混凝土（RC）结构耐久性能退化问题进行了评述,提出了需要进一步研究的问题.     

氯离子侵蚀圆形截面钢筋混凝土结构耐久性分析

依据质传递原理并考虑混凝土对氯离子的结合能力,建立了氯离子在圆形截面混凝土中的扩散传质方程。通过该方程可以确定钢筋表面氯离子达到临界质量浓度所需的时间,以此确定钢筋锈蚀起始时间。利用有限差分法求解方程,对结果进行了分析,并与基于Fick第二定律的扩散方程的结果比较发现:圆形截面构件钢筋锈蚀开始时间与保护层厚度和截面半径的关系有关;耐久性设计与评估应充分考虑截面曲边效应的影响。     

大跨度承重梁跨度增加后的加固设计与可靠度分析

某工程因承重柱移位,承重梁跨度增大,不能满足承载力要求,需实施加固。笔者对多种加固方案进行了分析,选择了粘钢包钢综合加固方案,给出了粘钢量、锚固长度及局部粘贴并联条形钢板量计算式,分析了加固前与加固后承重梁的可靠度。计算结果表明,加固后可靠度满足构件目标可靠指标要求,加固方案可行。最后提出了施工方案。