大跨活性粉末混凝土连续刚构桥的性能研究

活性粉末混凝土(RPC)在热养护条件下几乎没有收缩,并且在长期荷载作用下的徐变也很小,本文探讨了RPC在大跨梁式桥中应用的可能性.以主梁的应力和结构的刚度为控制目标,拟定了一座主跨为200 m的RPC连续刚构桥,通过与同跨度预应力普通混凝土刚构桥的比较,讨论了不同主梁材料对大跨度连续刚构桥静力性能、稳定性及抗震性能的影响.分析结果表明:由于RPC具有较高的韧性及强度,在不降低结构正常使用性能的前提下,RPC主梁比普通混凝土主梁减轻自重达53%,其主梁截面的几何尺寸往往是由结构的刚度而不是强度控制;同时更轻的结构自重降低了惯性荷载,从而改善了整个结构特别是桥墩的抗震性能;并且桥梁上部结构自重的减轻提高了结构抵抗使用荷载的有效性,增大了桥梁结构的跨径.     

钢纤维含量对活性粉末混凝土抗疲劳性能的影响

通过对3种不同钢纤维含量的活性粉末混凝土（RPC）进行单向受压等幅疲劳试验,研究了钢纤维含量对其抗疲劳性能的影响.结果表明：在疲劳荷载作用下,素RPC的破坏形态表现为劈裂破坏,钢纤维含量分别为1.5%和3%的RPC都表现为剪切破坏随钢纤维含量的提高,RPC的疲劳寿命和疲劳强度相应提高其宏观损伤、ε-n/Nf曲线和疲劳变形模量的衰减均表现出3阶段规律,随钢纤维含量的提高,ε-n/Nf曲线第1阶段和第3阶段延长对应相同的荷载循环比,疲劳变形模量随钢纤维含量的增大而显著提高.在RPC构件抗疲劳验算时,建议钢纤维含量分别为1.5%和3%时,疲劳弹性模量与初始弹性模量的比值分别取0.7和0.75.     

CFRP筋在活性粉末混凝土中的锚固性能

针对碳纤维增强塑料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastics)作为预应力筋或拉索时的锚固问题,提出了以活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete)作为粘结介质的粘结式锚具.静载试验详细研究了CFRP筋的表面形状、锚固长度、根数和间距以及套筒内壁倾角等参数的变化对RPC的锚固性能的影响.试验结果表明,CFRP筋的表面形状对锚固性能的影响最为显著;对于抗拉强度不大于3 000 MPa的表面压纹CFRP筋,其临界锚固长度约为20倍CFRP筋直径;双根压纹CFRP筋锚固时的合理筋间距不宜小于1倍CFRP筋直径;本文提出的平均粘结强度和临界锚固长度计算公式具有较好的适用性.     

锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析

收集了13根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据,建立了相应的有限元模型并进行了分析.分析结果表明,锈蚀钢筋混凝土梁的受力变形特征与未锈蚀构件相似,但是承载力和刚度明显下降.在锚固良好的情况下,锈蚀钢筋混凝土梁承载力下降的主要原因是钢筋截面面积减小和力学性能退化,而锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能的退化是导致梁刚度退化的主要原因.在有限元分析和实验研究成果的基础上,提出了简化的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法.     

钢纤维活性粉末混凝土配合比试验研究

通过钢纤维活性粉末混凝土(RPC)的配制试验,研究水胶比、高效减水剂、硅灰、钢纤维掺量及砂子种类对RPC抗折、抗压强度的影响规律。结果表明:钢纤维的掺入使得试件破坏时裂而不散,试件的延性性能及强度指标都得到了明显的提高。     

活性粉末混凝土配合比优化试验研究

活性粉末混凝土(Reactive Powder concrete,简称RPC)是一种具有超高性能和超高强度的水泥基复合材料。通过活性粉末混凝土(RPC)的配制试验,采用单因素优化方法,系统地研究水胶比、高效减水剂和硅灰的掺量对RPC抗折、抗压强度的影响规律。在考虑强度指标、造价及施工方便的基础上,提出了活性粉末混凝土最优配合比:水胶比(W/B)为0.21,硅灰水泥比(SF/C)为0.21,减水剂(SU/B)为3%。     

钢纤维活性粉末混凝土的养护方法研究

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种具有超高性能和超高强度的水泥基复合材料。通过研究热养护温度(70、80、90℃)、热养护时间(48、729、6 h)及标准养护等养护方法对活性粉末混凝土立方体试块抗压和劈裂抗拉强度的影响,依据强度指标及考虑养护简便、经济,确定适合工程实践的养护方法。     

高效预应力混凝土框架的试验研究

通过２榀预应力混凝土叠合框架１：３比例的模型试验，了解了叠合梁框架在竖向荷载作用下的受力性能。讨论了叠合梁截面应变分布特点，并分析了梁的配筋率这一主要参数对框架极限承载力和破坏形态的影响。     

用遗传神经网络方法预测活性粉末混凝土强度

活性粉末混凝土的组成成分复杂,用来预测传统混凝土强度的鲍罗米公式不能准确预测活性粉末混凝土的强度。提取了影响其强度的主要因子,利用遗传神经网络方法来对活性粉末混凝土的强度进行预测。结果表明:遗传神经网络可以较为准确地预测其强度。该方法是预测混凝土强度的科学理论分析方法,具有一定实践意义。     

钢纤维活性粉末混凝土动态层裂强度试验研究

采用Φ74变截面Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB)对70×500的3种钢纤维(钢棉、镀铜钢纤维、端钩钢纤维)种类及5种配比的活性粉末混凝土(RPC),进行同一种应变率下动态层裂强度的实验测试.实验数据处理,利用试样上测得的加载压缩波,直接计算绘出靠近自由端面处最大拉伸应力的位置峰值梯度曲线.综合其静态拉伸强度,发现相同体积含量的3种钢纤维中,镀铜钢纤维对结构体层裂强度的加强最为明显.另外得出镀铜钢纤维与端钩钢纤维添加体积含量最优配比均为4%.     

钢桁架混凝土梁试验研究

The present paper studies the applicability of composite concrete beams to building and bridge structures. The ultimate flexural and shearing strength, the flexural stiffness, and the width of cracks of a series of composite concrete beams are analysed an     

张弦及加载方式对预应力胶合木梁受弯性能的影响

采用一点张弦一点加载、一点张弦两点加载、两点张弦一点加载、两点张弦两点加载等4种不同的张弦加载方式,对4组12根预应力胶合木梁进行受弯试验,分析4种不同张弦和加载方式对预应力胶合木梁受弯性能的影响。结果表明:在预加力数值一定的前提下,加载点相同时,改变张弦方式对胶合木梁的极限承载力影响不大;张弦点相同时,两点加载比一点加载胶合木梁的极限承载力提高28.8%~38.9%;只有两点张弦两点加载时,梁顶受压区出现褶皱、梁底发生延性受拉破坏,其余破坏形态均为梁底脆性受拉破坏;加载过程中,两点加载较一点加载梁刚度略有提高、可使木材的抗压强度发挥更为充分,提高木材与钢丝的利用率。     

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.     

竹/木销连接组合木梁抗弯性能研究

试验对竹/木销连接的双层规格材组合木梁进行四点弯曲加载试验。试验参数包括销的种类(竹销和木销),钉入角度(45°、60°、90°)和竹销直径(8、10、12 mm)。结果表明,90°和60°角连接时,竹销连接组合木梁刚度比木销连接分别提升11%和18%;组合木梁随销钉入角度的增加,刚度逐渐增加,90°角连接比60°和45°角连接刚度分别提升7%和29%;增加竹销直径可以有效提升组合木梁刚度。     

新型自攻螺钉加固措施对胶合木梁受弯性能的影响

以云杉-松木-冷杉胶合木板材(SPF板材)为试验梁原材料,采用一种新型自攻螺钉加固胶合木梁的新方法(从梁底部旋入新型自攻螺钉以实现对普通胶合木梁的加固)制作了24根2850 mm(长)×50 mm(宽)×150 mm(高)的胶合木梁,进行三分点受弯试验,分析新型自攻螺钉不同的锚入深度、旋入角度和螺钉间距对胶合木梁受弯性能的影响。结果表明:新型自攻螺钉加固,可有效提高胶合木梁的极限承载能力,提高幅度在11.40%~71.40%不等,同时也可提高胶合木梁的刚度并减小跨中挠度变形,能够实现抑制和减缓胶合木梁脆性破坏。试验梁的承载能力与新型自攻螺钉锚入深度呈正相关,刚度随新型自攻螺钉锚入深度的增加呈现先增加后减小的趋势;新型自攻螺钉的螺钉间距对试验梁的极限承载能力影响不大,但对刚度有较大的影响,在螺钉间距大于1倍的梁高时,刚度与螺钉间距呈负相关;45°旋钉加固梁的极限承载能力优于垂直旋钉加固梁,同时其刚度更好,可更好地抑制和减缓试验梁的脆性破坏。推荐加固方式:梁底45°旋钉,垂直锚入深度为2/3倍的梁高,螺钉间距为1倍梁高。     

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.     

预应力配筋胶合木梁受弯性能试验

为改善普通胶合木梁受弯时挠度过大以及木材抗压强度和钢筋抗拉强度的利用不充分等缺点,提出一种新型预应力配筋胶合木梁构件。通过3组预应力配筋胶合木梁、1组普通配筋胶合木梁、1组普通胶合木梁的受弯试验,分析了普通胶合木梁、配筋胶合木梁、不同预应力水平的预应力配筋胶合木梁的受弯性能。结果表明:预应力配筋胶合木梁与普通胶合木梁相比,受弯极限承载力提高31.3%~64.4%、抗弯刚度约提高33.33%。配筋数量相同时,随着预加力的增大,构件的极限承载力提高,而抗弯刚度基本不变。配筋适量、预加力适度时,预应力配筋胶合木梁可以更好的利用木材抗压强度和钢筋抗拉强度,有效的减小梁的挠度变形,破坏时表现出较为明显的塑性破坏特征。     

玄武岩纤维复合材料对胶合木梁受弯性能的影响

在普通胶合木梁上粘贴玄武岩纤维复合材料,经抗弯试验,检测不同层数玄武岩纤维布和玄武岩纤维板对胶合木梁的增强效果。结果表明:玄武岩纤维复合材料对胶合木梁受弯性能有很好的增强效果;与未增强的胶合木梁相比,受弯极限承载力提高幅度为20.88%~111.25%,抗弯刚度提高幅度为18.7%~27.6%,延性系数提高幅度为23.0%~74.3%。对于玄武岩纤维复合材料配量适中的增强胶合木梁,在受拉区层板破坏的同时,受压区层板出现压屈褶皱,木材抗压强度得到比较充分的发挥,破坏时表现出明显的塑性破坏特征。玄武岩纤维复合材料的存在,能有效降低木材缺陷对胶合木梁受弯性能的不良影响。     

预弯预应力混凝土梁在立交桥中的经济效益分析

介绍了预弯预应力劲性砼梁这一新型结构的基本情况；对其在长沙市环线与韶山路立交中的应用，作了较详细的经济效益分析比较；并对其经济效益、社会效益和应用前景做了充分的探讨．     

无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献分析与研究

采用材料力学方法推导了无粘结预应力混凝土受弯构件抗弯刚度公式，指出无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献小于有粘结筋对构件抗弯刚度的贡献，对布筋形式、荷载形式等因素进行了简要分析。