針對深厚表土層凍結(jié)井筒外層井壁的支護(hù)難題,結(jié)合其受力特點,提出了采用裝配式高強(qiáng)鋼筋混凝土弧形板結(jié)構(gòu),并考慮弧形板外壁與凍結(jié)壁的共同作用,推導(dǎo)出在不均勻凍結(jié)壓力作用下裝配式弧形板外壁的位移和內(nèi)力計算公式。根據(jù)工程實例計算結(jié)果,指出了深厚表土層凍結(jié)井筒裝配式弧形板外壁在設(shè)計和施工中應(yīng)注意的一些關(guān)鍵技術(shù)問題,從而為該種新型外壁的實際應(yīng)用提供了理論和設(shè)計依據(jù)。

通過實驗和有限元計算,對在均勻荷載作用下新型凍結(jié)井高強(qiáng)鋼筋混凝土弧形板井壁的變形特性、混凝土和鋼筋應(yīng)力的分布規(guī)律、極限承載力及其壓碎區(qū)的位置進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明,弧形構(gòu)件的徑向變形較小,可通過選擇合適的可縮接頭材料使該井壁結(jié)構(gòu)起到“先柔后剛”的作用;弧形構(gòu)件的內(nèi)排鋼筋總是比外排鋼筋先屈服,并且鋼筋發(fā)生屈服時對應(yīng)荷載值一般為該構(gòu)件極限承載力的60%左右;構(gòu)件的極限承載力隨混凝土單軸抗壓強(qiáng)度的增大而增大,混凝土的強(qiáng)度等級提高10mpa,其極限承載力提高1.26mpa;弧形構(gòu)件的壓碎區(qū)位于其端部附近,因此,在設(shè)計該種井壁結(jié)構(gòu)時弧形構(gòu)件的兩端應(yīng)該加強(qiáng),可在弧形構(gòu)件的兩端采用鋼纖維混凝土以提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力。

針對600～800m特厚表土層中凍結(jié)井筒的支護(hù)難題,根據(jù)約束混凝土原理,提出合理的解決途徑是采用內(nèi)層鋼板高強(qiáng)鋼筋混凝土復(fù)合凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)。通過模型試驗,對該種井壁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形和強(qiáng)度特性進(jìn)行深入研究,結(jié)果表明:由于內(nèi)層鋼板筒的約束作用,井壁結(jié)構(gòu)中混凝土處于三軸受壓應(yīng)力狀態(tài)下,其變形能力和抗壓強(qiáng)度都得到較大程度的提高,井壁破壞時,內(nèi)緣混凝土的環(huán)向應(yīng)變可達(dá)-4000με,表現(xiàn)出較好的延性特性,改善了高強(qiáng)混凝土的脆性缺陷。如將目前現(xiàn)場使用的現(xiàn)澆高強(qiáng)鋼筋混凝土凍結(jié)井壁改為內(nèi)層鋼板高強(qiáng)鋼筋混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)形式,則井壁承載能力可大大提高,可合理地解決特厚表土層中凍結(jié)井筒的支護(hù)難題。影響該種井壁極限承載力大小的因素依次為混凝土抗壓強(qiáng)度、厚徑比、內(nèi)層鋼板厚度和配筋率,其中提高混凝土強(qiáng)度對井壁承載力影響非常顯著,如將混凝土強(qiáng)度提高10mpa,則井壁承載力將提高約13.8%。而增大配筋率對井壁承載力影響甚微,所以,在實際工程應(yīng)用中,為經(jīng)濟(jì)合理設(shè)計井壁,只需配置單外排鋼筋。最后,根據(jù)理論分析和試驗結(jié)果推導(dǎo)出該種井壁承載力的計算公式,從而為該種井壁結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供設(shè)計依據(jù)。

針對500～700m深表土中凍結(jié)井筒的支護(hù)難題,提出合理的技術(shù)途徑,即采用現(xiàn)澆高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu).通過模型試驗,對這種井壁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力特性和強(qiáng)度特征進(jìn)行了深入研究,結(jié)果表明:高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁具有很高的承載力,且增大鋼筋含量對井壁承載力影響很小,但提高混凝土的強(qiáng)度等級可顯著地提高井壁的承載力.并根據(jù)理論分析和試驗結(jié)果推導(dǎo)出了這種井壁承載力的計算公式,從而為該種高強(qiáng)井壁結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了設(shè)計依據(jù).

研究了影響凍結(jié)井預(yù)制弧板井壁變形特性的接頭剛度.將接頭墊層受力特性抽象為若干彈簧,通過力學(xué)平衡條件和合理的簡化,建立了接頭剛度理論模型;考慮到工程應(yīng)用實際,推導(dǎo)了接頭剛度工程實用簡化公式;通過理論計算與試驗結(jié)果的對比,驗證了凍結(jié)井預(yù)制弧板井壁接頭剛度模型的合理性.

通過實驗和理論計算,對在均勻荷載作用下高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁的力學(xué)特性進(jìn)行分析。實驗結(jié)果表明:高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁具有很高的承載力,影響其承載力的主要因素依次為混凝土的強(qiáng)度等級、厚徑比和配筋率;在均勻外荷載作用下,混凝土強(qiáng)度提高10mpa,井壁的極限承載力提高4mpa左右,配筋率對井壁的極限承載力影響很小;高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)破裂時,環(huán)向鋼筋沿破壞面發(fā)生塑性彎曲,混凝土破壞面與最大主應(yīng)力方向的夾角為25°～30°,屬壓剪破壞。理論分析時,采用線性軟化本構(gòu)模型以及符合混凝土強(qiáng)度特性的mohr-coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則,推導(dǎo)出高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁極限承載力的理論計算公式,并且其計算結(jié)果得到實驗驗證。

對高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了破壞性試驗研究。結(jié)果表明:在加載初期,高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)中混凝土應(yīng)力分布符合彈性厚壁筒的應(yīng)力分布規(guī)律;在臨近破壞時,高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)中混凝土的應(yīng)力都大大超過了混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度,這是由于井壁結(jié)構(gòu)中混凝土處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強(qiáng)度提高所致。另外,高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)破裂時,出現(xiàn)斜向斷裂裂紋,環(huán)向鋼筋沿破壞面發(fā)生塑性彎曲,并且其破壞面與最大主應(yīng)力的夾角約為25°~30°,屬壓剪破壞。

通過對8根高強(qiáng)鋼筋混凝土梁進(jìn)行抗彎靜載試驗和疲勞試驗,探究了鋼筋強(qiáng)度等級、混凝土強(qiáng)度等級及配筋率對高強(qiáng)鋼筋混凝土梁疲勞抗彎剛度的影響,分析了疲勞試驗過程中高強(qiáng)鋼筋混凝土梁撓度的變化規(guī)律。試驗結(jié)果表明,鋼筋強(qiáng)度等級對梁的疲勞抗彎剛度影響不明顯,配筋率是影響疲勞抗彎剛度的重要因素,提高混凝土、鋼筋等級及配筋率可顯著提高梁的疲勞抗彎剛度。重復(fù)荷載作用200萬次后,梁的承載力有所下降,下降幅度小于5%,荷載作用過程中,梁的撓度得到了充分發(fā)展。

為解決深厚沖積層凍結(jié)井筒的支護(hù)難題,采用有限元軟件對內(nèi)層鋼板高強(qiáng)鋼筋混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。計算結(jié)果表明,提高混凝土強(qiáng)度等級、增大厚徑比和加大內(nèi)層鋼板厚度可顯著提高該種井壁的承載能力,而配筋率對井壁承載力影響很小。根據(jù)數(shù)值模擬計算結(jié)果,回歸得到了內(nèi)層鋼板高強(qiáng)鋼筋混凝土復(fù)合井壁承載能力計算公式,計算方法簡單,可用于該類井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計參考。

結(jié)構(gòu)動力特性(頻率、振型等)能夠準(zhǔn)確反映出結(jié)構(gòu)所處的性能狀態(tài)。為對某一已服役30年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件(鋼筋混凝土預(yù)制板)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評價,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)動力試驗測試與分析。將單點移動測試技術(shù)與模態(tài)合成技術(shù)相結(jié)合,固定一個測點、移動敲擊其余測點,通過對結(jié)構(gòu)振動信號的數(shù)據(jù)采集與分析獲取了全結(jié)構(gòu)的模態(tài)信息,從而得到了結(jié)構(gòu)的頻率與振型。測試分析表明,實測基頻略大于理論計算值,說明結(jié)構(gòu)的實際剛度比理論剛度大,各部件整體性能較好。

針對西部地區(qū)深基巖凍結(jié)井筒外層井壁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案,本次模型試驗基于相似理論對我國西部地區(qū)某礦井凍結(jié)井筒外層井壁的力學(xué)特性進(jìn)行研究,得到外層井壁的應(yīng)變、應(yīng)力、徑向位移與水平荷載之間的關(guān)系曲線,并對其受力機(jī)理進(jìn)行探討。

研究了礦物摻合料、硬骨料、高效減水劑等對超高強(qiáng)接頭灌漿料各項性能的作用和影響,采用復(fù)合膨脹劑提高了該接頭灌漿料的早期膨脹性能。通過試驗得到了一種28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)110mpa以上、具有較高流動度和理想膨脹率的高強(qiáng)鋼筋接頭灌漿料。

為解釋高強(qiáng)鋼筋混凝土梁的剪切破壞機(jī)理,本文分析討論了幾種常見的桁架模型,總結(jié)了各模型的優(yōu)缺點,得出以修正壓力場為受彎構(gòu)件的抗剪模型,能夠較好詮釋構(gòu)件受剪機(jī)理的結(jié)論。并詳細(xì)分析了高強(qiáng)鋼筋混凝土梁基于修正壓力場理論下的受剪性能。

　第30卷　第4期華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)vol.30　no.4　 　2009年7月journalofhuaqiaouniversity(naturalscience)jul.2009　 　文章編號:　100025013(2009)0420432204 hrb500級高強(qiáng)鋼筋高溫后的力學(xué)性能試驗 吳紅翠,王全鳳,徐玉野,楊勇新,羅　漪 (華僑大學(xué)土木工程學(xué)院,福建泉州362021) 摘要:　對hrb500高強(qiáng)鋼筋在高溫后的力學(xué)性能進(jìn)行試驗,研究不同受火溫度對其力學(xué)性能的影響,以及 高溫后的應(yīng)力2應(yīng)變關(guān)系曲線圖的變化規(guī)律,并提出相應(yīng)的力學(xué)模型.結(jié)果表明,經(jīng)歷高溫作用并冷卻后,高強(qiáng) 鋼筋的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、彈性模量、延伸率和截面收縮率等力學(xué)性能隨所經(jīng)歷的溫度

對hrb500高強(qiáng)鋼筋在高溫后的力學(xué)性能進(jìn)行試驗,研究不同受火溫度對其力學(xué)性能的影響,以及高溫后的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線圖的變化規(guī)律,并提出相應(yīng)的力學(xué)模型.結(jié)果表明,經(jīng)歷高溫作用并冷卻后,高強(qiáng)鋼筋的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、彈性模量、延伸率和截面收縮率等力學(xué)性能隨所經(jīng)歷的溫度的不同而變化,變化規(guī)律也不相同.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系發(fā)生一定的變化,但是一般仍然出現(xiàn)明顯的屈服階段和強(qiáng)化階段,屈服臺階的高度隨著溫度的升高而降低;高強(qiáng)鋼筋的彈性模量的變化很小.

通過對國內(nèi)外有關(guān)試驗數(shù)據(jù)分析,對集中荷載作用下高強(qiáng)鋼筋高強(qiáng)混凝土矩形截面梁斜向開裂荷載的實用公式進(jìn)行探討,同時分別用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(gb50010-2010)和美國《鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范》(aci318-08)中受剪承載力的計算公式對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明,有腹筋高強(qiáng)鋼筋混凝土梁在集中荷載作用下,我國規(guī)范安全度略低,美國規(guī)范比我國規(guī)范偏安全,富余度較高。據(jù)此提出了集中荷載作用下高強(qiáng)鋼筋混凝土矩形截面梁抗剪承載力實用設(shè)計公式。

為了探究活性粉末混凝土與高強(qiáng)鋼筋的黏結(jié)性能,通過不同直徑、不同埋長以及不同埋置位置的hrb500鋼筋的拔出試驗,分別探究鋼筋直徑、鋼筋埋置長度及混凝土保護(hù)層厚度對黏結(jié)性能的影響,從而回歸出高強(qiáng)鋼筋與活性粉末混凝土的黏結(jié)公式。

碳纖維布加固已損傷高強(qiáng)鋼筋混凝土梁抗彎性能試驗研究 作者：王蘇巖，楊玫，wangsu-yan，yangmei 作者單位：大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院,遼寧,大連,116024 刊名：工程抗震與加固改造 英文刊名：earthquakeresistantengineeringandretrofitting 年，卷(期)：2006,28(2) 被引用次數(shù)：1次 參考文獻(xiàn)(4條) 1.吳剛.安琳.呂志濤碳纖維布用于鋼筋混凝土梁抗彎加固的試驗研究[期刊論文]-建筑結(jié)構(gòu)2000(07) 2.趙彤.謝劍.戴自強(qiáng)碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的抗彎承載力試驗研究[期刊論文]-建筑結(jié)構(gòu)2000(07) 3.胡孔國.岳清瑞.葉列平碳纖維布加固混凝土橋面板受彎性能試驗研究[期刊論文]-建筑結(jié)構(gòu)2000(07) 4.王欣欣.李松輝碳纖維布在混

為了研究配置高強(qiáng)鋼筋混凝土梁開裂后的使用性能,對14根配置500mpa鋼筋的混凝土梁進(jìn)行了受彎性能試驗.給出了梁側(cè)面裂縫寬度沿裂縫高度的分布規(guī)律;梁底面裂縫寬度沿梁寬變化規(guī)律;典型位置處平均裂縫寬度與彎矩關(guān)系等,并對裂縫寬度值進(jìn)行了統(tǒng)計分析.由本次試驗和其他相關(guān)試驗的數(shù)據(jù)分析表明:在鋼筋應(yīng)力較高時產(chǎn)生的次生裂縫會明顯抑制主裂縫的擴(kuò)展速度;我國現(xiàn)行規(guī)范的裂縫寬度公式的計算值明顯大于試驗值,不適用于配置高強(qiáng)鋼筋混凝土梁的情況.對鋼筋高應(yīng)力下的裂縫寬度主要影響因素進(jìn)行了分析,并提出了配置高強(qiáng)鋼筋混凝土梁裂縫寬度的2種計算模式.建議公式與試驗結(jié)果吻合較好.

為推廣hrb500級鋼筋,并為其在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》局部或全面修訂時列入提供依據(jù),需對hrb500級鋼筋混凝土構(gòu)件性能進(jìn)行試驗研究。在4根hrb500級鋼筋混凝土偏心受壓柱試驗的基礎(chǔ)上,分析了hrb500級鋼筋和高強(qiáng)混凝土匹配下的偏心受壓柱的破壞形態(tài)、變形特點和承載性能。結(jié)果表明:其破壞特征、撓曲模式及截面應(yīng)變分布與普通高強(qiáng)混凝土柱基本一致。但其混凝土強(qiáng)度較高時正截面承載力較理論計算結(jié)果偏小。

提出焊接高強(qiáng)閉合箍筋形式,開展8組高強(qiáng)鋼筋搭接焊縫性能的拉拔試驗,研究焊縫長度、焊縫形式和焊縫厚度對焊接試件屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度的影響.試驗結(jié)果表明:焊接試件的屈服強(qiáng)度略低于單根鋼筋試件,極限強(qiáng)度較為接近;在試驗參數(shù)取值范圍內(nèi),隨著焊縫長度的增加,雙面搭接焊試件的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度略有增加;單面焊與雙面焊對試件性能的影響不明顯;加厚焊縫可以提高焊縫的可靠度.

本文將對鋼筋混凝土預(yù)制井蓋進(jìn)行比較和對比分析，詳細(xì)說明其在建設(shè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用和優(yōu)勢。