500MPa級鋼筋再生混凝土梁受彎性能試驗研究

500mpa級鋼筋強度高而且延性好,我國鋼鐵企業(yè)已開始投入資金研發(fā),取得初步效果。

為了進一步研究高強鋼筋混凝土梁的剛度計算方法,進行了15根hrb500級鋼筋混凝土簡支梁及2根hrb335級鋼筋混凝土對比梁的試驗,詳細分析了hrb500級鋼筋混凝土梁的受彎性能。結果表明:hrb500級鋼筋混凝土簡支梁正截面符合平截面假定,實測撓度比現(xiàn)行規(guī)范計算值略大,相對誤差在6%左右,根據(jù)該試驗和收集的部分高強鋼筋混凝土梁的試驗數(shù)據(jù)分析結果,提出了修正后適合hrb500級鋼筋混凝土梁的剛度公式,且采用該修正后的公式計算hrb500級鋼筋混凝土梁的跨中撓度具有更高的精度。

再生混凝土梁受彎性能試驗研究——通過試驗比較了4根再生混凝土梁和1根天然混凝土梁在集中荷載作用下的抗彎性能，分析了再生骨料取代率對再生混凝土梁承載力、抗裂度、變形以及裂縫寬度等方面的影響，并對現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》中混凝土正截面極限承載力公...

在混凝土構件中使用500mpa級高強度鋼筋可以明顯地減少用鋼量,顯著提高工程質量,并能取得較好的社會經(jīng)濟效益.介紹了當前500mpa級鋼筋混凝土結構的國內外研究現(xiàn)狀,總結了國內500mpa級鋼筋混凝土不同構件的試驗,對500mpa級鋼筋混凝土不同構件的主要試驗研究成果作了闡述.同時對未來500mpa級鋼筋混凝土結構的研究提出了建議.

在3根hrb500級鋼筋混凝土受彎試驗的基礎上,分析hrb500級鋼筋和高強混凝土匹配下的梁的破壞形態(tài)、變形特點和承載性能.結果表明,hrb500級鋼筋混凝土的破壞特征、撓曲模式及截面應變分布與普通高強混凝土梁基本一致.在開裂后,混凝土的剛度明顯降低,隨著混凝土強度等級或者配筋率的提高,構件的承載力也相應提高.受彎構件的承載力試驗值與規(guī)范的計算值吻合,梁的裂縫寬度和裂縫間距實測值較規(guī)范的計算結果小,梁的撓度實測值比規(guī)范的計算值大.

為了研究hrb500鋼筋在混凝土梁中的受力性能,進行了7根hrb500鋼筋混凝土梁的受彎性能試驗,建立了hrb500級鋼筋混凝土梁受彎的數(shù)值模型.模型以梁截面上的縱向力、截面力矩、鋼筋微元力等平衡方程為基礎,通過求解任意彎矩作用下任意截面上的平衡方程,確定整根梁的受力響應,得到撓度、曲率、應變等隨荷載的變化情況,以及混凝土裂縫寬度的發(fā)展情況.模型考慮鋼筋與混凝土之間的黏結滑移和裂縫的影響,以及裂縫之間受拉區(qū)混凝土的影響,計算結果與7根試驗梁結果相比較,驗證了模型的準確性.利用建立的數(shù)值模型分析了hrb500級鋼筋混凝土梁內鋼筋與混凝土的協(xié)同工作,研究了相鄰2條裂縫之間相對滑移、黏結力、混凝土和鋼筋應變等的變化情況.對多因素進行參數(shù)分析,分析表明:采用高強度的混凝土能夠較好地利用hrb500鋼筋的高強度;隨著梁截面高度的增加,裂縫寬度值成為限制梁承載力發(fā)揮的制約條件;增加保護層厚度不利于梁承載力的發(fā)揮,但影響很小可忽略.

hrb500級鋼筋混凝土簡支梁受彎試驗 第六圖書館 在3根hrb500級鋼筋混凝土受彎試驗的基礎上,分析hrb500級鋼筋和高強混凝土匹配下的梁的破壞形態(tài)、變形特點和承 載性能.結果表明,hrb500級鋼筋混凝土的破壞特征、撓曲模式及截面應變分布與普通高強混凝土梁基本一致.在開裂后 ,混凝土的剛度明顯降低,隨著混凝土強度等級或者配筋率的提高,構件的承載力也相應提高.受彎構件的承載力試驗值與規(guī)范 的計算值吻合,梁的裂縫寬度和裂縫間距實測值較規(guī)范的計算結果小,梁的撓度實測值比規(guī)范的計算值大.在3根hrb500級 鋼筋混凝土受彎試驗的基礎上,分析hrb500級鋼筋和高強混凝土匹配下的梁的破壞形態(tài)、變形特點和承載性能.結果表明 ,hrb500級鋼筋混凝土的破壞特征、撓曲模式及截面應變分布與普通高強混凝土梁基本一致.在開裂后,混凝土

通過12根配置hrb500級鋼筋的混凝土梁在集中荷載作用下的受彎試驗,分析了試驗構件的受彎性能,討論了gb50010—2002《混凝土結構設計規(guī)范》中關于受彎承載力和裂縫寬度計算公式的適用性,同時對摻入聚丙烯纖維的構件進行了對比試驗研究。試驗結果表明:配置hrb500級鋼筋的混凝土梁的受力性能與普通鋼筋混凝土梁相同,可以按照《混凝土結構設計規(guī)范》中的相關公式計算受彎承載力及裂縫寬度。同時摻入聚丙烯纖維能夠提高受彎構件的開裂荷載,增加裂縫數(shù)量,減小裂縫間距及裂縫寬度。

對采用500mpa級鋼筋的混凝土框架結構進行了設計計算及結構原位加載試驗,研究了混凝土梁裂縫寬度。對配置500mpa級鋼筋混凝土梁的裂縫寬度實測值,按現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》的計算值以及按修正規(guī)范《導則》的計算值進行了對比、分析,并參考了國外規(guī)范的有關規(guī)定,提出了配置500mpa級鋼筋的混凝土構件計算方法?？晒┕こ淘O計和科研人員參考應用。

介紹了500mpa級鋼筋的生產工藝現(xiàn)狀以及德標b500b鋼筋的技術要求,研究了試制方案包括煉鋼、吹氬、軋鋼工序,通過生產試驗分別進行了10~28mm系列7個規(guī)格的試制和批量生產。實踐證明:軋材外形尺寸合格,軋材屈服強度rel﹥500mpa,抗拉強度rm>630mpa,最大力伸長率agt>5%,強屈比rm/rel≥1.05,各項性能指標均滿足標準要求;完成了10~32mm系列德標b500b鋼筋的產品認證,并取得生產許可證書,成為國內首家完成該產品的企業(yè)。

通過鋼的微合金化技術分析,對熱軋帶肋鋼筋的抗震性能進行了研究,并研制成功具有抗震性能的400、500mpa級鋼筋,為建筑用鋼筋增加了新的品牌,進一步提高了建筑結構安全水平。

通過對8根采用500mpa級細晶粒鋼筋作為受力縱筋和1根采用hrb400級鋼筋作為受力縱筋的混凝土軸心受壓構件受力性能的試驗,得到了縱向受壓構件荷載—應變曲線,分析了混凝土強度、箍筋體積配箍率及縱筋配筋率對混凝土受壓峰值應變的影響。研究結果表明,隨著混凝土強度、箍筋體積配箍率的提高,混凝土的受壓峰值應變也會提高。根據(jù)試驗結果,為了簡化計算,建議500mpa級細晶粒鋼筋的抗壓強度設計值fy′=420mpa。

通過對5根500mpa級帶肋碳素鋼筋混凝土簡支梁及hrb335、hrb400級鋼筋混凝土簡支梁各1根的對比試驗,觀察試件的裂縫、撓度、承載力及破壞形態(tài)。對試驗結果研究分析表明,500mpa級帶肋碳素鋼筋混凝土簡支梁正截面符合平截面假定;實測撓度符合要求,但大于計算撓度;實測裂縫寬度較大,但小于計算裂縫寬度。

gfrp筋混凝土梁受彎性能試驗研究——為解決海港工程中鋼筋混凝土結構鋼筋銹蝕問題，采用纖維增強塑料筋(gfrp)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋，開展了以gfrp筋的抗拉強度、平衡配筋率、最小配筋率、撓度為控制條件的不同配筋情況下gfrp筋增強混凝土梁的力學性能試驗，對gfrp梁在荷...

試驗設計制作了7根配有500mpa細晶粒高強鋼筋的鋼筋混凝土梁,通過變化保護層厚度、縱筋配筋率、混凝土強度等因素,分析研究高強鋼筋混凝土梁的承載力.試驗結果表明,應用了500mpa細晶粒高強鋼筋的混凝土梁承載力的實測結果與計算值比較接近,可以繼續(xù)沿用現(xiàn)有的規(guī)范計算模式.

通過對9根350mm×200mm×2200mm500mpa級鋼筋混凝土偏心受壓柱受力性能的試驗,分析了偏心受壓柱荷載—撓度曲線、荷載—鋼筋應變曲線、荷載—混凝土壓應變曲線以及破壞形態(tài)的特點.試驗研究結果表明,500mpa級鋼筋在柱中與混凝土協(xié)同工作性能較好,其強度得到了充分發(fā)揮.在試驗和理論分析的基礎上,提出了500mpa級鋼筋在混凝土柱中的強度設計取值fy=450mpa和受壓承載力計算公式的建議.

通過7根配置hrb400鋼筋再生混凝土簡支梁和1根普通混凝土梁的對比試驗,分析了再生骨料替代率、縱向鋼筋配筋率等對再生混凝土梁正截面受力性能的影響。試驗結果表明:鋼筋再生混凝土梁的正截面破壞過程與普通混凝土梁相似,在受力過程中仍具有明顯的彈性、開裂、屈服、破壞4個受力階段;再生混凝土梁在受力過程中正截面應變變化基本符合平截面假定;采用現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范計算的再生混凝土梁的極限承載力是可行的,而且計算結果具有一定的安全裕量。

通過4根足尺的鋼筋混凝土簡支梁(3根采用hrb500級鋼筋、1根采用hrb335級鋼筋)受彎性能試驗,研究hrb500級鋼筋混凝土梁的受彎性能和裂縫開展規(guī)律。試驗結果表明,短期荷載下的hrb500級鋼筋混凝土梁具有良好的受彎性能;采用大直徑(32mm)hrb500級鋼筋配筋的混凝土簡支梁的最大裂縫寬度實測值小于《混凝土結構設計規(guī)范》(gb50010—2002)公式的預測值,但大于混凝土規(guī)范規(guī)定的最大裂縫寬度容許值。試驗梁的撓度、裂縫間距和最大裂縫寬度與鋼筋應力、鋼筋直徑和配筋率等因素的關系基本上可用現(xiàn)有模型預測。為滿足正常使用極限狀態(tài)的要求,建議對正常使用極限狀態(tài)的荷載代表值和規(guī)范公式的相關參數(shù)進行適當調整。

以hrbf500級鋼筋混凝土梁為研究對象進行了常溫下和受火后細晶粒鋼筋混凝土梁的力學性能試驗。在不同的受火時間作用下進行了5根細晶粒鋼筋混凝土梁的明火試驗,自然冷卻至室溫,然后進行靜載試驗。通過試驗,觀察其受火破壞現(xiàn)象、靜載破壞形態(tài)和在不同工況下混凝土梁受火后剩余承載力的變化;進行了2根細晶粒鋼筋混凝土梁常溫下的靜載試驗,得到荷載-撓度曲線關系,并與受火后的細晶粒鋼筋混凝土梁剩余承載力進行比較。試驗結果表明:高溫對細晶粒鋼筋混凝土梁的損傷很大,受火時間、配筋率、預加荷載對混凝土梁耐火性能有影響;受火時間越長,其剩余承載力越小;配筋率越小,其火災后的剩余承載力越小;預加荷載降低梁的剩余承載力。

進行了7根采用hrb500級鋼筋作為非預應力筋、鋼絞線作為預應力筋的混凝土梁在豎向荷載作用下的受力性能試驗,對預應力混凝土梁中hrb500級鋼筋和鋼絞線應力、混凝土應變以及裂縫和剛度變化的特點進行了分析。結果表明采用hrb500級鋼筋作為非預應力筋的預應力混凝土梁工作性能良好,提出了hrb500級鋼筋在預應力混凝土梁中抗拉設計強度設計值以及hrb500級鋼筋部分預應力混凝土梁設計方法的建議,為hrb500級鋼筋在預應力混凝土結構中的應用提供了參考依據(jù)。

通過4件hrb400級鋼筋混凝土簡支梁的試驗,觀測了試件的破壞形態(tài)及變形特征,對試驗結果進行了討論和分析,研究這種結構的受彎承載力及變形特點。試驗結果表明,hrb400級鋼筋混凝土簡支梁受力性能穩(wěn)定,具有足夠的延性,正常使用性能較好。按照現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》gb50010-2002計算受彎承載力,余量較大,設計強度取為360mpa可以滿足設計的要求。最后提出對這種結構的撓度公式進行修正的建議。

對3根hrbf500級鋼筋混凝土梁進行受彎性能試驗,研究發(fā)現(xiàn),其變形特點和破壞形態(tài)與普通鋼筋混凝土梁基本一致。基于已有500mpa鋼筋數(shù)據(jù)分析可知,hrbf500級鋼筋混凝土梁撓度變化規(guī)律與hrb500級一致,正常使用下梁的撓度實測值均與規(guī)范值吻合較好,但實測值普遍偏大。建議將500mpa級鋼筋混凝土梁的短期剛度乘以系數(shù)0.95后計算撓度。