为研究CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)筋钢骨混凝土组合梁的抗弯性能,试验设计了3片CFRP筋钢骨混凝土组合梁,其中对比参数包括不同弹性模量的受拉主筋和不同CFRP筋配筋率,通过静载试验得到了钢骨混凝土组合梁在应变、...为研究CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)筋钢骨混凝土组合梁的抗弯性能,试验设计了3片CFRP筋钢骨混凝土组合梁,其中对比参数包括不同弹性模量的受拉主筋和不同CFRP筋配筋率,通过静载试验得到了钢骨混凝土组合梁在应变、挠度、裂缝开展以及抗弯承载能力等方面随着荷载增加的变化规律。研究结果表明:随着荷载的增大,工字钢与混凝土之间的滑移也会增大,从而导致钢骨混凝土组合梁加载点截面应变沿梁高方向会出现不符合平截面假定的情况;提高受拉主筋的弹性模量可以提高主梁抗弯刚度、抗裂性能以及耗能能力;CFRP筋钢骨混凝土组合梁在工字钢下翼缘屈服之后的强度储备比相同抗弯承载力的普通钢筋钢骨组合梁要大,且耗能能力提高约1.36倍;当受拉主筋与混凝土接触面积相同时,增加组合梁的配筋率,可以延缓CFRP筋钢骨混凝土组合梁的裂缝开展,提高组合梁的整体抗弯性能和耗能能力。采用梁的纯弯曲计算理论推导了开裂弯矩公式,并结合试验结果引入开裂弯矩影响系数对计算公式进行了修正,其中普通钢骨混凝土组合梁的开裂弯矩影响系数取0.73,CFRP筋钢骨混凝土组合梁的开裂弯矩影响系数取0.43。结合试验,对比研究国内外规范中有关钢骨混凝土组合梁极限承载能力的计算结果,表明《钢骨混凝土结构技术规程》(YB 9082—2006)、《组合结构设计规范》(JGJ 138-2016)和美国规范《Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars》(ACI-440-1R)的计算结果均比试验结果偏小;而《劲性钢筋混凝土结构设计指南》(CH 3-78)与《钢-混凝土组合梁设计原理》得到的计算值与试验值吻合相对较好。研究成果可为同类型钢骨混凝土组合梁的设计和规范编制提供参考。展开更多
在钢管混凝土构件的钢管内壁上设置栓钉(内栓钉)可以加强钢管与核心混凝土的组合作用。以核心混凝土强度、栓钉直径和长度为主要参数进行了8个设置栓钉的钢管混凝土试件推出试验,并与1个不设置栓钉的钢管混凝土试件和4个设置栓钉的组合...在钢管混凝土构件的钢管内壁上设置栓钉(内栓钉)可以加强钢管与核心混凝土的组合作用。以核心混凝土强度、栓钉直径和长度为主要参数进行了8个设置栓钉的钢管混凝土试件推出试验,并与1个不设置栓钉的钢管混凝土试件和4个设置栓钉的组合梁试件进行对比。结果表明,钢管混凝土内栓钉试件的受力由弹性段、弹塑性段、荷载下降段和荷载残余段四个阶段组成。栓钉剪断破坏时荷载达到最大,混凝土未出现开裂和压碎现象,钢管应力也很小。有栓钉钢管混凝土试件的极限荷载为673.3 k N^1356.9 k N,远大于无栓钉试件S4-1的85.7 k N,栓钉能极大改善脱粘后钢管混凝土构件的共同工作性能。有栓钉钢管混凝土试件推出过程中,处于管内的核心混凝土不会出现与钢管分离的现象,栓钉的作用得到较充分的发挥,其极限荷载是组合梁的1.69倍~1.73倍。钢管混凝土内栓钉的抗剪承载力随核心混凝土强度的提高而提高、随栓钉直径的增大而增大,而受栓钉长度的影响较小。在试验结果分析基础上,提出钢管混凝土内栓钉抗剪承载力计算公式。展开更多
文摘为研究CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)筋钢骨混凝土组合梁的抗弯性能,试验设计了3片CFRP筋钢骨混凝土组合梁,其中对比参数包括不同弹性模量的受拉主筋和不同CFRP筋配筋率,通过静载试验得到了钢骨混凝土组合梁在应变、挠度、裂缝开展以及抗弯承载能力等方面随着荷载增加的变化规律。研究结果表明:随着荷载的增大,工字钢与混凝土之间的滑移也会增大,从而导致钢骨混凝土组合梁加载点截面应变沿梁高方向会出现不符合平截面假定的情况;提高受拉主筋的弹性模量可以提高主梁抗弯刚度、抗裂性能以及耗能能力;CFRP筋钢骨混凝土组合梁在工字钢下翼缘屈服之后的强度储备比相同抗弯承载力的普通钢筋钢骨组合梁要大,且耗能能力提高约1.36倍;当受拉主筋与混凝土接触面积相同时,增加组合梁的配筋率,可以延缓CFRP筋钢骨混凝土组合梁的裂缝开展,提高组合梁的整体抗弯性能和耗能能力。采用梁的纯弯曲计算理论推导了开裂弯矩公式,并结合试验结果引入开裂弯矩影响系数对计算公式进行了修正,其中普通钢骨混凝土组合梁的开裂弯矩影响系数取0.73,CFRP筋钢骨混凝土组合梁的开裂弯矩影响系数取0.43。结合试验,对比研究国内外规范中有关钢骨混凝土组合梁极限承载能力的计算结果,表明《钢骨混凝土结构技术规程》(YB 9082—2006)、《组合结构设计规范》(JGJ 138-2016)和美国规范《Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars》(ACI-440-1R)的计算结果均比试验结果偏小;而《劲性钢筋混凝土结构设计指南》(CH 3-78)与《钢-混凝土组合梁设计原理》得到的计算值与试验值吻合相对较好。研究成果可为同类型钢骨混凝土组合梁的设计和规范编制提供参考。
文摘在钢管混凝土构件的钢管内壁上设置栓钉(内栓钉)可以加强钢管与核心混凝土的组合作用。以核心混凝土强度、栓钉直径和长度为主要参数进行了8个设置栓钉的钢管混凝土试件推出试验,并与1个不设置栓钉的钢管混凝土试件和4个设置栓钉的组合梁试件进行对比。结果表明,钢管混凝土内栓钉试件的受力由弹性段、弹塑性段、荷载下降段和荷载残余段四个阶段组成。栓钉剪断破坏时荷载达到最大,混凝土未出现开裂和压碎现象,钢管应力也很小。有栓钉钢管混凝土试件的极限荷载为673.3 k N^1356.9 k N,远大于无栓钉试件S4-1的85.7 k N,栓钉能极大改善脱粘后钢管混凝土构件的共同工作性能。有栓钉钢管混凝土试件推出过程中,处于管内的核心混凝土不会出现与钢管分离的现象,栓钉的作用得到较充分的发挥,其极限荷载是组合梁的1.69倍~1.73倍。钢管混凝土内栓钉的抗剪承载力随核心混凝土强度的提高而提高、随栓钉直径的增大而增大,而受栓钉长度的影响较小。在试验结果分析基础上,提出钢管混凝土内栓钉抗剪承载力计算公式。
