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超高强钢筋ECC梁受弯性能试验研究及参数分析

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应用基础与工程科学学报 2022年第1期30卷 121-133页

作者：廖桥李碧雄章一萍四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 同济大学土木工程学院上海200092 四川省建筑设计研究院四川成都610000

为减少钢筋用量并增强梁的控裂能力和延性性能,将具有应变硬化和多缝开裂能力的工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)与超高强钢筋组合成超高强钢筋ECC梁(Ultra High Strength Rebar Reinforced ECC Beam,UHS... 详细信息

为减少钢筋用量并增强梁的控裂能力和延性性能,将具有应变硬化和多缝开裂能力的工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)与超高强钢筋组合成超高强钢筋ECC梁(Ultra High Strength Rebar Reinforced ECC Beam,UHSRRE梁).为深入研究该类梁的受弯性能,对5根UHSRRE梁(纵筋为HRB500级钢筋)和1根普通钢筋ECC梁进行四点弯曲试验,通过比较弯曲试验结果与理论分析结果以验证UHSRRE梁受弯计算理论的合理性,基于受弯计算理论分析纵筋配筋率、ECC单轴受拉极限应变和单轴受压峰值强度对UHSRRE梁(纵筋为HRB600级钢筋)的特征弯矩(开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩)和受压区高度的影响.研究表明:UHSRRE梁的耐久性能和能量耗散能力有望得到提高;基于UHSRRE梁受弯计算理论得到的结果与受弯试验结果吻合良好;随配筋率增加,UHSRRE梁的屈服弯矩、极限弯矩和对应的受压区高度明显增大;ECC的单轴受拉极限应变越大,UHSRRE梁受弯产生的裂缝数量越多,但特征弯矩和受压区高度变化很小;随ECC单轴受压峰值强度的增大,受压区高度显著减小,屈服弯矩和极限弯矩提高不明显.

关键词：工程用水泥基复合材料超高强钢筋受弯性能纵筋配筋率单轴受拉极限应变单轴受压峰值强度

超高强钢筋UHPC梁受弯性能试验研究及承载力分析

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地震工程与工程振动 2023年第6期43卷 57-66页

作者：张健新赵晓雪戎贤翟越洋原伟涛河北工业大学土木与交通学院天津300401 河北省土木技术创新中心天津300401

将超高强钢筋与超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合成超高强钢筋UHPC梁,以减小钢筋用量和提高梁承载能力。开展2根超高强钢筋UHPC梁和2根超高强钢筋普通混凝土(normal concrete,NC)梁的两点弯曲试验,分析混凝土... 详细信息

将超高强钢筋与超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合成超高强钢筋UHPC梁,以减小钢筋用量和提高梁承载能力。开展2根超高强钢筋UHPC梁和2根超高强钢筋普通混凝土(normal concrete,NC)梁的两点弯曲试验,分析混凝土类型和受拉钢筋配筋率对梁破坏模式和受弯性能的影响。试验结果表明:试验梁的破坏模式均为受弯破坏,NC梁顶部受压区混凝土大量压碎,出现明显的弯曲变形,而UHPC梁受压区混凝土未发生明显破坏,且未出现明显变形。纵筋配筋率由1.59%提高至1.88%时,开裂荷载基本没有变化,而UHPC梁和NC梁的受弯承载力分别提高17.4%和13.3%。基于平截面假定,推导超高强钢筋UHPC梁受弯承载力计算公式,并与国外计算方法进行比较,建议方法计算值与试验值吻合较好。

关键词：建筑结构超高强钢筋超高性能混凝土受弯性能

超高强钢筋工程用水泥基复合材料梁受弯计算理论

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吉林大学学报（工学版） 2019年第4期49卷 1153-1161页

作者：李碧雄廖桥章一萍周练隗萍刘侃四川大学建筑与环境学院成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室成都610065 四川省建筑设计研究院成都610072 四川省建筑工业化工程技术研究中心成都610072

以工程用水泥基复合材料及超高强钢筋的应力-应变本构关系为基础,根据平均应变的平截面假定和梁受拉区ECC不退出工作等假定,建立超高强钢筋ECC梁正截面受弯计算理论,得到了开裂弯矩、屈服弯矩、极限弯矩、界限配筋率和最小配筋率的计算... 详细信息

以工程用水泥基复合材料及超高强钢筋的应力-应变本构关系为基础,根据平均应变的平截面假定和梁受拉区ECC不退出工作等假定,建立超高强钢筋ECC梁正截面受弯计算理论,得到了开裂弯矩、屈服弯矩、极限弯矩、界限配筋率和最小配筋率的计算方法。最后,通过文献中的试验结果验证了本文计算理论的合理性。

关键词：工程力学工程用水泥基复合材料超高强钢筋计算理论正截面承载力受弯构件

超高强钢筋ECC梁受弯性能试验及承载力分析

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建筑科学与工程学报 2020年第6期37卷 38-45页

作者：章一萍李碧雄廖桥周练唐丽娜四川省建筑设计研究院有限公司四川成都610000 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 同济大学土木工程学院上海200092

为进一步研究工程用水泥基复合材料(ECC)与超高强钢筋组合成的超高强钢筋ECC梁(UHSRRE梁)的受弯性能,对3根UHSRRE梁、1根普通强度钢筋增强ECC梁(RECC梁)和1根普通强度钢筋增强混凝土梁(RC梁)进行弯曲试验,分析弯曲试验现象、ECC应变、... 详细信息

为进一步研究工程用水泥基复合材料(ECC)与超高强钢筋组合成的超高强钢筋ECC梁(UHSRRE梁)的受弯性能,对3根UHSRRE梁、1根普通强度钢筋增强ECC梁(RECC梁)和1根普通强度钢筋增强混凝土梁(RC梁)进行弯曲试验,分析弯曲试验现象、ECC应变、延性性能和特征弯矩,并研究纵筋配筋率对UHSRRE梁承载力的影响。结果表明:UHSRRE梁和RECC梁的控裂能力比RC梁的控裂能力强;与RECC梁相比,UHSRRE梁并未因采用超高强钢筋而使其控裂能力明显下降;UHSRRE梁截面应变基本符合平均应变的平截面假定,梁受拉区边缘的ECC应变小于ECC单轴受拉极限应变,梁受拉区的ECC始终不退出工作;UHSRRE梁受拉区和受压区边缘ECC应变的最大值、受压区高度和特征弯矩(除开裂弯矩)都随纵筋配筋率增加而变大;随纵筋配筋率增加,UHSRRE梁的能量延性系数先增后减;当UHSRRE梁具有适当纵筋配筋率时,其延性性能可优于RECC梁的延性性能。

关键词：工程用水泥基复合材料超高强钢筋受弯性能承载力配筋率

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超高强钢筋ECC柱轴心受压试验研究

混凝土与水泥制品 2020年第10期 51-54,60页

作者：汪知文李碧雄游杨廖桥饶丹余弦四川大学建筑与环境学院四川成都610065 成都建工集团有限公司四川成都610031

对超高强钢筋HRB500与高延性水泥基复合材料(ECC)矩形截面短柱进行了轴心受压试验,研究了配筋率为1.13%、2.26%的超高强钢筋对ECC应力-应变曲线的影响。结果表明:ECC柱在破坏后依然能保持良好的整体性,且裂缝宽度明显低于普通混凝土柱;... 详细信息

对超高强钢筋HRB500与高延性水泥基复合材料(ECC)矩形截面短柱进行了轴心受压试验,研究了配筋率为1.13%、2.26%的超高强钢筋对ECC应力-应变曲线的影响。结果表明:ECC柱在破坏后依然能保持良好的整体性,且裂缝宽度明显低于普通混凝土柱;超高强钢筋ECC柱的纵向钢筋均达到屈服强度,极限承载力和极限竖向应变均大于普通混凝土试件;超高强钢筋与ECC混凝土之间的协同性明显优于普通混凝土;ECC柱的泊松比随着加载的进行先逐渐变小,然后有一定程度的增加。

关键词：超高强钢筋高延性水泥基复合材料轴心受压应力-应变曲线泊松比

短期荷载作用下600MPa级超高强钢筋混凝土梁裂缝宽度试验研究

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土木工程学报 2020年第1期53卷 12-23页

作者：孙传智缪长青李爱群乔燕宿迁学院江苏宿迁223800 东南大学江苏南京210096 北京建筑大学北京100044

为研究600MPa级超高强钢筋混凝土梁受弯性能,进行18根配置600MPa级高强钢筋和1根配置HRB400钢筋的混凝土梁受弯静载试验,分析600MPa级超高强钢筋对混凝土梁裂缝分布、承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度等影响。研究结果表明:配置该类... 详细信息

为研究600MPa级超高强钢筋混凝土梁受弯性能,进行18根配置600MPa级高强钢筋和1根配置HRB400钢筋的混凝土梁受弯静载试验,分析600MPa级超高强钢筋对混凝土梁裂缝分布、承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度等影响。研究结果表明:配置该类型钢筋的受弯构件开裂弯矩和极限弯矩仍然可以按照现行规范公式进行计算;短期荷载作用下平均裂缝间距、最大裂缝宽度等参数计算值与现行混凝土结构设计规范公式计算值存在一定差异,平均裂缝间距计算值偏大,最大裂缝宽度计算值与试验值相比偏小。最后根据试验数据对配置该类型钢筋的受弯构件裂缝宽度计算公式进行适当修正,第一种方法是在现行规范计算公式基础上引进裂缝宽度综合调整系数,第二种方法是对现行规范裂缝宽度计算公式中的平均裂缝间距采用修正公式代替,短期裂缝宽度扩大系数采用修正值。修正结果表明第一种修正方法得到的计算值与试验值吻合度高,同时考虑到规范的连续性,建议采用第一种方法进行裂缝宽度修正。

关键词：超高强钢筋混凝土梁抗弯试验裂缝宽度公式修正

超高强-普通钢筋混合配筋节段拼装桥墩抗震性能分析

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公路工程 2022年第6期47卷 24-32页

作者：蔡忠奎苑溦南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 江苏开放大学建筑工程学院江苏南京211816

为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)震时动力性能与震后功能性的同步提高,提出将超高强钢筋与普通钢筋同时作为贯通各节段的纵向主筋,并通过拟静力试验初步验证了该混合配筋PSBC设计理念的有效性。在试验研究基础上,建立混合配筋PSBC纤维模型... 详细信息

为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)震时动力性能与震后功能性的同步提高,提出将超高强钢筋与普通钢筋同时作为贯通各节段的纵向主筋,并通过拟静力试验初步验证了该混合配筋PSBC设计理念的有效性。在试验研究基础上,建立混合配筋PSBC纤维模型,开展有限元分析,揭示超高强钢筋屈服强度和混配比例对此新型桥墩抗震性能与自复位能力的影响规律。研究结果表明,在PSBC中混合配置超高强的精轧螺纹钢筋与普通热轧带肋钢筋,可有效提高PSBC的自复位能力和位移延性,并保持滞回耗能能力基本不变。

关键词：预制节段拼装桥墩超高强钢筋抗震性能自复位能力纤维模型