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钢纤维增强再生混凝土动态冲击力学性能试验研究
杨晶晶;韦芳芳;赵有正;王昴;李丽萍;包淑珉
【期刊名称】《河南科学》
【年(卷),期】2022(40)11
【摘要】为研究钢纤维增强后的再生骨料混凝土(RAC)的动态力学性能,采用φ74 mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)在高应变率下进行动态冲击压缩试验,分析不同钢纤维掺量下动态抗压强度、动态增长因子(DIF)、动态冲击韧性等力学参数对动态应变速率的敏感性.结果表明:与普通再生混凝土相比,钢纤维再生混凝土动态抗压强度、动态增长因子等力学参数具有明显的应变率增强效应,并且这种增强效应随着钢纤维含量的增加而增加.钢纤维再生混凝土有10%~80%左右的动力强度增幅.不同钢纤维掺量的再生混凝土应变率敏感性有一定差异,不同应变率下材料的应变率敏感性也有所不同.
【总页数】7页(P1761-1767)
【作者】杨晶晶;韦芳芳;赵有正;王昴;李丽萍;包淑珉
【作者单位】河海大学土木与交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.高强钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土的动态力学性能试验研究
2.钢纤维再生混凝土动态冲击试验破坏形式研究
3.钢纤维再生粗骨料混凝土的力学性能试验研究
4.
聚丙烯-钢纤维/再生粗骨料混凝土力学性能正交试验研究5.回收轮胎钢纤维再生骨料混凝土基本力学性能试验研究
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收稿日期:20220906基金项目:安徽高等学校省级自然科学重点研究项目(K J 2019A 0883);建筑结构安徽省普通高校重点实验室科研项目(K L B S Z D 202104);安徽省大学生创新训练计划项目(A H 202112216112,A H 202112216115);国家级大学生创新训练计划项目(202212216008,202212216005)㊂作者简介:钟 晨(1985),女,安徽合肥人,副教授㊂第35卷第4期2023年 8月沈阳大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )V o l .35,N o .4A u g .2023文章编号:2095-5456(2023)04-0333-07现浇钢-P V A 纤维混凝土梁柱节点抗震性能试验钟 晨1a ,1b ,胡元超1a ,1b,朱旭峰2(1.安徽新华学院a .城市建设学院,b .建筑结构安徽省普通高校重点实验室,安徽合肥 230088;2.中国能源集团安徽电力建设第一工程有限公司,安徽合肥 230088)摘 要:通过对不同纤维含量下的钢-P V A 纤维混凝土现浇梁柱节点低周反复载荷试验,得到混杂纤维混凝土试块立方体抗压强度㊁结构骨架曲线以及延性系数等指标㊂基于唯象学理论并由试验结果可知:混杂纤维可以有效提高混凝土的承载极限和峰值后应变能;对比单一钢纤维混凝土试件,钢-P V A 纤维混凝土试件的骨架曲线在峰值载荷后下降趋于平缓,且P V A 纤维对改善节点塑性变形和抗损伤能力效果明显;混杂纤维体积分数在2%左右,钢与P V A 配合比为2ʒ3时纤维混凝土试件可获得更优的抗震性能㊂关 键 词:钢-P V A 纤维混凝土;梁柱节点;低周反复载荷;骨架曲线;抗震性能中图分类号:T U 375.4 文献标志码:AS e i s m i c P e r f o r m a n c e T e s to f C a s t -i n -P l a c e S t e e l -P V A F i b e rR e i n f o r c e dC o n c r e t eB e a m -C o l u m nJ o i n t sZ H O N GC h e n 1a ,1b ,HUY u a n c h a o 1a ,1b ,Z HUX u f e n g2(1.a .C o l l e g eo fU r b a nC o n s t r u c t i o n ;b .K e y L a b o r a t o r y o fB u i l d i n g S t r u c t u r eo fA n h u iH i gh e rE d u c a t i o n I n s t i t u t e ,A n h u iX i n h u aU n i v e r s i t y,H e f e i 230088,C h i n a ;2.A n h u iN o .1E l e c t r i cP o w e rC o n s t r u c t i o nC o .,L t d .,C h i n aE n e r g y E n g i n e e r i n g G r o u p,H e f e i 230088,C h i n a )A b s t r a c t :T h r o u g ht h e l o wc y c l i c l o a dt e s to fs t e e l -P V Af i b e rc o n c r e t ec a s t -i n -p l a c eb e a m a n d c o l u m n j o i n t s u n d e r d i f f e r e n t f i b e r c o n t e n t ,t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t ho f t h e h yb r i d f i b e rc o n c r e t e c u b e ,t h e s t r u c t u r a l s k e l e t o n c u r v e a nd t he d u c t i l i t y c o ef f i c i e n t o f t h e t e s t s pe c i m e n w e r e o b t a i n e d .B a s e do n t h e p h e n o m e n o l o g i c a l t h e o r y a n d t h e e x pe r i m e n t a l r e s u l t s ,i t c o u l d b ec o n c l u d e dt h a t t h eh y b r i df i b e rc a ne f f e c t i v e l y i m p r o v et h eb e a r i ng l i m i ta n d p o s t -p e a k s t r a i ne n e r g y o f c o n c r e t e ;c o m p a r e dw i th t h e si n g l e s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e s p e c i m e n ,t h e s k e l e t o nc u r v eo f t h es t e e l -P V Af i b e r r e i n f o r c e dc o n c r e t es p e c i m e nd e c r e a s e s g r a d u a l l y a f t e r t h e p e a kl o a d ,a n dt h e P V A f i b e rh a sa n o b v i o u se f f e c to ni m p r o v i n g t h e p l a s t i c d e f o r m a t i o na n da n t i -d a m a g ea b i l i t y o f t h ej o i n t s ,a n di t i sa l s os u g g e s t e dt h a tw h e nt h e v o l u m e f r a c t i o no f h yb r i d f i b e r i s a b o u t 2%a n d t h e r a t i oo f s t e e l t oP V Ai s 2ʒ3,t h e f i b e rc o n c r e t e s pe c i m e n s c a no b t a i nb e t t e r s e i s m i c p e rf o r m a n c e .K e y w o r d s :s t e e l -P V A f i b e rr e i n f o r c e dc o n c r e t e ;b e a m -c o l u m n j o i n t s ;l o w -c y c l er e v e r s ed l o a d i n g;s k e l e t o n c u r v e ;s e i s m i c p e r f o r m a n c e 传统的框架节点塑性能力的提高通常是通过加密抗剪箍筋实现的,但容易造成核心区钢筋拥挤或者因为浇筑质量不良而导致框架节点强度下降㊂目前比较前沿的方法是在节点部位采用纤维混凝土,在提高混凝土与钢筋之间黏结强度的同时,又可以利用纤维取代核心区的部分箍筋,改善核心区钢筋拥挤状况并降低材料成本㊂而掺入单一纤维不能达到既增强又增韧的目的㊂Copyright ©博看网. All Rights Reserved.国内外学者近年来开展了各种类纤维增强混凝土构件与节点的抗震性能研究㊂郑七振等[1]研究钢纤维混凝土框架边节点在低周反复载荷作用下核心区的破坏过程㊁抗裂强度㊁抗剪强度及剪切延性等问题㊂徐钟彬[2]通过将钢纤维掺入梁端塑性铰不同位置,分析钢纤维对梁柱节点塑性铰的耗能能力以及结构延性的影响㊂王铁成等[3]对聚丙烯纤维增强异形柱边㊁中节点进行试验研究,表明纤维的掺入可以明显改善普通混凝土异形柱核心区的破坏形态,并提高承载力㊂高丹盈等[4]完成9个钢纤维高强混凝土框架边节点的低周反复加载试验,总结了纤维含量㊁纤维掺入节点范围和柱轴压比等因素对其抗震性能的影响㊂王磊[5]进行5个钢纤维高强混凝土框架节点的拟静力实验,分析了轴压比㊁核心区配箍量㊁钢纤维含量对其抗剪性的影响㊂徐娜[6]㊁赵海龙[7]分别开展钢聚丙烯柱和节点试验,分析纤维种类及掺入范围对构件和结构抗震性能的影响规律㊂韦翠梅[8]采用拟静力试验系统研究钢-聚丙烯纤维混凝土梁柱节点的抗震性能,并提出了核心区极限抗剪承载力和初裂载荷的计算公式和节点恢复力模型㊂S h a n n a g等[9]对6个1/3缩尺的梁柱节点试件进行了拟静力循环往复加载试验,通过对比两种钢纤维的体积掺量来研究在节点处添加高性能钢纤维混凝土对其抗震性能所产生的影响㊂试验证明纤维混凝土梁柱节点的承载能力提高,且位移延性和能量耗散能力改善㊂B a y a s i等[10]对6个1/2缩尺的T型钢筋混凝土节点模型施加循环往复的水平作用力,在钢纤维总掺量恒定为2%的条件下,将一种长度30 mm㊁直径0.5mm㊁长径比为60的带钩钢纤维掺入混凝土基体中替代普通混凝土,同时改变箍筋间距研究节点区的抗震性能;F i s c h e r等[11]针对没有配置箍筋的10个钢纤维混凝土倒T形受弯构件在往复载荷作用进行试验;P a r r a等[12]研究了9个混凝土柱钢梁边节点的循环往复加载过程,通过U型箍筋㊁外包钢板㊁使用钢纤维等不同的节点加强形式分析其承载性能与破坏形态㊂上述研究表明纤维混凝土在节点区可以有效减少箍筋用量,甚至代替箍筋来避免钢筋的拥挤,同时可大大改善试件破坏时的混凝土剥落现象㊂但研究主要针对单一钢纤维㊁钢聚丙烯混杂混凝土梁柱节点的拟静力试验分析,而研究钢-P V A混杂纤维混凝土框架节点抗震性能的却很少㊂本文以钢-P V A混杂纤维混凝土框架节点为研究对象,基于低周反复载荷下框架中节点足尺试验,通过分析纤维特征参数对节点试件的承载力㊁延性性能㊁刚度退化进行抗震性能评价㊂1试验过程1.1试验材料与参数本试验中梁柱节点试件总计6个,试件采用的混凝土强度等级为C50,在江苏科技大学试验室一次性浇注成型,其中有现浇普通混凝土试件R C-1㊁单一纤维混凝土试件S F R C-2㊁E C C-3和混杂纤维增强混凝土试件S E C C-4㊁S E C C-5㊁S E C C-6,试验各试件编号及研究参数见表1㊂表1试件设计参数T a b l e1S p e c i m e n p a r a m e t e r s试件编号纤维体积分数/%P V A钢纤维轴压比核心区箍筋间距/mmR C-1000.260S F R C-220.260E C C-320.260S E C C-41.40.60.260S E C C-51.20.80.260S E C C-6110.260为了准确测量纤维混凝土试件与普通混凝土试件的强度,在试件浇筑的过程中,相同养护条件下,每组留取3块标准立方体试块和棱柱体试块分别用来测纤维混凝土的抗压强度和弹性模量㊂加载设备为济南三越电液伺服万能试验机,加载速率为0.1mm㊃s-1位移控制,混凝土实测性能参数见表2㊂试件中梁柱受力纵筋及箍筋均采用新三级钢筋H R B400,水泥选用普通硅酸盐水泥P.O.42.5㊂试验选用的P V A与钢纤维作为增强体,聚乙烯醇(P V A)纤维由上海锴源化工科技有限公司生产,端钩型钢纤维由河北省衡水骏晔路桥养护工程有限公司提供㊂433沈阳大学学报(自然科学版)第35卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.表2 试验所用混凝土性能参数T a b l e2 C o n c r e t e p e r f o r m a n c e p a r a m e t e r s u s e d i n t h e t e s t试件编号立方体试块抗压强度M P a弹性模量G P aR C -154.1635.2S F R C -272.9438.7E C C -374.5840.1试件编号立方体试块抗压强度M P a弹性模量G P aS E C C -471.4337.5S E C C -572.7638.2S E C C -673.2039.81.2 试验试件按照四级抗震设计柱子的轴压比为0.3,6个节点试件的梁截面尺寸为200mmˑ400mm ,柱截面尺寸为350mmˑ350mm ㊂梁对称配筋,受拉筋和受压筋均为316,柱对称配筋,单侧受力筋均为20,梁和柱截面分别为矩形箍柱㊁矩形加菱形复合箍,非加密区配箍筋6@180,加密区配箍筋6@90,节点核心区6@60㊂试件纵筋的混凝土保护层厚度为25mm ㊂在柱端和梁端均预埋10mm 厚的钢板以防止局压破坏㊂普通钢筋混凝土试件在节点核心区1倍梁高的范围内的梁端和柱段实施策略性的掺入纤维㊂1.3 试验设备与加载为比较接近钢筋混凝土梁柱节点的真实受力情况,试验时梁两端反弯点和节点上柱反弯点设计为水平可移动铰支座,柱下端反弯点为固定铰支座㊂采用拟静力试验方法评估试件的抗震性能,试件加载装置如图1㊁图2所示㊂同时采用4个位移测量装置(位移计)测量柱上㊁下端水平位移和梁两端垂直位移㊂图1 试件加载装置尺寸(单位:m m )F i g .1 S p e c i m e n l o a d i n g de v i c es i z e (u n i t :m m )533第4期 钟 晨等:现浇钢-P V A 纤维混凝土梁柱节点抗震性能试验Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图2 加载现场实景F i g .2 R e a l s c e n eo f l o a d i n g si t e 首先在柱顶施加竖向载荷至试件拟定的轴向压力849k N ,分两段逐次缓慢加载并使其保持恒定,然后由100t 的电液伺服作动器在柱顶施加水平载荷㊂水平加载方式为双向反复加载,采用载荷位移联合控制的加载制度,试件屈服前以每次15k N 分3~5级加载,每个循环重复1次,直到试件屈服(以节点梁端任意1根受力纵筋达到屈服应变时对应的载荷值定义为该试件的屈服载荷值);试件屈服时记录屈服位移Δy (柱子顶部外置传感器测得水平位移),再按照它的倍数,即1Δy ㊁2Δy ㊁3Δy ㊁4Δy , 逐级加载,每级循环1次㊂每次加载后暂停,观察钢筋应变㊁标记裂缝开展等㊂当载荷下降至最大载荷P m a x 的85%时停止试验,记录破坏时柱顶极限位移δu ㊂这种柱端加载方式可以避免框架内节点两侧梁内钢筋屈服不同步的现象㊂2 试验结果及分析2.1 立方体试块轴心受压强度分析对150mmˑ150mmˑ150mm 立方体混凝土试块进行轴心抗压试验,其破坏后的试件如图3所示,不同体积分数的纤维混凝土立方体试块的应力应变曲线见图4㊂(a )R C 立方体试块(b )S F R C 立方体试块(c )E C C 立方体试块(d )S E C C 立方体试块图3 立方体试块的抗压强度试验F i g .3 C o m p r e s s i v es t r e n gt h t e s t o f c u b eb l o c k s 图4 立方体试块的应力应变曲线F i g.4 S t r e s s -s t r a i n c u r v eo f c u b e t e s t b l o c k 由6个立方体试块的应力应变曲线可知:与普通混凝土相比,纤维混凝土材料均表现出了良好的应变硬化特性,除了S E C C -4外,E C C -3㊁S E C C -5㊁S E C C -6应变强化性能均要优于钢纤维混凝土S F R C -2㊂整理出的各试块峰值应力-应变㊁应变能密度及韧性相关系数见表3,由表3数据分析可知:1)与普通混凝土试块相比,纤维混凝土材料的峰值应力和应变均有1.2~1.4倍的提高;E C C -3的峰值应变是普通混凝土的1.3倍,其余混杂纤维混凝土试块E C C -3㊁S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6的峰值应变相对于S F R C -2有增有减,且幅度不大㊂2)试验获得的各试块峰值前的应变能密度较普通混凝土试块也有所提高,E C C -3的峰值前应变能密度是普通混凝土的1.7倍,其余各混杂纤维混凝土试块S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6普遍增长1.48~1.70倍㊂而峰值后的应变能密度由于纤维混凝土的应变强化性能与纤维的桥接作用涨幅更大,钢-P V A 混杂纤维混凝土试块达到普通混凝土的8倍左右㊂由此可见,纤维增强混凝土可以有效的增强其633沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.应变能密度㊂表3 立方体试块轴心抗压试验应变能密度T a b l e3 A x i a l c o m p r e s s i o n t e s t s t r a i ne n e r g y d e n s i t y of c u b e t e s t b l o c k 试件编号峰值应力M P a峰值应变%峰值前应变能密度m J ㊃mm -3峰值后应变能密度m J ㊃mm -3总应变能密度m J ㊃mm -3韧性相关系数R C -154.161.2534.3822.0856.461.00S F R C -272.941.5260.44188.55248.994.41E C C -374.581.6360.91198.03258.944.59S E C C -471.431.6154.09167.69221.783.93S E C C -572.761.5758.55194.48253.034.48S E C C -673.201.5050.72222.37273.094.842.2 梁柱节点骨架曲线特征分析试验过程中,试件在各加载级下形成不同滞回曲线环,将每级第1个循坏的最大峰值点进行连接后获得曲线,即滞回曲线外包络线被称为骨架曲线[13]㊂通过该曲线可观察试件在加载过程中的受力和变形的关系,它是一种对构件进行塑性分析非常重要的手段㊂试件R C -1㊁S F R C -2㊁E C C -3的骨架曲线如图5所示,对比分析可知,3个试件的强度都随着位移量的增加而增大,达到极限载荷后强度又逐渐减小,其中S F R C -2和E C C -3的承载力和屈服强度均有提高㊂在极限载荷后,R C -1试件骨架曲线下降趋势很快,试件S F R C -2和E C C -3的退化现象则相对平缓,说明无论单掺钢纤维或者P V A 纤维的混凝土试件的塑性性能与能量耗散能力均优于普通混凝土试件㊂S F R C -2试件的承载力和屈服强度相比于E C C -3表现稍弱㊂图5 试件R C -1㊁S F R C -2㊁E C C -3骨架曲线F i g .5 S k e l e t o n c u r v e s o f s pe c i m e n sR C -1,S F R C -2a n dE C C -3图6 试件S F R C -2㊁E C C -3㊁S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6骨架曲线F i g .6 S k e l e t o n c u r v e s o f s pe c i m e n sS F R C -2,E C C -3,S E C C -4,S E C C -5a n dS E C C -6通过骨架曲线图6可知,单一钢纤维混凝土试件S F R C -2的下降段曲线表现较陡峭,塑性性能不如单一P V A 纤维混凝土试件E C C -3及混杂纤维试件S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6㊂观察出试件E C C -3㊁S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6骨架曲线规律基本一致,峰值载荷后各试件刚度均呈现出缓慢下降的趋势,因此在设计构件时也可通过将一部分P V A 纤维用钢纤维代替来获得良好的塑性变形能力和经济效益㊂进一步分析可知,随着钢纤维的增加,试件的承载力和屈服强度都有小幅度增强;而P V A 纤维越多,试件骨架曲线在峰值后变化越平缓,说明其塑性变形与抗损伤能力均能提高㊂另外,在对比3个混杂纤维试件时发现S E C C -6试件在极限载荷后曲线下降稍明显,说明试件S E C C -6的塑性变形能力较另外两种试件略差㊂通过骨架曲线和试验测量求得6个试件的极值点特征值如表4所示㊂从表4可以看出,纤维混凝土试件S F R C -2㊁E C C -3㊁S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6的承载力极限值普遍高于普通混凝土试件R C -1,即纤维的体积分数对节点塑性铰区域有一定的增强影响㊂对比试件S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6的数据可知,随着钢纤维含量的增加和P V A 含量的减少,极限承载力对应的733第4期 钟 晨等:现浇钢-P V A 纤维混凝土梁柱节点抗震性能试验Copyright ©博看网. All Rights Reserved.割线刚度有上升趋势㊂表4 试件极值点特征值T a b l e4 C h a r a c t e r i s t i cv a l u eo f e x t r e m e p o i n t o f s pe c i m e n s 试件编号极限承载力/k N极限承载时位移/mm极限承载时割线刚度/(k N ㊃mm -1)R C -1106.9098.101.090S F R C -2128.7979.681.616E C C -3125.6081.771.536S E C C -4127.4571.241.789S E C C -5137.5575.031.833S E C C -6139.7270.571.9802.3 节点的延性延性是指结构在进入破坏阶段后,在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形能力㊂在结构抗震性能中,延性是反映结构㊁构件等抵抗变形能力的最有效指标之一㊂本文选用试件在保持其基本承载力的状态下,破坏时柱顶极限位移与屈服位移的比值作为构件的位移延性系数μ[14]进行分析,即:μ=δuδy㊂(1)式中:δu 为取力位移曲线下降段中0.85P m a x 载荷对应的水平位移值;δy 为屈服时柱顶水平位移,采用能量等值法确定㊂本试验所得试件的柱顶位移及延性系数见表5㊂表5 柱顶位移及延性系数T a b l e5 C o l u m n t o p d i s p l a c e m e n t a n dd u c t i l i t y co e f f i c i e n t 试件编号屈服位移mm极限位移mm位移延性系数R C -128.23117.354.16S F R C -225.61133.945.23E C C -321.08120.175.70试件编号屈服位移mm极限位移mm位移延性系数S E C C -423.04130.885.68S E C C -520.23119.365.90S E C C -620.65123.695.99分析表5中的位移延性系数可知,单一纤维混凝土试件S F R C -2和E C C -3与普通混凝土试件R C -1相比较位移延性系数提高了25%~40%,其中P V A 纤维可以更明显改善结构构件的延性,而S F R C -2的延性系数却提高有限㊂再将混杂纤维混凝土试件S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6与试件E C C -3对比后发现,只有S E C C -4的位移延性系数偏小,这说明钢-P V A 纤维混凝土需要进行正混杂效应的配合比设计才能提高构件的延性性能㊂试件S E C C -5㊁S E C C -6的位移延性系数相较于试件E C C -3分别提高了3%~5%㊂3 结 论1)分析不同纤维含量的立方体混凝土试块在轴心受压状态下应力应变曲线可知,钢-P V A 混杂纤维混凝土可以提高试块的承载极限,减轻自重同时提高抗压韧性,尤其是试块峰值后的应变能密度可以得到显著提升㊂2)钢-P V A 混杂纤维混凝土试件S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6与普通钢筋混凝土试件R C -1和单一钢纤维混凝土试件S F R C -2相比,其骨架曲线在峰值载荷后下降趋于平缓,说明在梁柱节点核心区加入混杂纤维可有效延缓试件屈服后的刚度退化速度㊂3)钢-P V A 混杂纤维混凝土试件S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6中随着钢纤维的增加,其承载极限和屈服强度均有增大;随着P V A 纤维体积分数增加,其骨架曲线下降变缓,改善了试件的塑性变形和抗损伤能力㊂4)对比单一纤维混凝土试件S F R C -2和E C C -3,钢-P V A 混杂纤维混凝土试件S E C C -4㊁S E C C -5㊁S E C C -6的位移系数明显提高,塑性变形能力得到增强㊂本试验建议纤维混凝土梁柱节点试件中混杂833沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.纤维体积分数总和在2%左右,掺入钢-P V A 配合比为2ʒ3时可获得更好的抗震性能㊂参考文献:[1]郑七振,刘阳阳,龙莉波,等.超高性能混凝土连接的装配式现浇混凝土框架抗震性能[J ].工业建筑,2019,49(10):8591.Z H E N G QZ ,L I U Y Y ,L O N G LB ,e t a l .E x pe r i m e n t a l r e s e a r c ho ns e i s m i cb e h a v i o rof p r e c a s t c o n c r e t e f r a m ec o n n e c t e dw i t h UH P C [J ].I n d u s t r i a l C o n s t r u c t i o n ,2019,49(10):8591.[2]徐钟彬.梁端钢纤维混凝土塑性铰梁柱节点抗震性能研究[D ].上海:同济大学,2006.X UZB .S t u d y o n s e i s m i c b e h a v i o r o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e p l a s t i c h i n g e b e a m -c o l u m n j o i n t s a t b e a me nd s [D ].S h a n g h a i :T o n g j iU n i ve r s i t y,2006.[3]王铁成,张学辉,赵海龙,等.纤维增强异形柱边节点抗震性能的试验研究[J ].工业建筑,2010,40(1):4650.WA N G TC ,Z HA N G X H ,Z H A O H L ,e t a l .E x p e r i m e n t a l s t u d y o ns e i s m i c b e h a v i o r o f f i b e r r e i n f o r c e d s p e c i a l -s h a p e d c o l u m n -s i d e jo i n t s [J ].I n d u s t r i a l C o n s t r u c t i o n ,2010,40(1):4650.[4]高丹盈,尤培波,史科.钢筋钢纤维混凝土梁柱节点损伤特性及其计算方法[J ].建筑结构学报,2017,38(11):8292.G A O D Y ,Y O UPB ,S H IK.D a m a g e p r o p e r t y a n d i t s c a l c u l a t i o n m e t h o do f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e dc o n c r e t eb e a m -c o l u m n j o i n t s [J ].J o u r n a l o fB u i ld i n g St r u c t u r e s ,2017,38(11):8292.[5]王磊.钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能[D ].郑州:郑州大学,2010.WA N GL .S e i s m i cb e h a v i o ro fs t e e lf i b e rr e i n f o r c e d h i g hs t r e n g t hc o n c r e t ef r a m es i d e j o i n t s [D ].Z h e n g z h o u :Z h e n gz h o u U n i v e r s i t y,2010.[6]徐娜.低周反复荷载作用下混杂纤维混凝土柱抗震性能有限元分析[D ].呼和浩特:内蒙古工业大学,2014.X U N.F i n i t ee l e m e n ta n a l y s i so fs e i s m i cb e h a v i o ro fh y b r i df i b e rr e i n f o r c e dc o n c r e t ec o l u m n su n d e r l o w c y c l i c l o a d i n g [D ].H o h h o t :I n n e rM o n g o l i aU n i v e r s i t y o fT e h c h n o l o g y,2014.[7]赵海龙.纤维增强异形柱结构抗震性能试验和设计方法研究[D ].天津:天津大学,2011.Z HA O H L .E x p e r i m e n t a l s t u d y o ns e i s m i c p e r f o r m a n c ea n dd e s i g n m e t h o do f f i b e r r e i n f o r c e ds p e c i a l -s h a p e dc o l u m ns t r u c t u r e [D ].T i a n j i n :T i a n j i nU n i v e r s i t y,2011.[8]韦翠梅.钢聚丙烯混杂纤维混凝土框架节点抗震性能研究[D ].武汉:武汉大学,2018.W E IC M.S t u d y o ns e i s m i cb e h a v i o ro f s t e e l -p o l y p r o p y l e n eh y b r i df i b e rr e i n f o r c e dc o n c r e t e f r a m e j o i n t s [D ].W u h a n :W u h a n U n i v e r s i t y,2018.[9]S H A N N A G MJ ,A B U -D Y Y A N ,A B U -F A R S A K H G.L a t e r a l l o a d r e s p o n s e o f h i g h p e r f o r m a n c e f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e b e a m -c o l u m n j o i n t s [J ].C o n s t r u c t i o na n dB u i l d i n g Ma t e r i a l s ,2005,19(7):500508.[10]B A Y A S I Z ,G E B MA N M.R e d u c t i o n o f l a t e r a l r e i n f o r c e m e n t i n s e i s m i cb e a m -c o l u m n c o n n e c t i o n v i a a p p l i c a t i o n o f s t e e l f i b e r s [J ].A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ,2002,99(6):772780.[11]F I S C H E R G ,L IVC .E f f e c t o fm a t r i xd u c t i l i t y o nd e f o r m a t i o nb e h a v i o r o f s t e e l -r e i n f o r c e dE C C f l e x u r a lm e m b e r s u n d e r r e v e r s e d c y c l i c l o a d i n g c o n d i t i o n s [J ].A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ,2002,99(6):781790.[12]P A R R A -MO N T E S I N O SG ,W I G H T J K.S e i s m i cr e s p o n s eo fe x t e r i o rR Cc o l u m n -t o -s t e e lb e a m c o n n e c t i o n s [J ].J o u r n a lo f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g,2000,126(10):11131121.[13]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震试验规程:J G J /T101 2015[S ].北京:中国建筑工业出版社,2015.M i n i s t r y o fH o u s i n g a n dU r b a n -R u r a lD e v e l o p m e n t o f t h eP e o p l e sR e p u b l i c o fC h i n a .S p e c i f i c a t i o n f o r s e i s m i c t e s t o f b u i l d i n g s :J G J /T101-2015[S ].B e i j i n g :C h i n aC o n s t r u c t i o n I n d u s t r y P r e s s ,2015.[14]吴涛.高等混凝土结构基本理论[M ].北京:人民交通出版社,2021.WU T.B a s i c t h e o r y o f a d v a n c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e [M ].B e i j i n g:C h i n aC o mm u n i c a t i o n sP r e s s ,2021.ʌ责任编辑:赵 炬ɔ933第4期 钟 晨等:现浇钢-P V A 纤维混凝土梁柱节点抗震性能试验Copyright ©博看网. 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钢丝-连续纤维复合板及其抗弯加固混凝土梁试验研究的开题报告一、研究背景及意义近年来，复合材料在结构加固领域得到广泛应用。
钢丝-连续纤维复合板作为一种新型复合材料，具有高强度、高刚度、耐腐蚀、耐久性好等优点，被广泛应用于结构加固领域。
其中，钢丝的添加可以提高复合材料的强度和韧性，增强其耐久性和抗冲击能力。
因此，钢丝-连续纤维复合板的研究已经引起了广泛的关注。
本研究旨在通过对钢丝-连续纤维复合板及其抗弯加固混凝土梁试验研究，探索其在结构加固领域中的应用，为工程实践提供理论基础和技术支持。
二、研究内容1. 钢丝-连续纤维复合板的制备方法研究：通过文献调研和试验验证，探究制备钢丝-连续纤维复合板的最佳方法。
2. 钢丝-连续纤维复合板的基本性能研究：包括材料的力学性能、耐久性等方面的评价，为进一步应用提供理论依据。
3. 抗弯加固混凝土梁试验研究：通过试验验证钢丝-连续纤维复合板的加固效果，以及加固效果与加固板的加固位置、数量、布局等因素的关系。
4. 数值模拟研究：通过有限元数值模拟方法，分析钢丝-连续纤维复合板在结构加固中的作用机理，并研究不同参数对加固效果的影响。
三、研究方法1. 文献调研法：对钢丝-连续纤维复合板的制备方法、基本性能等进行综合文献调研并总结归纳。
2. 试验研究法：制备钢丝-连续纤维复合板并测量其力学性能、耐久性等参数，并通过对加固混凝土梁的试验研究评价其加固效果。
3. 数值模拟法：通过有限元数值模拟方法，分析钢丝-连续纤维复合板在结构加固中的作用机理，并研究不同参数对加固效果的影响。
四、预期结果及意义1. 钢丝-连续纤维复合板的制备方法：研究出钢丝-连续纤维复合板的最佳制备方法，实现复合板的规模化生产和应用。
2. 材料的基本性能：为应用提供理论依据，以及为后续的改进设计提供可操作性建议。
3. 抗弯加固混凝土梁试验研究：通过研究，得出不同加固方式、加固位置、数量、布局等因素对加固效果的影响，为结构加固提供实际应用的技术支持。
型钢再生混凝土柱抗震性能试验研究
薛建阳;林建鹏;马辉
【期刊名称】《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(045)005
【摘要】进行了7根型钢再生混凝土柱的拟静力试验,试件的主要设计参数为再生骨料取代率、轴压比和体积配箍率.试验结果表明:再生骨料的掺入未使试件的水平承载力、延性和耗能能力明显降低,对型钢再生混凝土柱的抗震性能影响不大.轴压比过大,型钢再生混凝土柱的抗震性能有较大幅度的降低.增大体积配箍率,型钢再生混凝土柱的延性和耗能能力有所提高,水平承载力也略有增大.本文的研究可为型钢再生混凝土柱在实际工程中的应用提供参考.
【总页数】7页(P615-621)
【作者】薛建阳;林建鹏;马辉
【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;西部建筑科技国家重点实验室(筹),陕西西安71005;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055
【正文语种】中文
【中图分类】TU398+.9
【相关文献】
1.型钢再生混凝土框架抗震性能试验研究 [J], 薛建阳;王刚;刘辉;任瑞
2.型钢再生混凝土高轴压比柱抗震性能试验 [J], 曹万林;郭晏利;乔崎云;谢翔
3.型钢再生混凝土短梁框架抗震性能试验研究 [J], 苏益声;梁胤鸿;王琦彬;江兰
4.不同装配节点轻型钢管再生混凝土框架抗震性能试验研究 [J], 曹万林;任乐乐;刘文超;王如伟;贾穗子;张宗敏
5.型钢再生混凝土剪力墙的抗震性能试验研究 [J], 罗健;武鹏
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纤维聚合物加固钢筋混凝土减震柱的数值分析
朱淋;郭强;宁雷;刘贺
【期刊名称】《中国高新科技》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】文章提出了一种共面投影法来解决钢纤维聚合物交叉点的识别问题。
对含1%和2%钢纤维聚合物的活性粉末医院建筑混凝土减震柱试样建立数值模型。
数值模型与实际试件切片的比较表明,改进的方法具有良好的模拟效果。
采用改进的锚索单元模拟钢纤维聚合物与某医院建筑混凝土之间的粘结滑移行为。
然后,模拟了含1%钢纤维聚合物的某医院建筑钢筋混凝土减震柱试样的单轴压缩、三轴压缩和三点弯曲,进一步研究混凝土减震柱试样的混凝土开裂和钢纤维聚合物滑移行为。
钢筋混凝土减震柱试件在各种力学试验下的破坏模式与实验结果数值一致,证明了所建立的数值模型的实用性和准确性。
本研究为钢筋混凝土减震柱力学的数值模拟提供了基础。
【总页数】3页(P69-71)
【作者】朱淋;郭强;宁雷;刘贺
【作者单位】衡水中建哈院项目管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU973
【相关文献】
1.基于纤维模型的钢筋混凝土柱滞回性能数值分析
2.高强钢绞线网片-聚合物砂浆复合面层加固钢筋混凝土柱的数值模拟分析
3.预应力钢绞线网加固钢筋混凝土柱恢复力模型非线性数值分析
4.基于Opensees纤维模型的钢筋混凝土柱数值分析与对比
5.高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土板的抗爆性能数值分析
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反复荷载作用下复合增强型钢筋混凝土框架结构的性能M.Nehdi和A.SaidDept,of Civil&Env.Eng.,西安大略大学,伦敦，安大略，加拿大 ,N6A 5B92004年5月5日投稿; 2004年10月13日定稿摘要FRP作为增强混凝土结构的材料得到日益广泛的应用。
FRP一个有待开发和研究的应用便是在钢筋混凝土框架结构中的应用。
但是，由于FRP的弹性，使得FRP钢筋混凝土构件的韧性较差和耗能性也较差。
复合增强型FRP钢筋的增强作用可以弥补缺乏韧性的FRP钢筋混凝土构件的不足。
在构件横截面上布置两层，FRP钢筋放置于外层，钢筋置于内层，这样就远离了碳化及氯离子侵蚀的影响。
结合FRP箍筋，这种方法可提高钢筋混凝土构件的耐腐蚀性能。
但是，目前的设计标准，并没有叙述标准FRP钢筋混凝土结构详细的抗震设计规定。
特别是在抗震设计中详细的梁柱节点设计是一个关键问题。
在近期的地震中，许多结构性坍塌引发了梁柱节点的损坏。
鉴于此，研究这一问题可更好地了解GFRP和FRP钢筋混凝土在地震荷载作用下的情况。
在这项研究中，对分别配有钢筋、GFRP和复合增强型的GFRP钢筋的梁柱节点等尺寸模型进行了测试，并研究了他们的抗震性能。
1.导言钢筋的腐蚀一直是钢结构或钢筋混凝土结构恶化的主要原因，世界各地每年用于钢结构或钢筋混凝土结构的维修费用就是由于上述原因而大幅提高。
此外例如在医院，现代没有这种用高分子材料来增强性能的磁性干扰设备，医院因此得不到一个无磁环境。
这样人们对高分子材料（FRP）的应用就越来越感兴趣，因为这种高分子材料是天然无磁性的和耐腐蚀性的[1]。
同时FRP的增强技术也能应用在选择容易嵌入光纤应变测量装置的结构中，以达到有效监测的目的。
然而，与混凝土和传统钢筋的粘结性相比，FRP材料往往表现出较弱的粘结性。
以FRP作为增强材料的混凝土可提高其性能，如表面变形和砂涂料性能，但其较弱的粘结性仍然是一个主要关注的问题，特别是在建筑物遭受地震或冲击载荷的作用下。
纤维复合材料加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究共3篇纤维复合材料加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究1钢筋混凝土结构常常因为裂缝或者其他因素而丧失抗弯性能，行业中常采用纤维复合材料进行加固处理。
本文将介绍纤维复合材料对钢筋混凝土梁抗弯性能的研究。
一、纤维复合材料基本知识纤维复合材料是一个具有高性能的复合材料，它由纤维增强体和基体构成。
纤维一般是使用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等作为增强体，基体一般是使用环氧树脂等材料。
经过精细的制备和加工，纤维复合材料具有高强度、高刚度、耐腐蚀、轻质等特点，因此常常用于加固结构。
二、纤维复合材料加固钢筋混凝土梁的效果钢筋混凝土梁是一种常用的结构，由于其直线受力分布不均匀，结构容易发生裂缝等问题。
这些问题严重影响了钢筋混凝土梁的强度和安全性。
为了增强钢筋混凝土梁的承载能力，行业中采用了纤维复合材料进行加固处理。
实验研究表明，纤维复合材料加固钢筋混凝土梁可提高结构的承载能力。
主要原因是纤维复合材料的高强度和刚度可以形成一道桥梁效应，有效地加强了钢筋混凝土梁的抗弯能力。
此外，纤维复合材料还具有良好的耐久性和耐腐蚀性，能够减缓钢筋混凝土梁的老化速度。
三、纤维复合材料加固钢筋混凝土梁的加固方式纤维复合材料加固钢筋混凝土梁的加固方式一般有两种，即单向加固和双向加固。
1. 单向加固单向加固是将纤维布按照纵向一致的方向进行覆盖，并使用环氧树脂等材料进行粘合。
这种加固方式适用于钢筋混凝土梁的下侧和受拉区域。
2. 双向加固双向加固是将纤维布同时覆盖在钢筋混凝土梁的上下两侧，并使用环氧树脂等材料进行粘合。
这种加固方式适用于钢筋混凝土梁的中心区域。
四、纤维复合材料加固钢筋混凝土梁的实践应用纤维复合材料加固钢筋混凝土梁已经得到广泛的应用。
在加固过程中，需要结合具体情况确定加固方式和加固方案，选择合适的纤维布和环氧树脂等加固材料，并注意施工过程中的质量控制，确保加固效果。
五、总结纤维复合材料加固钢筋混凝土梁是一种有效的加固方法，可以提高结构的承载能力和耐久性。
配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱边节点抗震性能试验研究韩建平;包有乾;许继祥【期刊名称】《工程抗震与加固改造》【年(卷),期】2024(46)2【摘要】改善工程材料韧性和耐久性,提高框架梁柱节点抵抗变形和破坏的能力,是提高框架结构抗震韧性的有效途径之一。
采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料代替普通混凝土应用到梁柱边节点,考虑轴压比和加密区体积配箍率的影响,设计6个配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料、1个配筋单掺PVA纤维增强水泥基复合材料和1个钢筋混凝土梁柱边节点试件进行拟静力试验,分析其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力、钢筋应变和梁端塑性铰区转角,探讨混杂纤维的加入对梁柱边节点抗震性能的影响。
结果表明:与钢筋混凝土节点和单掺PVA纤维增强水泥基复合材料节点相比,PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料节点的承载力高、变形能力大、延性好、耗能能力强,抗震性能显著提升。
当试验轴压比从0.12增加到0.24,梁端塑性铰区产生一定的外移,塑性性能发挥更充分,同时试件的变形能力、延性、耗能能力增加。
在加密区体积配箍率减小的情况下,试件仍表现出良好的抗震性能。
【总页数】9页(P138-145)【作者】韩建平;包有乾;许继祥【作者单位】兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室;兰州理工大学防震减灾研究所【正文语种】中文【中图分类】TU375.1【相关文献】1.配筋钢纤维混凝土宽扁梁柱节点抗震性能的试验研究2.绿色高性能纤维增强水泥基复合材料梁柱节点抗火性能研究3.绿色高性能纤维增强水泥基复合材料梁柱节点抗震性能研究4.PE纤维水泥基复合材料框架梁柱节点的抗震性能试验研究5.钢-PVA混杂纤维增强工程水泥基复合材料弯曲性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
