GFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(GFRP)代替传统钢筋,开展了以GFRP筋的抗拉强度、平衡配筋率、最小配筋率、挠度为控制条件的不同配筋情况下GFRP筋增强混凝土梁的力学性能试验,对GFRP梁在荷载作用下的截面特性、裂缝分布、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考.     

港口工程混凝土结构耐久性极限状态研究

通过对有关耐久性和耐久性极限状态定义的总结,结合港口工程结构特点,提出了可用于结构设计的港口工程混凝土结构的耐久性极限状态。对钢筋混凝土结构构件和采用螺纹钢筋作为预应力筋的梁、板,以承载力、挠度和纵向裂缝宽度分别劣化到某一限值作为控制的耐久性极限状态;对于采用钢绞线或钢丝作为预应力筋的预应力混凝土结构构件和采用螺纹钢筋作为预应力筋的桩,以钢筋脱钝作为耐久性极限状态。     

FRP筋混凝土简支深梁力学性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(FRP)代替传统钢筋,开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土深梁的力学性能试验,对FRP深梁在荷栽作用下的截面特性、裂缝宽度、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考.     

GFRP筋在海工条件下的力学性能测试

为了能够在海工条件下应用GFRP筋,采用盐碱浸泡、弯曲拉拔试验、黏结试验等方法,对GFRP筋的耐久性、弯曲抗拉强度和黏结强度进行测试。结果表明:GFRP筋在加速腐蚀3个月(相当于60 a)后,材料强度保留率仍能达到85%以上,6个月后材料强度保留率在70%以上;GFRP筋弯曲但未见断丝,抗拉强度超出普通钢筋抗拉强度标准值50%以上;与钢筋相比,GFRP筋与混凝土的黏结效果还有待提高,黏结强度为同等直径钢筋的56%。     

钢筋混凝土梁的抗弯性能实验研究

基于舟山海港码头的锈蚀钢筋混凝土梁的足尺实验研究,对于海洋环境侵蚀引起钢筋锈蚀而导致的钢筋混凝土梁的耐久性失效情况进行了全面的研究,包括混凝土和钢筋材料性能的变化、抗弯承载能力的变化。基于材料性能的变化,利用有限元3D模型进行对照;分析了锈蚀钢筋混凝土梁在加载实验后的破坏过程和破坏形式,结合电化学加速的实验研究结果,研究了锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯破坏机理和混凝土与钢筋的粘结应力,为钢筋混凝土结构的耐久性设计提供了依据。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数：以承载 力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合 影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立 了港工钢筋混凝土结构承载力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数:以承载力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立了港工钢筋混凝土结构承裁力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

门机荷载作用下高桩码头结构响应试验研究

通过对高桩码头泊位的码头结构进行调查,对门机荷载作用下的码头进行结构响应试验,同时对码头结构的承载力、裂缝宽度、挠度和抗裂等进行复核计算,结果表明:在门机荷载作用下,门机轨道梁应变未达到混凝土开裂极限,裂缝宽度变化可忽略,横梁混凝土应变未达到混凝土开裂极限;在设计荷载作用下,码头门机轨道梁抗弯承载力满足规范要求;剪力荷载作用效应设计值大于承载力设计值,不满足规范要求;最大裂缝宽度计算值大于裂缝宽度限值,不满足现行规范对裂缝宽度的限制要求;挠度计算值均小于挠度限值,满足规范要求。     

风电机组混合塔筒转接结构的轴压性能试验

对4个钢筋混凝土转接环缩尺试件进行轴压试验，得到转接环的典型破坏模态，并分析试件的荷载-变形关系和钢筋的应变发展规律，考察配筋率对试件承载性能的影响。研究结果表明：当配置了适量的底部环向钢筋时，转接环的破坏模式为延性破坏，表现为混凝土裂缝逐渐从底部向上发展，最终环向钢筋屈服、混凝土被压碎；当底部环向钢筋配筋率过高时，转接环容易发生脆性破坏；增加箍筋对提高试件承载力作用不大，但可改善试件的变形能力。     

钢筋混凝土连续梁离散变量优化设计

提出了钢筋混凝土连续梁的离散变量优化设计方法.目标函数为连续梁的总造价.约束条件为规范对梁的正、斜截面强度、挠度、裂缝宽度及构造要求;设计变量以符合常规习惯的梁截面尺寸,主筋根数、直径,箍筋直径、间距等离散变量的形式出现.结果表明,优化方案构造合理,造价最低.     

钢筋混凝土连续梁离散变量优化设计

提出了钢筋混凝土连续梁的离散变量优化设计方法。目标函数为连续梁的总造价。约束条件为规范对梁的正、斜截面强度、挠度、裂缝宽度及构造要求;设计变量以合常规习惯的梁截面尺寸,主筋根数、直径,箍筋直径、间蹑等离散变量的形式出现。结果表明,优化安构造合理,造价最低。     

钢筋混凝土梁中碱-硅反应的控制

本文介绍了国外在用F级低钙粉煤灰来控制受碱-硅反应（ASR）破坏的单面配筋钢筋混凝土梁结构变形方面的试验数据。对试梁进行了2a的监测来研究粉煤灰对混凝土梁的应变、裂缝和挠度的控制作用。结果表明粉煤灰具有双重作用——控制变形和防止由碱-硅反应引起的强度损失。     

超高性能混凝土湿接缝梁抗弯性能试验

为研究预制混凝土结构超高性能混凝土(UHPC)湿接缝的抗弯性能,对7根不同配筋率的UHPC湿接缝梁和1根现浇普通混凝土梁进行静力弯曲试验,对比分析其抗裂性能、变形性能及极限承载力。结果表明:UHPC湿接缝梁和现浇梁都发生弯曲破坏,其破坏模式相近; UHPC湿接缝梁接缝处新老混凝土的黏结性能表现不佳,建议在接缝处布置短钢筋以增加该位置的抗裂性能; UHPC湿接缝梁极限承载能力不弱于现浇混凝土梁; UHPC湿接缝处配筋率的增加能提高梁的抗弯承载能力。     

钢护筒与钢筋混凝土结构承载力试验研究

为了研究钢护筒与内部钢筋混凝土(RCFST)联合受力的机理和破坏模式,以果园港二期工程桩基为原型,开展钢结构与钢筋混凝土结构协同受力机理及其设计优化技术的研究。以钢护筒厚度、配筋率、配箍率为变量,进行RCFST结构短柱轴压试验。根据不同参数构件的试验结果,分析RCFST结构的破坏模式及受力机理。试验结果表明:RCFST短柱结构中,钢护筒与箍筋对核心混凝土均有约束作用,且双重约束效应明显,钢护筒与箍筋对核心混凝土的约束效应可以有效地抑制混凝土裂缝开展,使得钢护筒较传统的钢管混凝土结构具有更高的承载力以及更好的塑性和韧性;在钢护筒具有足够的约束效应时,钢护筒、混凝土及纵筋均在试件破坏时达到屈服,材料性能得以充分利用。     

码头简支轨道梁的计算研究

就高桩码头的３０种钢筋混凝土轨道梁和７０种先张法预应力混凝土轨道梁的计算结果，对其梁高和排架间的关系，预应力钢筋合力点的位置、梁的最大挠度进行了研究，提出了建议和有关计算图表。     

玄武岩纤维布加固连续梁弯矩重分布特征分析

对4根玄武岩纤维布加固的混凝土 T 形截面连续梁和1根对比梁进行抗弯试验,分析了试验梁的破坏模式和各控制截面的弯矩调幅系数.试验结果表明：加固梁跨中截面纵筋屈服前,加固梁和对比梁各控制截面荷载-挠度曲线基本重合;跨中截面纵筋屈服后,加固梁发生了明显的弯矩重分布,跨中截面弯矩调幅系数为0.09~0.22,中支座截面弯矩调幅系数为0.15~0.38;1~3层纤维布加固梁荷载-挠度曲线具有屈服平台,表现出明显的延性破坏特征.     

现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估方法

在分析钢筋锈蚀造成钢筋混凝土构件力学性能退化的基础上,根据海港码头混凝土构件中钢筋锈蚀规律及混凝土保护层锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀深度的关系,建立了混凝土保护层锈胀开裂前和锈胀开裂后现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估模型,可为现役海港码头钢筋混凝土结构耐久性评估及构件修复决策提供理论依据。     

框筒式码头结构拉板接头承载力试验研究

新型框筒式码头结构拟采用两种拉板接头,通过混凝土轴向拉伸试验,分析了不同翼缘宽度的工字钢接头、不同钢筋总面积和钢筋直径的钢板+钢筋接头的抗拉极限承载力及破坏形式。试验结果表明,工字钢接头的抗拉极限承载力小于混凝土全截面抗拉极限承载力;钢板+钢筋接头在全部钢筋提供的极限荷载大于混凝土全截面抗拉极限荷载时,接头抗拉极限承载力等于混凝土全截面抗拉极限承载力;钢板+钢筋接头的抗拉极限承载力高于工字钢接头的抗拉极限承载力,框筒式码头结构设计宜采用钢板+钢筋接头。     

钢筋保护层厚度对裂缝及配筋的影响

基于耐久性及保证混凝土握裹层对钢筋的锚固作用,现行水运及水利工程钢筋混凝土结构设计规范对钢筋的最小保护层厚度均做了要求,但对最大保护层厚度未做限定。对于桩基梁板结构,为施工方便,设计中往往采取增大保护层厚度的方式来避免主筋在桩基周围截断并弯折。以现行规范为基础,结合工程实例分析后认为,混凝土最大保护层厚度的适宜取值区间为100~150 mm。本结论对今后类似工程,尤其是沿海高桩梁板码头的设计工作具有一定的借鉴作用。     

碳纤维加固海工混凝土梁试验研究与工程应用

通过在氯化钠溶液中通电,模拟海工混凝土梁的腐蚀环境,进行腐蚀梁加固前后对比试验,研究海工混凝土结构碳纤维加固的效果和机理,结果表明碳纤维布加固能够显著提高腐蚀梁的承载能力.一方面,碳纤维布相对于混凝土具有很强的抗变形能力,加固后的复合受力体系能够平衡大部分锈胀力,抑制了锈胀裂缝的进一步开展,保护了原有梁体面的整体性.提高了梁的整体刚度,从而起到增强梁承载能力的作用;另一方面,外贴碳纤维复合材料能有效地阻止海水中氯离子的渗透,提高梁的抗腐蚀能力,有效增强海工钢筋混凝土结构的耐久性能.同时,以某码头混凝土结构的加固工程为背景,对碳纤维加固技术应用于海工混凝土结构的可行性进行了实践检验.