2016 年 12 月 2 试验概况 2.1 试件的设计与制作本试验共设计和制作了 3 根连续梁其中 1 根为整浇连续梁, 编号为 L DBL 1;2 根为装配预制连续梁, 编号为 L ZPL 1 和 L ZPL 2 截面设计尺寸为 b h=150mm 200mm, 两跨连续梁总长 2400 m

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媛钊
7 years ago
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1 第卷年月第期ＮＶＤＷＯＲＬＤＳＣＩＴＥＣＨＲＤ装配预制连续梁抗剪性能分析孙文彬陈红艳王锦力任光宇徐吉辽宁工程技术大学建筑工程学院阜新阜新市工程质量检测中心阜新摘要为分析装配预制连续梁的斜截面抗剪性能采用两点对称加载方式对根钢筋混凝土连续梁进行抗剪承载力试验分析企口现浇装配预制连续梁新旧混凝土的连接性能对比分析整浇连续梁与装配预制连续梁的裂缝开展趋势斜截面破坏形态极限承载能力荷载纵筋和荷载箍筋应变变化规律以及变形能力结果表明在加载过程中装配预制连续梁接口区域内裂缝延伸较快截面刚度有所削弱但斜截面抗剪承载力特征和变形能力与整浇连续梁相似开裂荷载和极限荷载与整浇连续梁基本相同关键词装配预制连续梁极限承载力破坏形态挠度应变中图分类号ＴＵ文献标识码ＡｊＡＳＲＣＡＰＣＢＳＵＮＷＣＨＥＮＨＷＡＮＧＪＲＥＮＧＸＵＪＣＣＥＡＬＴＵＦＦＣＥＱＴＣＦＡＩｚｗｗＴｗｚｗｗＴｗｗｗｗｗｗｗＫｗ引言着预应力梁在建筑工程中的广泛应用诸多学者对装配连续梁进行深入研究在连续梁与简支梁的挠随着我国经济迅速发展建筑业同其他行业一度变化无粘结装配式连续梁支座截面弯矩以及运样面临着工业化技术改造建筑行业的工业化产业用有限元模拟装配式连续梁的受力性能等方面做了化已经成为一种必然的趋势装配预制式混凝土结很多工作在试验研究方面对装配预制混凝土构是实现建筑工业化的一种重要方式采用装配预结构的研究主要集中在梁的抗弯承载力及其粘结方制式混凝土结构可以有效节约资源和能源提高材式的探索对装配预制混凝土结构的抗剪性能料利用率减少对施工场地的要求减少建筑垃圾和研究较少导致其不能大量应用到实际工程当中对环境的不良影响提高建筑功能和结构性能有效孙文彬等针对装配预制混凝土结构的抗剪实现四节一环保的绿色发展要求近些年随性能进行了系统研究本文为其研究的一部分重点集中在对装配预制连续梁的斜截面抗剪承载力斜裂缝发展形态剪压破坏过程的研究分析构件挠度收稿接受网络发表中国煤炭工业协会科辽宁省科学事业公益研究基金资助学技术研究指导性计划ＭＴＫＪ通讯作者Ｅｗｗｗ变化趋势纵筋与箍筋应变发展规律以及新旧混凝土接口的连接性能形成荷载钢筋应变曲线进而对装配预制连续梁的抗剪能力进行分析第

2 2016 年 12 月 2 试验概况 2.1 试件的设计与制作本试验共设计和制作了 3 根连续梁其中 1 根为整浇连续梁, 编号为 L DBL 1;2 根为装配预制连续梁, 编号为 L ZPL 1 和 L ZPL 2 截面设计尺寸为 b h=150mm 200mm, 两跨连续梁总长 2400 mm, 单跨梁长 1200mm 企口尺寸 ( 上中下 ) 为 100mm 100mm 100mm, 前后两期混凝土浇筑均选用 C30, 连续梁上部架立筋底部纵向钢筋均采用 3 根直径分别为 16mm 和 14mm 的 HRB400 级螺纹钢筋, 箍筋采用直径为 6mm, 布设间距为 150 mm 的 HRB335 级钢筋整浇连续梁一次浇筑完成, 装配连续梁采用后浇节点连接, 共分两次浇筑完成, 企口中间段为预制段当二次浇筑混凝土时, 将预留钢筋进行两点对焊连接, 并对阶梯型企口表面混凝土进行凿毛处理, 使新旧混凝土能够良好的粘结, 有效提高企口截面的抗剪性能, 并保证企口位置混凝土受力连续根据连续梁的实际尺寸, 计算出梁预制段所占梁整体的体积比, 得出预制率试验梁尺寸及配筋见图 1, 试件实际尺寸和钢筋混凝土实测强度见表 1 表 1 梁的实际尺寸及钢筋混凝土实测强度试件编号 L DBL 1 L ZPL 1 L ZPL 2 (b h)/mm l/mm 企口尺寸 /mm 左右企口位置 /mm 左 ( 距离端部 ) 右预制率 / 架立筋屈服强度 /MPa 纵筋箍筋架立筋极限抗拉强度 /MPa 纵筋箍筋外, 试验连续梁跨中底部位置安装百分表, 分别测量构件各跨跨中挠度, 且与数据记录仪同步并按照混凝土结构试验方法标准 (GB ) 的相关规定进行分级加载加载初期, 每级荷载约为计算极限荷载值的 10%, 当加载至接近计算极限荷载值的 90%, 改为 5% 继续加载, 直至试验构件破坏每级加载结束后持荷 10min, 以便试验梁的变形趋于稳定, 加载过程中, 计算机控制的各部位采集系统应同步进行数据采集加载到试验梁临近破坏前, 拆除百分表图 2 加载装置 (mm) 2.3 测点布置如图 3 所示, 钢筋混凝土连续梁在两点对称载荷作用下, 在两跨连续梁预期斜裂缝开展的位置上分别选取 3 个箍筋测点, 粘贴规格采用 2mm 3 mm 的箍筋电阻应变片, 编号分别为 A1~A3 和 B1 ~B3 在两跨下部受拉钢筋跨中位置布设规格为 5 mm 8mm 的纵筋电阻应变片, 编号为 AZ1 AZ2 BZ1 BZ2, 在中支座上部纵向钢筋布设应变片, 编号为 ZZ1~ZZ3 图 3 应变片布置 (mm) 3 试验结果及分析图 1 试件截面尺寸及配筋 (mm) 2.2 加载方案本次试验在 500T 液压试验机上进行, 如图 2 所示工字钢分配梁将试验机施加的荷载通过两根圆形滚轴平均分配到两跨连续梁跨中相应位置, 并由压力传感器适时控制试验机荷载级别, 压力传感器钢筋及混凝土应变片与数据记录仪相连接, 此 3.1 连续梁裂缝开展形态试验连续梁裂缝表现形式如图 4 所示装配预制连续梁的裂缝开展形式与整浇连续梁基本相似虽然新旧混凝土连接企口的存在对企口截面处裂缝开展和延伸有一定的影响, 但对试验连续梁整体的承载能力破坏过程变形特征以及裂缝开展的影响较小 3.2 企口处裂缝开展情况装配预制连续梁企口裂缝表现形式见图 5 在第

3 年月首先出现竖向裂缝各挠度曲线出现突变荷载值约为Ｎ斜率较小此时荷载突变值与试验记录的开裂荷载较为相近荷载继续加大连续梁两跨相继在跨中出现垂直裂缝但Ｂ跨首先呈现斜向裂缝并迅速延伸Ａ跨挠度曲率略低于Ｂ跨加载后期荷载基本保持恒定但挠度继续增长说明试验连续梁发生受剪破坏时仍然具有一定延性在整个试验加载过程中装配预制连续梁企口刚度的削弱致使其挠度曲率略大于整浇连续梁但挠度变化整体趋势基本相同图裂缝展开对比加载初期新旧混凝土连接的企口截面与其他区域基本相同没有明显变化当荷载持续增加到一定值时试验梁斜向裂缝开展至位于剪跨区内的新旧混凝土结合面企口位置处裂缝没有横向延伸形成剥离而是正常向加载点延伸当试验连续梁临近破坏时斜向裂缝开展迅速最终受压区域混凝土破碎梁ＬＺＰＬＬＺＰＬ与梁ＬＤＢＬ具有相似的斜截面破坏特征和变形特性图荷载挠度曲线荷载钢筋应变曲线荷载箍筋应变曲线如图所示加载初期各试验连续梁均处于弹性工作阶段箍筋应变较小此阶段抗剪承载能力主要由混凝土承担当斜向裂缝Ｎ左右整体相差产生时各连续梁荷载均为不大与斜截面斜向裂缝相交汇的箍筋应变首先出图企口裂缝表现形式现突变随着斜向裂缝的不断开展延伸与其相邻的荷载挠度曲线箍筋应变也随之发生突变斜向裂缝的快速开展和荷载挠度曲线如图所示加载初期连续梁挠度随荷载增长呈线性变化增长较为缓慢此时装延伸加快了箍筋应变的增长随着荷载的持续增配连续梁和整浇连续梁均处于弹性工作阶段随着力逐步转向由与斜向裂缝相交的箍筋和剪压区混凝荷载的增加试验梁中间支座上边缘受拉区混凝土土共同承担当荷载达到一定值时连续梁剪跨区ｗｗｗ大斜裂缝所处区域的混凝土部分退出工作所受剪第

4 年月斜向裂缝汇集并形成主斜裂缝主斜裂缝呈现倒八字箍筋此时已无法抑制裂缝的开展箍筋应变相继屈服应变值迅速增大直至溢出最终连续梁破坏图荷载箍筋应变载荷初期主筋应变随荷载的增长变化较小基本呈线性变化荷载增长过程中所产生的弯矩由混凝土和纵向钢筋共同承担并对周边混凝土内部细微裂缝的开展具有一定的抑制作用当荷载约为Ｎ时连续梁中间支座上边缘出现垂直裂缝ＺＺ纵筋应变发生突变曲线斜率减小当荷载约为Ｎ时两跨跨中先后出现垂直竖向裂缝此时连续梁受拉区拉应力主要由纵向钢筋承担混凝土基本图荷载主筋应变坏形态并通过与ＬＤＢＬ进行对比分析钢筋混凝土抗剪承载力计算理论同样适用于装配预制梁构退出工作各连续梁ＺＺ纵筋应变斜率略大于各跨跨中纵筋应变斜率当各试验连续梁竖向裂缝产生件受剪极限承载力的试验值及计算值如表所示后纵向钢筋延迟弯剪斜裂缝形成和开展随着荷载根据混凝土结构设计规范其受剪承载力公式为的继续增长连续梁中部斜向裂缝均呈倒八字纵筋应变基本以线性变化直至受压区混凝土破碎构件破坏连续梁ＺＺ纵筋达到极限应变时其对应的极限荷载值大于跨中Ａ和Ｂ纵筋荷载值企口位于加载点内侧的ＬＺＰＬ连续梁中间支座上部纵筋ＺＺ应变斜率大于ＬＤＢＬ和ＬＺＰＬ整体变化主筋应变曲线如图所示趋势基本相同荷载ＶＡＳ λ 式中Ｖ为构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载Ｎ力设计值Ｎ为混凝土抗拉强度设计值 λ为计算截面的剪跨比Ａ为配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积Ｓ为沿构件长度方Ｎ向的箍筋间距为箍筋抗拉强度设计值连续梁抗剪承载力分析基于企口现浇装配预制连续梁的试验数据和破第为矩形截面的宽度为截面的有效高度下转第ｗｗｗ

5 年月由于两相相互作用力的影响产生附加阻力具有较ＡＭＡＬＦＩＲＬＶＡＫＩＬＩＦＡＲＡＨＡＮＩＦＴＨＯＭＥＪＲＦｗｂＦＰＧＰＨＥＰＲ大的摩擦阻力系数ｗＥＤＩＪＲ参考文献赵振湿天然气管道低含液率气液两相流压降特性研究Ｄ西粟紫葳湿天然气管道积液特性研究Ｄ西安西安石油大学安西安石油大学吴钦王国玉付细能等绕平板气液两相流数值计算方法孙科刘博路昆等矩形微通道内气液两相流压力降特性动力工程学报北京理工大学学报孙启鹏基于Ｉ模型的换热器气液两相流动特性研究ＭＵＫＨＥＲＪＥＥＲＥＤＳＴＨＥＣＥＰ制造业自动化林宗虎气液两相流和沸腾传热Ｍ西安西安交通大学出版ＭＡＳＩＵＫＩＥＷＩＣＺＭＡＮＷＥＩＬＥＲＳＴｗＰＦｗｐＡＭＣＨＥＵＩＥＣＭＡＭ社马小明管壳式换热器Ｍ北京中国石化出版社櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏上接第表极限荷载的试验值与计算值比较试件编号试验值Ｎ计算值Ｎ极限荷载试验值计算值预制率ＬＤＢＬＬＺＰＬ参考文献ＬＺＰＬ武江传混凝土预制装配框架结构梁柱柔性连接初探安徽建筑陈国梅唐民彦杜拱辰等预应力装配整体连续梁的试验研究建筑结构温柔无粘结装配式预应力混凝土连续梁的试验研究安徽由表中数据可以看出各试验连续梁的试验值相近差异较小说明装配预制连续梁与整浇连续梁具有相似的抗剪承载力特性同时也说明了阶梯形企口在预制装配结构中的可行性建筑安兆静装配式无粘结预应力混凝土连续梁的受力性能有限元分析Ｄ合肥合肥工业大学刘琼李向民许清风预制装配式混凝土结构研究与应用现状施工技术结论装配预制连续梁与整浇连续梁的裂缝开展形态和斜截面破坏特征相似基于荷载挠度曲线的对比可知装配梁具有良好的变形能力由主筋箍筋的应变曲线得出装配预制梁的接口宜设计在纯弯曲段和集中荷载作用点之外装配预制连续梁预制段长度的不同对构件受力变形影响较小装配预制连续梁与整浇连续梁的极限荷载相近ｗｗｗ孙文彬田洪斌王锦力装配预制梁抗弯承载力试验研究工业建筑黄宇星祝磊叶桢翔等预制混凝土结构连接方式研究综述混凝土叶献国张煜种迅等高强钢筋高强混凝土简支梁抗剪试验研究建筑结构孙文彬王默王锦力等装配预制梁抗剪性能影响因素分析孙文彬刘卓山王锦力装配梁斜截面抗剪性能辽宁工程技术大学学报第

第期冀伟等等截面波形钢腹板连续箱梁竖向基频的参数研究 1 图典型构造示意图 %5" 2! "!&! 图试验梁基本尺寸 6 & 2 2 #& &2! &! 图 / 试验梁立面图 / &! #& &2! &! 体外

第期冀伟等等截面波形钢腹板连续箱梁竖向基频的参数研究 1 图典型构造示意图 %5 2! !&! 图试验梁基本尺寸 6 & 2 2 #& &2! &! 图 / 试验梁立面图 / &! #& &2! &! 体外中图分类号 / 文献标志码文章编号 1 / 1 1 第卷第期年月西安建筑科技大学学报自然科学版!"# $ %&"# '! "& "& ( ' 等截面波形钢腹板连续箱梁竖向基频的参数研究冀伟刘世忠蔺鹏臻兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点

2016 年 12 月 2 试验概况 2.1 试件的设计与制作 本试验共设计和制作了 3 根连续梁 其中 1 根为整浇连续梁, 编号为 L DBL 1;2 根为装配预制连续梁, 编号为 L ZPL 1 和 L ZPL 2 截面设计尺寸为 b h=150mm 200mm, 两跨连续梁总长 2400 m

2016 年 12 月 2 试验概况 2.1 试件的设计与制作本试验共设计和制作了 3 根连续梁其中 1 根为整浇连续梁, 编号为 L DBL 1;2 根为装配预制连续梁, 编号为 L ZPL 1 和 L ZPL 2 截面设计尺寸为 b h=150mm 200mm, 两跨连续梁总长 2400 m