通过3根玄武岩纤维(Basalt fiber reinforced polymer,简称BFRP)布加固钢筋混凝土短梁的抗弯试验,研究了纤维布层数对加固梁抗弯性能的影响。结果表明,加固梁和普通梁均较符合平截面假定;随纤维布层数的增加,试件的开裂、屈服和极限荷载均增加,加固梁的破坏都为纤维布拉断破坏;钢筋屈服后,纤维布加固可以显著提高加固梁的抗弯刚度,表明纤维布在此阶段发挥的作用最大;普通梁的延性最好,随纤维布层数的增加,加固梁的延性逐渐降低。

钢筋混凝土是一类重要的建筑材料，在民用建筑和军事工程中有着广泛应用。为了考虑钢筋在混凝土中的承载作用，需分别建立钢筋和混凝土的离散模型。钢筋直径尺寸与混凝土结构尺寸相差悬殊，如果采用等间距方法离散钢筋和混凝土将导致离散模型的规模过于庞大，计算耗时相当大。

单独使用环氧树脂或缓蚀剂对钢筋混凝土结构中钢筋的防护效果有限。为取得更好的防护效果,本文尝试将缓蚀剂和环氧树脂组合使用,采用半电池电位法测定缓蚀剂和环氧树脂不同涂刷顺序对混凝土构件中钢筋的防护效果。试验结果表明,先涂一层缓蚀剂再覆盖一层环氧树脂对混凝土构件中的钢筋防护效果最佳,能有效降低钢筋的腐蚀电位,使构件中钢筋的腐蚀概率小于5%,因此,缓蚀剂与环氧树脂的组合使用能有效保护钢筋不被腐蚀。

与普通钢筋混凝土对比研究了渣砂渣石、渣砂普石和普砂渣石三种高钛重矿渣钢筋混凝土试件在三种大偏心率(e0/h=0.32、0.40和0.48)荷载作用下的力学性能,对试件的破坏形态、开裂荷载、极限承载力和最大挠度进行了分析,发现三种高钛重矿渣钢筋混凝土柱的大偏压破坏形态与普通钢筋混凝土柱相似,普砂渣石高钛重矿渣钢筋混凝土试件的强度、刚度优于普通骨料钢筋混凝土,渣砂渣石和渣砂普石这两种高钛重矿渣钢筋混凝土试件的开裂荷载、极限承载力以及刚度与普通钢筋混凝土试件接近。此外,在试验的基础上采用有限元法对所有试件的极限荷载-挠度曲线进行计算,并将计算与试验进行对比分析。结果表明,采用有限元法能够较好地预测三种高钛重矿渣钢筋混凝土试件在大偏压作用下的极限承载能力。

钢筋混凝土桥梁暴露在恶劣工作环境下常常受到裂纹损伤威胁,及时有效地检测到混泥土梁的微裂纹以及识别梁的损伤状况是保证桥梁安全作业的重要基础。针对目前采用全波形声发射仪采集声信号受到噪声污染而影响探伤精度的问题,提出了基于神经网络的非线性独立分量分析(ICA)与维格纳分布(WVD)的损伤声发射信号特征提取与识别的新方法。通过RBF网络估计混入声信号中的非线性噪声成分,利用ICA算法分离出真实的梁损伤声信号,消除噪声干扰,并应用WVD分析分离信号的时频谱分布,提取信号特征频率处的能量特征作为识别损伤状态的有效参数。三点弯曲加载试验结果表明,非线性ICA能够有效抑制噪声导致的声信号频率漂移,得到信号可靠的关键特征,提高梁裂纹损伤的识别精度,且结果比不进行去噪处理提高了9%。

为研究钢筋混凝土构件在扭矩作用下的受力性能,利用有限元软件ABAQUS建立了3个钢筋混凝土纯扭构件的有限元模型,分别以截面尺寸和配箍率为研究参数,对其受力全过程进行非线性数值模拟。有限元计算结果表明:截面尺寸和配箍率是影响钢筋混凝土构件抗扭承载力的重要因素,增大截面尺寸可提高构件的开裂扭矩和极限扭矩,增加配箍率可延缓裂缝的发展,提高构件的极限扭矩;模拟得到的开裂扭矩、极限扭矩与GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的计算公式得出的计算值吻合较好。