为研究预制混凝土夹心保温外墙板中不锈钢拉结件系统在火灾后的抗剪性能,以某实体项目拆除墙板为研究对象,通过3 h内叶板和1 h外叶板的耐火试验模拟火灾的影响,分别进行了耐火试验前后非破坏性力学试验和耐火试验后破坏性力学试验,并与板式拉结件标准剪切试件进行了对比。结果表明:受极端火灾影响后,不锈钢拉结件系统抗剪承载力明显降低,但仍可达到拉结件设计对应的承载力试验值的1.6倍;不锈钢拉结件系统抗剪刚度明显降低,但在自重荷载标准值作用下位移约1.0 mm,低于北京市地方标准规定的限值2.5 mm;大位移时的破坏模式仍为拉结件受压侧失稳与受拉侧混凝土锚固破坏,且荷载下降不超过峰值荷载的15%。

钢筋锈蚀导致混凝土结构性能下降,使用寿命缩短。纤维增强复合(FRP)筋具有高抗拉强度和优异的耐腐蚀性能,在部分结构中可代替钢筋,以提升混凝土结构的耐久性。将FRP筋应用于混凝土结构中是未来发展的重要方向,但目前关于其抗剪性能及抗剪机理尚未阐述清楚。本文对国内外关于FRP筋混凝土梁的抗剪性能研究进行了总结与分析。

为进一步推广先张法预应力离心混凝土钢绞线桩(PSC桩)在高烈度抗震区的应用,在PSC桩中加入与钢绞线相同数量的螺纹钢筋,研发了先张法预应力离心混凝土复合配筋钢绞线桩(PSRC桩),并对3种规格共12根管桩试件进行了足尺抗弯及抗剪性能试验,对比分析了PSC桩和PSRC桩在抗裂性能、抗弯(剪)承载力、变形能力及裂缝分布等方面的异同。试验结果表明:非预应力钢筋的配置对管桩抗裂性能影响不大,但可以提高管桩的抗弯和抗剪性能;PSRC桩的开裂弯矩和开裂剪力与PSC桩相近,但极限弯矩和极限剪力则分别提高了约55%和20%;与PSC桩相比,PSRC桩破坏时桩身裂缝数量较多,分布范围较广,但最大裂缝宽度较小。

为研究带钢板UHPC湿接缝梁的抗剪性能及其理论计算方法,设计和制作了3个带钢板UHPC菱形湿接缝试验梁,采用四点法进行了抗剪试验研究,并根据法国规范SETRA-AFGC 2016对试验结果进行了验算。结果表明:带钢板UHPC湿接缝梁的抗剪承载力随剪跨比增加而减小,当剪跨比为2.4时,延性最佳;带钢板UHPC湿接缝梁破坏形态均为接缝错位剪切破坏,主裂缝沿接缝靠近跨中一侧发展,接缝中下部发生错位,靠近支点侧出现密集斜裂缝;计算值与试验值之比平均值为0.7,可用于指导设计。

设计了一种先张法预应力混凝土H型护岸桩,并通过足尺对比试验,研究了先张法预应力混凝土H型护岸桩的抗裂性能、抗弯(剪)承载力、变形能力及破坏特征。试验结果表明,先张法预应力混凝土H型护岸桩的抗弯破坏为受压区混凝土破坏,试验中钢绞线未断裂,桩身出现均布竖向裂缝;抗剪试验为受剪段混凝土斜裂缝开展后的混凝土剪压破坏,各项指标均达到设计要求。工程应用结果表明,设计的先张法预应力混凝土H型护岸桩可满足不同类型护岸工程的要求。

为研究装配式矩形螺旋箍筋RC梁的抗剪性能,设计并制作了3根配置矩形螺旋箍筋RC梁和3根配置普通分离式箍筋RC梁,研究了剪跨比、配箍率等因素对构件的抗剪承载力、整体性的影响。结果表明,与配置普通分离式箍筋RC梁相比,当剪跨比为1.51、2.03时,装配式矩形螺旋箍筋对RC梁的斜截面承载力有所提高;当剪跨比为2.5时,斜截面承载力略有降低;装配式矩形螺旋箍筋对RC梁的挠度无明

构建了一种新型的先张法预应力离心混凝土钢绞线桩,并通过足尺对比试验进行了验证。结果表明,先张法预应力离心混凝土钢绞线桩的抗弯、抗剪性能较先张法预应力混凝土管桩有较大提高,尤其在变形延性方面较先张法预应力混凝土管桩有明显提升,该桩型在抗震区应用有显著优势,其构建理念还可推广到其他类型预制构件。

介绍了由玻璃纤维增强水泥单模板与保温材料叠合而成的复合保温模板,作为永久性建筑模板,浇筑混凝土后形成夹芯式复合剪力墙。此类剪力墙不仅具有自保温功能,还可以避免保温层直接接触明火从而降低火灾风险。通过采用不同保温材料、不同种类混凝土及不同材料界面连接方式的相互组合,对不同工况下夹芯式复合试件各界面的抗剪粘结性能及破坏模式进行了研究;对不同界面连接方式、不同保温材料和不同混凝土类型对试件整体抗剪性能的影响进行了对比分析,并提出了使用建议。