鋼筋混凝土在實際工程中的應用

姚霞

摘 要：本研究選擇鋼筋混凝土在實際工程中的應用做詳細分析，引進國外先進實例做理論指導。

關鍵詞：鋼筋混凝土;實際工程;應用

1.自密實混凝土中鋼筋混凝土界面質(zhì)量的評定

相關學者研究了7種不同的自密實混凝土和4種具有不同流變特性的常振混凝土混合料。 采用數(shù)字圖像分析方法對不同澆筑高度下含鋼筋的斷面進行了診斷。 研究表明，自密實混合料的粘度和 nvc 中的坍落度值對界面質(zhì)量有很大影響。 與傳統(tǒng)振搗混凝土相比，自密實混凝土混合物在鋼-混凝土界面表現(xiàn)出更強的內(nèi)在穩(wěn)定性和粘結(jié)性。

2.提前荷載對鋼筋混凝土平板抗沖切性能的影響

在建造過程中，多層樓宇的鋼筋混凝土平板在拆除模板及裝載平板時，可能會較平時提早裝載，以符合工程時間指標。 一些實例研究表明，在施工過程中過早加載的平板在達到其全部特征強度（28天）之前就已經(jīng)破壞，并用于結(jié)構(gòu)設計。本研究旨在依據(jù)現(xiàn)行建筑規(guī)范，透過試驗測試及設計應用，來解決這個問題。這項研究對8個尺寸為1100 * 1100mm 和總厚度為120mm 的試件進行了試驗測試。所有標本均由一個尺寸為150150毫米的方柱支撐，并在四個角落裝載跨度為1050毫米的標本。相關學者在三個研究樣本中使用了加速劑，以達到較高的混凝土早期抗壓強度，而不是使用這些加速劑的普通混凝土。結(jié)果表明，普通混凝土板的混凝土抗壓強度從25n / m2增加到35n / m2（增加40%） ，在不摻早期外加劑的情況下，抗沖切能力提高了26% ，而在澆筑后7d 加載到45n / m2（增加80%）時，抗沖切能力提高了49% 。此外，使用加速劑后，混凝土早期抗壓強度增加，7天和14天后，鋼筋混凝土板的抗沖切能力分別比未加速劑的混凝土板提高31% 和29% 。根據(jù)鋼筋配筋率，bs8110-97和歐洲規(guī)范2004（ec2）設計規(guī)范對28天的沖切承載力的預測最準確，而 aci-2014和 ecp 203-2018的計算方程未考慮鋼筋配筋率，顯得較為保守。在早期階段，bs8110-97和歐洲規(guī)范 -2004（ec2）設計方程不能準確預測沖切承載力，而 aci 和 ecp 提供了可靠的方程。 在拆除模板前，建議使用混凝土早期的實際抗壓強度（例如7天）計算平板的沖切抗力，以防止任何過早的荷載[1]。

3.研究在海洋及各種氣候環(huán)境下，使用不同類型混凝土建造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長期耐蝕性

混凝土結(jié)構(gòu)及基礎設施的業(yè)主及資產(chǎn)管理公司都十分關注鋼筋混凝土內(nèi)鋼材的腐蝕問題。文獻表明，對于不同類型的鋼筋混凝土在相似的氯離子和環(huán)境溫度條件下的長期腐蝕行為的研究很有限。有研究介紹了在不同氯離子和溫度條件的耦合作用下，研究不同類型鋼筋混凝土長期抗腐蝕性能的綜合試驗方案的結(jié)果。 研制了由普通混凝土、輕質(zhì)混凝土和自密實混凝土組成的大尺寸試件（板）。試樣分別在不同程度的氯化物和三種溫度下經(jīng)受了365天的腐蝕。試驗結(jié)果 建立了不同類型混凝土的腐蝕速率與氯離子含量、溫度和時間的函數(shù)關系 [2]。

4.體外預應力 hfrp 片材加固鋼筋混凝土梁疲勞性能的數(shù)值研究

外部 frp （纖維增強聚合物）加固法被認為是恢復或提高鋼筋混凝土（鋼筋混凝土）梁承載力的有效方法。本研究主要針對混雜纖維加固 rc 梁之疲勞性能進行數(shù)值模擬。首先對梁進行預裂處理，然后用 hfrp 加固，再進行疲勞加載。測試變量是 hfrp 的預應力。采用 abaqus 中的用戶子程序 umat 實現(xiàn)組分材料的本構(gòu)模型。仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合較好。發(fā)現(xiàn)參考梁和加強梁的破壞都是由縱向鋼筋的疲勞斷裂引起的。預應力 hfrp 可以顯著降低縱向鋼筋的應力值，抑制裂縫的擴展，從而提高加固后鋼筋混凝土梁的疲勞壽命[3]。

5.在同心和偏心荷載作用下，用棒網(wǎng)加固的高韌性纖維鋼筋混凝土夾套（bmhdc）砌體柱

有研究介紹了用高延性纖維鋼筋混凝土（bmhdc）護套加固粘土磚砌體柱的抗壓性能試驗研究結(jié)果。通過對砌體柱的破壞模式、峰值荷載、軸向荷載-位移曲線和延性的分析，證明了 bmhdc 護套是一種有效的加固技術(shù)，初始偏心距并不影響其使用效果。 此外，為了便于加固設計在實際應用中的應用，根據(jù)磚的平面截面假定和修正的雙軸強度準則，提出了同心受壓和偏心受壓加固砌體柱承載力的理論預測。

6.沖擊荷載作用下梁柱外鋼筋混凝土節(jié)點的試驗與數(shù)值研究

梁柱節(jié)點是特殊抗彎框架中的關鍵單元，它控制著結(jié)構(gòu)在地震、爆炸和沖擊等極端事件下的受力性能和破壞機理。 相關工作進行了研究的動態(tài)響應的鋼筋混凝土（rc）外梁-柱子組件受到?jīng)_擊波。為此，研制了一套儀器化的激波管裝置來研究接頭的動態(tài)響應。激波引起的瞬態(tài)位移和加速度沿梁長離散位置測量，并記錄整個激波事件用高速攝像機。這些節(jié)點組件包含了各種缺陷，如梁抗剪能力弱、梁抗彎能力弱、柱抗剪能力弱，以說明設計指南中的限制。研究了約束鋼筋對梁柱節(jié)點抗震性能的影響。 目前的研究結(jié)果表明，符合抗震設計準則的鋼約束加強時，受到?jīng)_擊波載荷條件的節(jié)點組件。

參考文獻：

[1]Jingjing Feng，Jianwei Sun. A comparison of the 10-year properties of converter steel slag activated by high temperature and an alkaline activator[J]. Construction and Building Materials，2020，234.

[2]Dan Liu，Daoxin Liu，Xiaohua Zhang，Chengsong Liu，Amin Ma，Xingchen Xu，Wencang Zhang. An investigation of fretting fatigue behavior and mechanism in 17-4PH stainless steel with gradient structure produced by an ultrasonic surface rolling process[J]. International Journal of Fatigue，2020，131.

[3]Shilei Li，Jing Hu，Wei-Ying Chen，Jingyue Yu，Meimei Li，Yandong Wang. Evolution of cellular dislocation structures and defects in additively manufactured austenitic stainless steel under ion irradiation[J]. Scripta Materialia，2020，178.