高强混凝土环形拉杆裂缝研究与计算方法

本篇文章主要探讨了高强混凝土环形截面轴心拉杆的变形性能，特别是针对其裂缝发展过程及其分布规律进行了深入研究。作者王广窍和薛素锋通过对3根高强混凝土环形截面拉杆（编号分别为A、B、C）的全生命周期试验，这些试件具有内径90mm，外径180mm，长度4200mm的特点，采用了HRB335钢筋作为主筋，4mm直径、间距20mm的HRB335钢丝作为箍筋，混凝土立方体抗压强度平均值达到了59.9MPa和61MPa，钢筋屈服强度平均值为40.387MPa和405MPa。 试验过程中，作者细致地观察了裂缝的形成和发展，特别是在加载过程中，采用每级加载5kN直至构件开裂，然后改为每级加载10kN以确保裂缝宽度的准确测量。在裂缝出现时，还利用放大镜检查裂缝状况，并使用读数显微镜精确测量裂缝宽度。实验结果表明，对于高强混凝土环形截面拉杆，裂缝宽度和平均裂缝间距的计算方法是研究的重点。 研究发现，现有的混凝土裂缝开裂机理理论包括粘结-滑移理论和无滑移理论的结合，而在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中，这两种理论被综合考虑并基于试验数据提供了裂缝宽度的计算公式。然而，本文特别关注的是将这种理论应用于高强混凝土环形截面的实际情况，以获取更精确的工程应用指导。 试验结果显示，提出的高强混凝土环形截面轴心拉杆的抗拉刚度计算公式与实际试验数据有良好的吻合度，这表明该公式能够有效预测这类特殊结构在承受拉力时的力学行为。这一研究成果对于优化高强混凝土在实际工程中的设计、施工以及后期维护具有重要的参考价值。 总结来说，这篇文章的核心内容涵盖了高强混凝土环形截面拉杆的材料特性、试验方法、裂缝发展规律以及抗拉刚度的计算，这些都是工程师在设计和评估此类结构时需要掌握的关键知识点。