我(wǒ)公司与郑州大学、河南省第一(yī)建筑工程集团有(yǒu)限(xiàn)公司合作完成的《500MPa级(jí)钢筋(jīn)混凝土构件的受力性能及工(gōng)程应用研究》,参加了2009年度郑(zhèng)州市科技进步奖的评审(shěn),本(běn)次共有152个科技项目参评,经专家(jiā)评(píng)审,最(zuì)终(zhōng)产生7项一等奖,我公司参与项目成果荣(róng)获一等奖。
该成果主要内容包括:500MPa级钢筋混凝土受弯、受剪(jiǎn)和受(shòu)压构件(jiàn)受力性能,500MPa级钢筋预应力(lì)构件受力性能,500MPa级钢筋与混凝土粘结锚固性能以及焊接和机械连接性能(néng)的试验研究等,提出了500MPa级(jí)钢筋工程应用的技术参数和设计施工建议。
500MPa级钢筋是我(wǒ)国(guó)冶金行业(yè)新研(yán)制(zhì)开(kāi)发与(yǔ)国际接轨的用于混凝土结构的(de)新型高强钢(gāng)筋,分为添(tiān)加钒、钛等低合金元(yuán)素(sù)轧制的(de)HRB500级和采用(yòng)控温技术(不加(jiā)或少加低(dī)合(hé)金元素(sù))轧制的细晶粒500MPa级(jí)。用500MPa级钢筋(jīn)代替(tì)目前使用的(de)HRB335和HRB400级(jí)钢筋,可明显减少钢筋用量(liàng)、节省资源,并能显著改善钢筋混凝土结构(gòu)梁、柱(zhù)节点和柱(zhù)中钢筋拥挤的现象(xiàng),提高工(gōng)程质量,社会经(jīng)济效益十分显著。但我国现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002尚未列入500MPa级钢筋的设计方法,影响了这种新型钢(gāng)筋(jīn)的应用。
该成(chéng)果技术创新(xīn)点为(wéi):首次对采用500MPa级高强(qiáng)钢筋(jīn)作为受力(lì)主筋的混凝土轴心和偏心(xīn)受压构件受力(lì)性能(néng)进行了系统的试验研究,分析了(le)500MPa级高强(qiáng)钢筋(jīn)在受压构件中与混(hún)凝土共(gòng)同工作的特点,提出了(le)500MPa级高(gāo)强钢筋(jīn)抗压强度设计值(zhí)的建议,为500MPa级高强钢筋(jīn)列入我国《混凝土结构设计规范》提供了试验和理论依据。
首次提出了在低配(pèi)箍率(规(guī)范规(guī)定(dìng)的(de)构造配箍)条件下(xià),考虑配筋影响(包括纵筋和箍筋)的混凝土峰值应力和峰值应变(biàn)计算公式(shì),及综合(hé)考虑混凝土强度、纵(zòng)筋(jīn)配筋率和(hé)箍筋(jīn)影(yǐng)响的混凝土受压应力——应变(biàn)曲线方程,可用于钢筋混凝土(tǔ)结构、构件的非线性分析。
首(shǒu)次系统(tǒng)进行了将(jiāng)500MPa级钢筋作为非预(yù)应力(lì)筋的预应力混凝土梁在静力荷载作(zuò)用下受力性能(néng)的研究,详(xiáng)细(xì)分析了配500MPa级钢筋部分(fèn)预(yù)应(yīng)力混凝(níng)土(tǔ)梁的承载力(lì)、抗裂(liè)性、变形及延性的特点,提出了500MPa级钢筋用于预应力结构的设计强度取值。
首次进(jìn)行(háng)了将HRB500MPa级钢筋作为(wéi)非预(yù)应力筋的预(yù)应力(lì)混凝土梁在疲劳荷载作用下受力性能的研究,分析(xī)了配500MPa级(jí)钢筋部分预应力混(hún)凝土梁疲劳受(shòu)力特(tè)点,为(wéi)500MPa级钢(gāng)筋在桥梁工程中(zhōng)的应用提供了(le)依据。
系统地进行了500MPa级钢(gāng)筋焊接(jiē)和机械连接性能的试验研究,指出500MPa级钢筋加(jiā)工性能良好,闪光对焊、气压焊、电弧焊(hàn)和电(diàn)渣(zhā)压力(lì)焊四种焊接接头,和挤压连接,镦(duì)粗直螺纹连接,剥肋滚压直螺纹(wén)和(hé)挤(jǐ)肋滚压直螺(luó)纹四种机(jī)械连接接头的性能良好,抗拉强度有保证(zhèng);为制订500MPa级钢筋施工技术规程(chéng)提供了依(yī)据。
经过国内首(shǒu)例采用500MPa级钢筋试点工(gōng)程的设计和施工,获得了宝贵(guì)的工程应用数据(jù),与采用HRB400级钢筋相(xiàng)比,钢(gāng)筋用量节省10%以上,钢(gāng)筋费用节(jiē)约5%以上;与(yǔ)采用(yòng)HRB335级(jí)钢筋相比,钢筋的用量和费用(yòng)节(jiē)省(shěng)更多(duō),社会经济效益十分显著。该成果荣获郑州市科技进步(bù)一等奖为(wéi)我公司科技创新之路开创了良好(hǎo)的局面(miàn),并已经推荐(jiàn)申报本年度(dù)河南(nán)省科技(jì)进步奖。