配箍特征值对高强混凝土框架柱滞回特性的研究

主要研究了高强混凝土框架长柱在低周反复荷载作用下的滞回特性,分析了配箍特征值对延性的影响。8根试件的试验结果表明,高强混凝土的延性比普通混凝土的延性差,提高配箍特征值可以改善其延性,增加其耗能能力。     

箍筋形式对高强混凝土框架柱滞回特性的研究

主要研究了高强混凝土框架长柱在低周反复荷载作用下的滞回特性,分析了箍筋形式对延性的影响.共进行了6根试件的试验.试验结果表明,高强混凝土的延性比普通混凝土的延性低,3种箍筋形式相比,矩形加圆形复合箍和矩形加菱形复合箍试件的延性和耗能较好,井字形复合箍试件的延性和耗能较差.提高配箍特征值可改善试件的延性,增加试件的耗能能力,延缓试件的破坏.     

箍筋形式对高强混凝土框架柱滞回特性的研究

随着高强混凝土在工程中的广泛应用,对高强混凝土性能影响因素的研究显得尤为重要。通过对6根高强混凝土试件在轴压比相同,配箍形式不同情况下的实验研究,绘出了三种不同配箍形式对滞回环的影响曲线,分析了不同配箍形式试件延性和耗能的影响等。     

约束高强混凝土的基本关系研究

基于83个约束高强混凝土试件的试验数据,分别分析了箍筋间距、体积配箍率、箍筋强度、混凝土强度对约束高强混凝土的峰值应力、峰值应变和极限应变的影响。结果表明,配箍特征值综合反映了上述因素的影响,是最主要的影响因素。建立了约束高强混凝土的峰值应力、峰值应变、极限应变与配箍特征值之间的关系。     

钢筋混凝土剪力墙配箍参数设计方法试验研究

为了研究混凝土剪力墙边缘约束构件对其抗震性能的影响,进行了在相同高宽比、轴压比、混凝土强度和竖向配筋下,考虑不同边缘约束配箍参数,即边缘约束区长度和配箍特征值共5片剪力墙的低周反复荷载试验.对试验结果进行了分析,主要内容包括:破坏形态、极限位移及极限位移角、骨架曲线、滞回曲线和承载力.分析表明边缘约束配箍参数对其抗震性能影响显著,合适的边缘约束区长度和适当提高配箍特征值是改善其抗震性能的有效措施.在对试验结果分析的基础上,进一步推导了考虑剪力墙截面应变协调的情况下,RC剪力墙极限位移角在高宽比、轴压比、边缘约束配箍参数、混凝土强度和竖向分布配筋参数影响下的计算式,并通过对本课题组同一批15个试件试验结果统计得到了相关参数,给出了弯剪形混凝土剪力墙边缘约束区长度和最小配箍特征值的建议设计方法.最后用相关文献中试验数据对文中推导的极限位移角计算方法进行了验证.     

不同配箍形式型钢混凝土柱抗震性能试验研究

为研究不同配箍形式对型钢混凝土(SRC)框架柱抗震性能的影响,进行了8个1∶2比例SRC柱试件的低周反复加载试验。主要研究参数为配箍形式、体积配箍率和剪跨比。通过试验研究了各参数对试件强度衰减、延性、滞回特性和耗能能力等性能的影响。研究表明,试件变形能力随体积配箍率和剪跨比的增大而增大,强度衰减随配箍率的增大而减小,配箍率对试件刚度衰减影响不明显。配箍形式对SRC柱滞回性能有明显影响,八角复合箍优于井字复合箍,矩形箍增设角箍,可有效延缓纵筋压曲,提高试件的极限承载能和变形能力。研究成果可为SRC结构工程实践提供参考。     

铁尾矿砂混凝土柱滞回性能数值模拟分析

为准确了解铁尾矿砂混凝土柱的滞回性能,基于ABAQUS软件中的混凝土塑性损伤模型,采用箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变关系,对铁尾矿砂混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟;并将计算结果与8根不同混凝土强度等级、配箍特征值及设计轴压比的柱试件进行对比分析。分析计算结果与试验结果吻合较好,表明所采用的箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变材料模型能够较全面准确地表达铁尾矿砂混凝土柱在反复荷载作用下的复杂受力行为。     

酸雨环境下约束混凝土本构关系试验

为研究酸雨环境下箍筋约束混凝土(以下简称约束混凝土)的应力-应变关系,配置不同浓度的酸液,对配箍特征值分别为0.195,0.125的50个150mm×150mm×450mm钢筋混凝土棱柱体试件进行酸液周期浸泡侵蚀及轴压加载试验,研究了侵蚀程度、配箍特征值对混凝土峰值应力及峰值应变等力学性能的影响,得到约束混凝土的应力-应变全曲线.结果表明:酸雨环境下,约束混凝土的受压应力-应变全曲线呈扁平状;在配箍特征值相同的情况下,随着酸液浓度的增加,混凝土峰值应力呈线性降低,而峰值应变相应增大;在酸液浓度相同的情况下,混凝土峰值应力降低程度及峰值应变增大程度均随混凝土强度的增大而减小.     

蜂窝状钢骨混凝土T形柱抗震性能有限元分析

利用大型有限元软件ANSYS对蜂窝状钢骨混凝土T形柱在低周反复荷载作用下的抗震性能进行分析,并考虑不同轴压力系数、剪跨比、体积配箍率、钢骨开洞率等参数对蜂窝状钢骨混凝土T形柱的影响。分析结果表明:轴压力系数和剪跨比对试件的延性有很大影响;而体积配箍率对于提高柱子的延性和承载力有一定贡献,但不显著;适当的钢骨腹板开洞率可以提高试件的延性和承载能力。     

人工盐雾环境下锈蚀箍筋约束混凝土本构关系

为研究人工盐雾环境下锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变关系,对36个尺寸为150 mm×150mm×450 mm,配箍特征值分别为0.233,0.175,0.306,0.195,0.146,0.225,0.167,0.125,0.219的箍筋约束混凝土棱柱体试件进行了盐雾腐蚀箱加速锈蚀和轴压加载试验,得到了不同混凝土强度、不同配箍特征值、不同箍筋锈蚀率下锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变全曲线.结果表明:人工盐雾环境下锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变曲线随着锈蚀时间的延长而渐趋扁平,上升段向右下方偏移,峰值应力呈线性下降,峰值应变增加;在相同锈蚀时间下,高强度混凝土的峰值应力降低程度和峰值应变增大程度均比低强度混凝土小.     

约束作用下箍筋锈蚀对再生混凝土抗压强度的影响研究

通过加速锈蚀箍筋约束再生混凝土试件的单轴受压试验,研究了配箍形式、箍筋锈蚀率等因素对抗压强度和破坏形态的影响。并结合再生混凝土的极限强度面和破坏准则,建立了锈蚀箍筋约束再生混凝土的抗压强度模型,验证了模型的有效性。结果表明：随着箍筋锈蚀率的增加,试件的抗压强度减小;当配箍形式相同时,箍筋间距越大,箍筋锈蚀率对抗压强度的影响越显著;当箍筋间距相同时,箍筋锈蚀率对配置方形箍试件的抗压强度影响程度比配置棱形箍试件的影响大;在锈蚀箍筋试件的轴压破坏位置处,箍筋是否发生断裂与配箍形式和箍筋锈蚀率有关;所建立的锈蚀箍筋约束再生混凝土的抗压强度模型考虑了配箍形式、箍筋间距、箍筋锈蚀率等重要因素的影响,适用于各种截面,经试验验证,具有良好的计算精度和适用性。     

不同加载速率下箍筋约束混凝土力学性能试验研究

为了研究箍筋约束效应和率相关效应对混凝土单轴受压性能的影响,采用MTS815试验机对一批设计强度等级为C30、C70混凝土的普通箍筋约束试件进行了单轴受压试验。选取4种不同的配箍等级,对每一种配箍等级试件分别进行加载应变率为10^-5、10^-2/s的试验,得到了相应的应力-应变全曲线。研究发现：混凝土单轴受压性能会受到配箍率、应变率和混凝土强度等级三者的共同影响;增大配箍率提高了约束混凝土试件的峰值应力、峰值应力对应应变和延性系数,当配箍率达到3.4%时,最大提高幅值比例约为1∶2∶4,但其弹性模量受到的影响可以忽略不计;增大加载应变率提高了约束混凝土试件的弹性模量、峰值应力和峰值应力对应应变,但其延性系数有所降低,当应变率达到10^-2/s时,上述特征值最大提高或降低幅值比例约为1∶5∶4∶4;箍筋约束效应与率相关效应相互耦合,当二者共同存在时,会削弱彼此对约束混凝土试件峰值应力、峰值应力对应应变和延性系数的提高或降低作用,当配箍率为0%~3.4%、应变率为10^-5~10^-2/s时,削弱幅值不超过60%,提高混凝土强度等级会增强该削弱作用,弹性模量受耦合效应的影响可以忽略不计。     

钢管高强混凝土组合柱轴压承载力试验研究

为研究钢管高强混凝土组合柱的轴心受压承载力,完成了18个组合柱试件的轴压试验。试件的主要变化参数有:钢管混凝土套箍指标、管外混凝土强度和箍筋配箍特征值。试验结果分析表明,峰值承载力前和达到时,钢管和管外钢筋混凝土纵向变形一致;管外钢筋混凝土破坏后,核心的钢管混凝土提供了较大的后期强度和轴向变形能力;钢管混凝土的套箍指标、管外混凝土的强度和箍筋配箍特征值是影响组合柱轴压承载力的主要因素。试验结果进一步验证了《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》(CECS188:2005)给出的组合柱轴心受压承载力计算公式同样适用于钢管高强混凝土组合柱。     

箍筋约束高强混凝土受压应力-应变本构关系

收集了国内外44根不同边长的方形截面箍筋约束高强混凝土柱轴心受压试验的试验结果,试件混凝土强度C50~C110,配箍特征值λ为0.01~0.27。根据对样本实测结果的分析与拟合,提出了箍筋约束高强混凝土峰值应力f_cc和应变ε_cc与配箍特征值λ的计算式,建议了箍筋约束高强混凝土受压应力-应变全曲线模型（ZSA模型）。完成了3根无混凝土保护层、边长为470 mm的箍筋约束高强混凝土柱的受压试验。实测混凝土立方体抗压强度为68 MPa,得到了试件的轴力-压应变曲线。通过对试件试验结果的分析与模拟,证明建议的ZSA模型的预测结果与试验结果相近。通过对已有其他典型试件的数值模拟分析,证明提出的ZSA模型预测的峰值应力f_cc、峰值应变ε_cc和下降段应变ε_0.85与试件试验结果相近,曲线下降段比Légeron模型下降段平缓。建议模型形式简单,可供箍筋约束高强混凝土柱的相关分析参考。     

高强箍筋约束柱的延性及配箍特征值限值研究

为研究在满足一定延性水平下高强箍筋约束柱加密区的最小配箍特征值要求,对比了中国混凝土结构设计规范与欧洲、美国以及新西兰规范关于约束箍筋强度限值、箍筋用量的规定,以及配箍特征值随轴压比变化的趋势。同时,利用国内外247根箍筋屈服强度在400MPa~1200MPa的钢筋混凝土柱的低周反复试验结果,分析了不同配箍特征值、不同轴压比与柱破坏时的延性关系;对比了柱试件延性结果与中国规范对柱加密区最小配箍特征值要求的关系。对比分析结果表明:中国规范柱加密区的箍筋配置要求在较高轴压比和高轴压比作用时偏低,有必要在轴压比较高的条件下适当上调配箍特征值。在此基础上,从满足延性要求的角度,提出了使用高强箍筋约束柱的设计建议。     

高强混凝土框架柱抗震性能试验研究

主要研究了高强混凝土框架长柱在低周反复荷载作用下的抗震性能,讨论滞回阻尼和等效粘滞阻尼系数,分析轴压比、配箍特征值和配箍形式对构件抗震性能的影响.     

混凝土T形柱配箍特征试验研究

根据12根不同配箍特征值的T形柱进行轴心受压试验的数据,绘出T形柱的应力—应变全曲线,分析配箍特征值对T形截面柱强度和延性的影响。推导出约束混凝土的应力—应变全曲线,考察配箍特征值对约束混凝土应力-应变全曲线的影响,通过分析配箍特征值对T形柱约束混凝土强度的影响,得到适合于T形柱的配箍特征值的取值范围。     

氯盐侵蚀下约束混凝土力学性能试验研究

为了解氯离子侵蚀下约束混凝土的抗压力学性能,在盐雾腐蚀实验室对12组约束混凝土试件进行氯离子腐蚀试验,进而对其进行轴心抗压试验,得到不同箍筋配箍率和不同锈胀裂缝宽度下试件的受压应力-应变曲线,分析箍筋配箍率和锈胀裂缝宽度对腐蚀试件强度、刚度、延性等的影响。结果表明:随着箍筋配箍率的增大,试件的承载力和延性不断提高;随着箍筋锈蚀裂缝宽度的增大,试件的峰值荷载减小,强度降低,延性变差。并考虑箍筋锈蚀的约束作用对核心区混凝土本构关系的影响,建立了锈蚀约束混凝土受压本构关系理论模型,将其与试验数据拟合回归得到的应力-应变全曲线进行对比,两者吻合良好,故该理论模型可应用于锈蚀钢筋混凝土结构、构件的非线性分析中。     

配置HRB500钢筋的混凝土异形柱滞回性能试验研究

为了研究配置HRB500钢筋的混凝土异形柱的抗震性能,进行了六个不同轴压比、配箍率的配置HRB500钢筋的混凝土异形柱试件低周往复加载试验,对比分析了试件的滞回曲线,根据滞回曲线得出试件的骨架曲线和刚度退化曲线,对各试件的承载能力、位移及延性和耗能能力进行了分析,研究了轴压比和配箍率的参数变化对配置HRB500钢筋的混凝土异形柱滞回性能的影响。研究结果表明:减小轴压比和增加配箍率,可以提高试件的变形能力及延性,改善试件的滞回特性。研究结果为配置HRB500钢筋的混凝土异形柱结构设计提供了参考。     

边缘构件配箍对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响

建筑结构基于性能的抗震设计要求有效地控制结构的变形,边缘约束情况对剪力墙的抗震性能影响显著,边缘构件配箍特征值的合理配置可以形成剪力墙边缘混凝土的有效约束,使剪力墙在地震作用下保持良好的性能.文中基于对4片不同配箍特征值的钢筋混凝土剪力墙的低周反复加载试验结果的研究分析,讨论了不同配箍特征值对钢筋混凝土剪力墙的破坏模式、承载力、位移延性系数、刚度及耗能能力的影响,分析了不同配箍特征值剪力墙的损伤机理,并对剪力墙设计给出了相关建议.