矩形闭口钢骨混凝土构件抗扭刚度的分析

为研究矩形闭口钢骨混凝土纯扭构件的抗扭刚度,通过ABAQUS对以配筋率为参数的3根构件进行了有限元分析,发现配筋率对构件开裂后抗扭刚度的影响更明显.通过分析钢骨混凝土构件的扭矩-扭率曲线,可将构件的整个受力过程简化为3个阶段.基于钢筋混凝土构件、钢-混凝土组合梁的抗扭刚度计算理论和方法,同时考虑了有限元分析结果,对构件各阶段的抗扭刚度进行理论计算,将计算值与模拟值比较,吻合良好,验证了公式的正确性,可为下一步的研究提供参考.     

组合梁的抗扭刚度分析

为研究钢-混凝土组合梁的抗扭刚度,在试验结果基础上,对钢-混凝土组合梁的抗扭刚度进行研究,分 别导出开、闭口组合梁在开裂前、从开裂到极限破坏、极限破坏三阶段的抗扭刚度计算公式;利用空间桁架模型理论,分析影响抗扭刚度的主要参数,并对计算值和实测值进行对比分析.     

组合梁的抗扭刚度分析

为研究钢—混凝土组合梁的抗扭刚度,在试验结果基础上,对钢—混凝土组合梁的抗扭刚度进行研究,分别导出开、闭口组合梁在开裂前、从开裂到极限破坏、极限破坏三阶段的抗扭刚度计算公式;利用空间桁架模型理论,分析影响抗扭刚度的主要参数,并对计算值和实测值进行对比分析。     

型钢混凝土梁弯扭性能试验研究

为研究型钢混凝土梁在弯扭作用下的受力性能,对12根型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁进行单调加载试验,研究弯扭作用下梁的破坏形态、扭矩-扭率曲线,并进行损伤演变分析。研究结果表明:弯扭作用下试件均经历弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段。对于配实腹式工字钢的型钢混凝土梁,扭弯比越小,裂缝出现得越早,配箍率对其开裂扭矩基本无影响。空腹式型钢混凝土梁发生弯型破坏和扭型破坏两种破坏形态。试件开裂前,弯扭作用下试件的抗扭能力不仅取决于混凝土抗拉强度,型钢的抗扭刚度也参与贡献。试件损伤也呈现三阶段特征,钢筋混凝土梁比型钢混凝土梁损伤程度更大,混凝土强度对试件后期的损伤影响很小。工字钢规格越大,对周围混凝土约束作用越小,越不利于受扭。     

实腹式型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究实腹式型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了6根不同参数实腹式型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的纯扭试验。试验结果表明:实腹式型钢混凝土受扭构件与钢筋混凝土受扭构件的开裂机会相等,可以忽略型钢对开裂扭矩的影响;但型钢对极限扭矩有大幅提高作用,并有效改善了构件的延性;减小箍筋间距和增大配钢率可以提高型钢混凝土构件的受扭承载力。通过分析提出了型钢混凝土纯扭构件开裂扭矩和极限扭矩的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

复合受扭型钢混凝土组合柱滞回性能试验研究

为了研究复合受扭型钢混凝土柱的滞回性能,对设计的8个型钢混凝土组合柱进行了压-弯-剪-扭复合受力的拟静力试验。观察试件破坏过程和形态,分析扭弯比、轴压比、栓钉和型钢类型对构件滞回性能的影响。研究结果表明:在复合扭矩作用下,8个试件均发生扭型破坏;扭矩-扭率滞回曲线主要呈反S形,捏缩现象明显;减小扭弯比、增大轴压比、焊接栓钉均会降低试件延性,但栓钉有利于提高构件承载能力,十字型钢混凝土试件延性优于H型钢混凝土试件;试件相对刚度退化规律基本一致,屈服前退化较快,屈服后退化较慢;各试件扭转强度退化系数为0. 77～0. 95,等效阻尼比为0. 18～0. 27,耗能能力随着扭弯比的减小而增大。     

复合受扭型钢混凝土柱抗震性能试验研究

为研究复合受扭型钢混凝土柱的抗震性能,进行了11个复合受扭型钢混凝土构件和1个作为对比的复合受扭钢筋混凝土构件的拟静力试验,研究配钢形式、轴压比、扭弯比、混凝土强度、配钢率和配箍率等对构件抗震性能的影响。结果表明:复合受扭型钢混凝土构件受力全过程经历未裂阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段;构件的破坏形态有扭型破坏和弯扭型破坏两种;轴压比为0.1较其为0.2的构件、扭弯比为0.5较其为1.0的构件、以及箍筋间距75 mm较其为100 mm的构件的滞回曲线更为饱满;11个型钢混凝土构件转角延性系数的平均值为5.12,其中6个H型钢混凝土构件转角延性系数的平均值为4.17,5个十字型钢混凝土构件转角延性系数的平均值为6.27,钢筋混凝土对比构件的转角延性系数为3.86;随着加载位移的加大,构件的承载力衰减越来越大;相对刚度的退化经历弹性退化、屈服退化和破坏退化阶段;等效阻尼比随着扭率的增大而增大,两者大致成线性关系。     

型钢混凝土纯扭构件承载力研究与探讨

通过对钢筋混凝土构件及型钢构件受扭理论的研究，提出了型钢混凝土（SRC）构件抗扭承载力的计算方法并对影响其承载力的几点因素作了评述，以促进型钢混凝土结构受扭理论的研究，推广型钢混凝土结构的应用。     

钢筋锈蚀对混凝土梁抗扭承载力的影响

为了研究钢筋锈蚀对纯扭构件承载力的影响,基于对12根模型梁的快速锈蚀,对不同锈蚀率的混凝土梁进行纯扭加载试验。构件初始裂缝大部分出现在1/3梁跨处附近,很少出现与初始斜裂缝相一致的极限主裂缝。锈蚀梁力位移曲线没有明显的屈服阶段,构件破坏呈脆性。梁的抗扭极限承载力随锈蚀率的升高而降低,在相同锈蚀率下箍筋锈蚀构件的承载力下降较多,延性降低趋势显著。研究表明,钢筋锈蚀削弱了构件开裂前的抗扭刚度,降低了钢筋自身的抗扭能力,导致混凝土梁的抗扭承载力下降。考虑了钢筋锈蚀的变角空间桁架法计算结果与试验结果符合较好。     

型钢混凝土复合受力构件受扭性能的试验研究

为研究型钢混凝土构件的复合受力性能,以扭弯比为研究参数,对5根型钢混凝土构件进行复合受力试验,详细描述了试件在不同扭弯比作用下的加载过程及破坏形态,得到型钢混凝土构件的弯型和扭型两种破坏形态。试验表明:扭弯比是影响型钢混凝土构件弯扭破坏形态的重要因素,适当的弯矩存在能显著提高型钢混凝土梁的抗扭强度。对试验数据分析得到型钢混凝土构件的弯扭相关方程。     

型钢混凝土柱复合受扭性能的非线性有限元分析

基于4个比例为1:2的H型钢混凝土柱在单调荷载下的复合受扭试验,运用ABAQUS建立相应的有限元分析模型。通过对比开裂扭矩、极限扭矩和扭矩-扭率曲线,验证了有限元分析在型钢混凝土复合受扭性能研究方面的有效性,分析了轴压比、扭弯比和混凝土强度对型钢混凝土柱复合受扭性能的影响。研究结果表明,提高轴压比可提高型钢混凝土柱的极限扭矩,但对其后期延性不利;扭弯比的减小使弯曲损伤加大,对于构件极限抗扭不利;提高混凝土强度可提高构件的极限扭矩,但后期延性变差。     

槽钢骨架型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,设计了4根配槽钢骨架型钢混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁对比试件,通过观察配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力过程及破坏形态,探讨混凝土强度、配箍形式、缀条形式及其间距等对试件受扭承载力的影响。试验结果表明:截面配钢率对提高梁的开裂扭矩作用不明显,但槽钢骨架能显著提高试件的极限扭矩和后期抗扭刚度,还能有效改善构件的延性。最后提出配槽钢骨架型钢混凝土梁开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。     

槽钢骨架型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,设计了4根配槽钢骨架型钢混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁对比试件,通过观察配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力过程及破坏形态,探讨混凝土强度、配箍形式、缀条形式及其间距等对试件受扭承载力的影响。试验结果表明:截面配钢率对提高梁的开裂扭矩作用不明显,但槽钢骨架能显著提高试件的极限扭矩和后期抗扭刚度,还能有效改善构件的延性。最后提出配槽钢骨架型钢混凝土梁开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。     

高强钢筋混凝土复合受扭构件开裂性能试验研究

以轴压比和相对偏心距为参数,对8根高强钢筋混凝土压弯剪构件在单调扭矩作用下的性能进行了试验研究,探讨了试件裂缝的产生和发展、破坏特征以及影响裂缝倾角和开裂扭矩的因素。推导出了压弯剪复合受扭构件开裂扭矩的计算公式,与试验结果进行对比,计算值与试验值吻合较好,为高强混凝土复合受扭构件开裂扭矩的计算和设计提供了参考。     

高强钢筋混凝土复合受扭构件的延性分析

对压弯剪扭复合受力下,23根高强钢筋混凝土柱模型进行了试验研究,并结合9根普通强度钢筋混凝土柱的复合受扭试验数据,对压弯剪复合受扭构件的延性性能进行了综合分析。探讨了轴压比、相对偏心距、混凝土强度、加载方式及纵筋与箍筋配筋强度比等参数对复合受扭构件延性的影响。分析了以上各参数对构件的初始刚度、开裂刚度和极限刚度的影响及其变化规律。为钢筋混凝土柱的抗震设计提供了理论依据。     

H型型钢混凝土压扭构件极限扭矩的计算初探

以叠加原理为基础,对H型型钢混凝土受扭构件极限扭矩的计算公式进行了推导,探讨了H型型钢混凝土受扭构件在压扭作用下极限扭矩的计算,并对不同轴压比作用下构件的受力性能进行了分析,经公式计算值与试验值的比较,得出构件极限扭矩计算值与试验值基本吻合,验证了公式的正确性.     

角钢桁架型钢混凝土梁纯扭试验及损伤分析

为研究角钢桁架型钢混凝土梁的纯扭性能,设计加载装置并完成了7个角钢桁架型钢混凝土梁在纯扭荷载作用下的静力试验,考虑了型钢配钢形式、型钢保护层厚度和混凝土强度等级3个变化参数。通过试验观察了试件的破坏形态,揭示其破坏机理,获取了扭矩-应变曲线、扭矩-扭转角曲线及相关特征点等,并分析各变化参数对其抗扭性能的影响,基于能量守恒定律,分析了在纯扭作用下试件的耗能和损伤规律。试验结果表明:角钢桁架型钢混凝土梁纯扭破坏时角钢受拉屈服、棱角处混凝土被压碎,具有良好的抗扭和耗能性能。适当增加型钢体积配钢率和混凝土强度等级均能有效提高角钢桁架型钢混凝土梁的抗扭和耗能性能,增加斜向腹杆效果更显著。增加型钢保护层厚度会降低其抗扭和耗能性能。同时损伤规律基本呈现前期较小、后期较大的特征。     

型钢混凝土纯扭构件极限扭矩的计算初探

探讨了钢筋混凝土受扭构件和型钢混凝土受扭构件在纯扭作用下极限扭矩的计算,并将它们的受扭情况进行了对比,通过计算值与试验值的比较,计算值与试验值基本吻合。     

箱形型钢混凝土纯扭构件的非线性有限元分析

基于6根箱形型钢混凝土构件纯扭试验结果,利用非线性有限元软件ABAQUS建立模型,对其受力全过程进行数值模拟,考虑型钢和混凝土之间的相互作用。对混凝土、钢筋和型钢的应力随荷载变化的规律进行分析。有限元计算结果表明:ABAQUS对纯扭构件混凝土裂缝发展情况能较好地模拟;由于箱形型钢的抗扭刚度较大,混凝土开裂时型钢截面内剪力流形成的扭矩不能忽略;模拟得到构件的开裂扭矩、极限扭矩以及扭矩-扭率关系曲线与试验结果吻合较好,验证了所建模型分析型钢混凝土梁受扭全过程分析方法的可行性。     

角柱在压弯剪扭复合受力下的延性

针对轴压比、相对偏心距的变化来研究混凝土框架角柱在压弯剪扭复合受力下的延性和试件在开裂时、屈服时及极限时的抗扭刚度 ,通过统计分析比较 ,对其受力性能进行总结 ,为实际设计应用提供理论依据。