ＣＦＲＰ布加固榫卯节点Ｍ－θ 滞回曲线定性分析

为更好地保护古建筑,采取拟静力加载方法,定性研究了ＣＦＲＰ布（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｒｅＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ） 加固榫卯节点的抗震效果。以故宫太和殿某开间梁柱框架为原型,制作了1∶8缩尺模型。采取水平低 周反复加载方式,首先进行未加固节点抗震性能试验,在此基础上采用ＣＦＲＰ布包裹各榫卯节点,进行加 固后节点对比试验。基于试验获得的节点Ｍ－θ 滞回曲线,对每一个滞回环曲线的承载力、刚度、延性、 耗能等力学参数变化进行了详细对比论述,定性评价了ＣＦＲＰ布加固榫卯节点的抗震效果,并进行了量 化分析验证。结果表明:榫卯节点加固前具有较好的延性与耗能性能,其主要抗震缺陷包括较低的承载 力、较差的转动刚度;与未加固节点相比,ＣＦＲＰ布加固后的榫卯节点可弥补上述不足,且加固后的节点 仍具有较好的延性和耗能性能。     

基于螺栓连接的装配式钢筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种基于局部钢套筒与混凝土组合结构形式的梁柱节点,通过螺栓来实现构件间的可靠连接,对其进行了拟静力试验研究,在试验研究的基础上通过ＡＢＡＱＵＳ软件对结构节点在低周往复加载作用下进行数值分析,并与试验数据进行对比,验证有限元分析的合理性。并采用所建模型增加影响参数范围,分析了相同轴压比下梁纵筋配筋率、端板厚度、加劲肋设置以及螺栓数量对试件的刚度、屈服荷载和极限荷载、耗能等性能的影响。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好;纵筋配筋率增加时,节点的承载力、刚度显著提高,但延性和耗能能力降低;通过设置加劲肋,节点的极限承载力、延性、等效黏滞阻尼系数均提高;合理的选择端板厚度,可以使梁内钢筋、预埋的端板和混凝土协同工作,增强节点抗震性能;减少一定数量的螺栓,构件仍能保持可靠连接。     

后掺骨料混凝土短柱抗震性能试验研究

通过对不同后掺率、不同轴压比的后掺骨料混凝土短柱进行低周往复荷载试验,分析试验中短柱的滞回曲线、承载能力及位移延性、耗能能力、刚度及强度退化等抗震性能。试验结果表明:后掺骨料混凝土短柱的主要破坏形式均为剪切破坏,有相似的破坏过程和破坏特征;随着轴压比的增大,试件承载力有所提高但延性系数下降;荷载-位移滞回曲线大致呈梭形;试件达到峰值荷载后,承载力下降、耗能和延性性能变差。与普通混凝土相比,后掺骨料混凝土短柱的延性系数有所提升,后掺率为10%的试件抗震性能最佳。     

型钢边缘构件-钢连梁焊接型混合连肢墙节点滞回性能有限元分析

通过利用ABAQUS有限元软件对型钢边缘构件-钢连梁焊接型混合连肢墙(HCW)节点滞回性能进行有限元分析,研究混合连肢墙在低周循环荷载作用下的抗震性能,并将有限元计算结果与试验结果进行了对比,吻合情况较好。同时,试验研究与有限元分析结果均表明:节点滞回曲线饱满,且延性系数及极限承载力较高,表明节点具有良好的抗震性能。     

预应力CFRP布加固混凝土大偏心受压柱试验研究

为改善被加固混凝土大偏心受压柱的受力性能,提出在柱周缠绕粘贴CFRP布、柱受拉侧粘贴CFRP布复合加固技术。设计了四根尺寸、材料与配筋均相同的混凝土大偏心受压柱,分别采用不同加固方式加固,通过静力加载试验,研究预应力CFRP布加固柱的受力性能,分析不同加固方式的加固效果。研究表明,大偏压柱在纵、横向分别粘CFRP布加固后,柱的承载力有了明显的提高,裂缝分布均匀且裂缝宽度小,延性明显提高。     

钢板混凝土复合加固铁路重力式桥墩抗震性能研究

为探究钢板混凝土复合加固震后铁路重力式桥墩的抗震性能,制作配筋率为0.5%的桥墩缩尺模型进行拟静力试验。将模型墩底破坏区域采用钢板混凝土复合加固,对加固后的桥墩模型通过周期往复荷载试验来研究桥墩破坏形态,从滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化及位移延性等参数分析其抗震性能,并建立有限元模型进行验证。试验结果表明:（1）模型试件中钢板加固桥墩模型墩身部分作为过渡区,避免了加固面受集中力影响导致的破坏面转移;（2）采用钢板混凝土复合加固,可有效提高模型试件的刚度、耗能和承载能力,明显提升了桥墩的抗震能力。该加固方案可用于震后铁路重力式桥墩的修复。     

轴压比对SRHC柱-RC梁框架边节点抗震性能试验研究

为研究轴压比对型钢超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架边节点抗震性能影响,通过对3个试件进行拟静力加载试验,得到了试件在低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性性能及耗能能力。试验结果表明轴压比对试件的破坏形态有着显著的影响,轴压比为0.25时,试件发生延性较好的梁端塑性铰区破坏;轴压比为0.38时,试件发生节点核心区剪切破坏并伴随梁端形成塑性铰;轴压比为0.45时,试件破坏过程明显缩短,发生典型的节点核心区脆性破坏;试验轴压比为0.25时,试件的滞回环饱满程度较为理想,骨架曲线下降段较平缓,轴压比提高到0.38时,位移延性系数降低幅度高达53%,同时等效黏滞阻尼系数也相应的降低了20%左右,说明试验轴压比越大,试件的延性性能越弱,抗震耗能能力越差。更多还原     

CFRP与钢板加固RC梁滞回性能有限元分析研究

采用ANSYS有限元分析软件,通过模拟低周反复荷载试验,分别对1根CFRP加固RC梁和1根钢板加固RC梁的抗震性能进行了探究。研究表明：建立合理的有限元分析模型,采取合理的求解策略,可以得出较好的滞回曲线图形,从而证实了钢板加固RC梁比CFRP加固的RC梁的抗震性能优良的结论。     

装配式钢结构住宅半刚性节点抗震性能的试验研究

针对目前半刚性节点在装配式钢结构住宅项目中的应用数据和经验不足的问题,为达到结构延性设计的目的,进行了足尺寸梁柱节点拟静力试验研究,获得了节点试验破坏过程、节点破坏模式、承载性能及滞回性能。试验结果表明:角钢钢肢厚度与破坏模式对承载力影响较大,替换角钢对节点承载力影响不大;角钢钢肢厚度、修复性替换角钢以及破坏模式的不同均会影响刚度;提高角钢钢肢厚度会降低节点延性;角钢钢肢厚度和梁腹开孔控制距离后对耗能影响并不大。该节点构造简单,造价合理,可用于地震区的抗震设计和震后建筑物的修复。     

BFRP与CFRP加固混凝土梁抗弯性能试验研究

通过6根BFRP加固梁和3根CFRP加固梁的抗弯性能对比试验,分析了FRP类型、FRP粘贴层数和混凝土强度等级对加固梁抗弯性能的影响。试验结果表明,梁的抗弯承载力和抗弯刚度随FRP强度、FRP粘贴层数及混凝土强度等级的增加而提高,但不成线性关系;U型箍锚固量相同的情况下,CFRP加固梁较BFRP加固梁更容易发生锚固失效;对于加固梁承载力的加固效果,粘贴1层CFRP布优于粘贴1层BFRP布,但劣于粘贴2层BFRP布。     

腹板开孔型节点力学性能研究及钢框架Ｐｕｓｈｏｖｅｒ分析

采用有限元数值模拟方法,通过ＡＢＡＱＵＳ软件建立了普通型节点和3种不同开孔型式的腹板开孔型节点三维钢结构节点模型,探究对比分析不同节点的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化等性能。通过ＳＡＰ2000软件建立基于削弱型节点的钢框架模型并进行了Ｐｕｓｈｏｖｅｒ分析。研究结果表明:相对于普通型节点的腹板开孔型节点均可实现梁端塑性铰外移至梁端腹板开孔处,避免了钢结构的脆性破坏,增加了其延性性能,但结构承载能力有一定的降低;腹板开椭圆孔型节点的等效黏滞阻尼系数与普通钢框架相比有明显的增大,其耗能能力提高;腹板开孔型节点的刚度退化速率均低于普通型节点模型,腹板开孔型节点钢框架模型可形成梁铰延性破坏机制,提高了其抗震性能。     

型钢超高强混凝土框架不同剪跨比抗震性能试验研究

为了研究型钢超高强混凝土框架的抗震性能及剪跨比对整体结构的影响,共进行了2榀单层单跨框架结构抗震性能试验对比分析,研究的主要目的是验证不同剪跨比型钢超高强混凝土框架结构的抗震性能。并且通过试验得到不同剪跨比下的破坏形态、P －Δ滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、强度退化、刚度退化、耗能能力。结果表明：剪跨比2的框架结构柱的破坏现象严重,其强度,刚度退化快,能量耗散能力低。     

预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的受力试验

采用预应力碳纤维布(CFRP)、非预应力CFRP加固钢筋混凝土梁与未加固对比梁进行受力试验,分析了预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏特征,研究CFRP预应力和混凝土预裂对加固钢筋混凝土梁的裂缝、挠度、混凝土和CFRP应变、开裂荷载、屈服荷载和极限荷载的影响。结果表明:对CFRP施加预应力可充分发挥其高强的特性;预应力CFRP可明显增强加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,提高开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,提高截面抗弯刚度,增大极限破坏时的挠度和延性,减小裂缝宽度和延伸长度;混凝土预裂将在一定程度上降低预应力CFRP对加固梁抗弯性能的增强作用。     

增大截面与CFRP复合加固混凝土短圆柱试验

通过混凝土圆柱单独加固与复合加固的对比试验,对混凝土圆柱的极限承载力、应力一应变关系及延性等进行了分析.结果表明:复合加固素混凝土圆柱充分发挥了CFRP加固和增大截面加固的优点,有效提高了圆柱的承载力和延性,同时大幅度降低了加固成本.     

两跨三层型钢超高强混凝土框架抗震性能试验研究

为研究型钢超高强混凝土框架的抗震性能,在恒定轴向压力和往复水平荷载作用下对一榀两 跨三层的型钢超高强混凝土框架进行试验研究,观测其破坏形态,得到框架试件的荷载—位移滞回曲 线,分析了型钢超高强混凝土框架的破坏机制、滞回性能、延性、耗能能力、强度及刚度退化等力学性能。 结果表明:本框架试件基本实现了梁铰破坏机制,在试验轴压比高达０．３８的条件下,试件的滞回曲线圆 润饱满,位移延性系数为４．３２～６．０６,极限破坏时的等效黏滞阻尼系数达到０．２９５,框架试件的强度和刚 度退化较为平缓,说明其具有良好的变形性能和耗能能力,即型钢超高强混凝土框架的抗震性能优良。     

浆锚连接集束配筋装配式柱抗震性能数值模拟分析

通过有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立浆锚连接集束配筋装配式柱在循环荷载下的有限元计算模型，并将模拟计算结果与试验进行对比分析，研究装配式柱构件抗震性能，分析了轴压比、搭接长度以及搭接间距等因素对柱构件承载性能和耗能性能的影响。模拟结果表明:模拟所得滞回曲线与试验数据吻合较好，且试件均为弯曲破坏模式；随着轴压比的增加，其水平承载能力增大，但延性性能降低；随着搭接长度的增大，其承载性能和耗能性能先增加，后缓慢提升，表明适量增大搭接长度可提高构件抗震性能；而随着搭接间距的变化，各模型的承载能力变化不大，说明此因素对滞回性能影响较小。通过数值模拟分析，模拟结果可以对试验数据进行验证，并进行拓展分析，以便更全面地进行概括分析，得出结论。     

聚脲基涂层对碳纤维布加固混凝土力学性能影响的研究

为了提高碳纤维布加固混凝土中碳纤维材料与混凝土之间相互作用的性能,研究提出在混凝土和碳纤维布之间增加一层柔性聚脲基涂层,通过模型试验及有限元仿真计算的手段,对比分析了有无聚脲基涂层对碳纤维布加固力学性能的影响。试验结果表明,含有聚脲基涂层时可以改善界面处的粘结性能,提高其剥离承载力和界面剥离破坏能等。基于双线性内聚力的界面粘结—滑移关系曲线,运用有限元分析软件ABAQUS分别对聚脲基涂层有/无两种工况进行非线性有限元仿真分析。模拟结果表明,当含有聚脲基涂层时,数值分析结果和试验结果具有较好的一致性。试验结果和数值解均证明了聚脲基涂层可以提高碳纤维布(CFRP)和混凝土基面之间的极限承载力和界面剥离破坏能,对水工结构碳纤维加固实际应用具有参考价值。     

钢框架-轻钢龙骨隔墙体系抗侧力数值模拟分析

近些年钢结构住宅体系得到了很快的发展,对钢结构墙体的研究也逐渐深入。运用有限元软件模拟刚性连接的钢框架与轻钢龙骨的组合结构体系,研究其抗侧力性能。对变化轻钢龙骨隔墙形式的3组模型进行低周往复加载数值模拟,得到其滞回曲线、骨架曲线、承载力、初始刚度及结构的耗能性能,对比分析了轻钢龙骨隔墙及钢框架的连接方式对墙体的影响。模拟结果表明:龙骨外加蒙皮大幅度增加了墙体的承载能力、结构刚度;结构承载力及刚度由轻钢龙骨与蒙皮之间的连接构件强度确定;刚性连接钢框架的初始刚度及承载力高于半刚性连接钢框架。更多还原     

侧贴碳纤维布加固RC梁的抗弯性能研究

对侧面粘贴碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行了抗弯性能试验,分析加固量以及加固形式对加固效果的影响.结果表明:侧面粘贴碳纤维布进行加固的构件承载力有明显的提高,随着加固量的增大,侧面粘贴的构件较底面粘贴的构件具有更好的加固效果,并表现出较好的延性.     

碳纤维加固钢筋混凝土梁受弯性能非线性有限元分析

研究混凝土、受拉钢筋和CFRP在开裂、屈服、破坏各阶段的工作状态和受力特点,对认识CFRP加固机理和性能有着重要意义。应用ANSYS建立碳纤维加固钢筋混凝土梁有限元模型,利用单元生死技术模拟CFRP的不同工作状态,对试件梁开裂、屈服、破坏全过程进行非线性有限元分析。分析表明:在钢筋屈服后,CFRP加固钢筋混凝土梁在后期抗弯刚度、延性和极限承载能力方面均有增强;在结构承受较大初始荷载情况下,二次受力问题对加固梁的抗弯刚度、极限承载能力、延性存在一定影响;由于CFRP是在钢筋进入屈服阶段,应力停止增长后才发挥巨大作用,二次受力时的加固也能取得较好效果;分析结果与实测数据吻合。