钢筋混凝土桩“强剪弱弯”设计可靠度分析

基于现行建筑抗震设计规范（GBJ11－89），把钢筋混凝土柱的设计参数看作随机变量，柱的破坏看作由抗弯与抗剪失模式组成的串联体系，本文采用MonteCarlo模拟法，分析了钢筋混凝土柱“强剪弱弯”设计的可靠度，重点分析了不同轴压比下，钢筋混凝土框架剪切破坏先于弯曲破坏发生的概率，为合理的确定剪切增强系数提供参考。     

基于ＡＢＡＱＵＳ的钢筋混凝土柱抗震数值模拟分析

为了研究ＡＢＡＱＵＳ软件中实体单元和纤维梁单元在不同破坏模式下（ＲＣ）柱滞回性能数值模 拟的适用性,从美国ＰＥＥＲ数据库中收集了９根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验数据,柱试件分别 发生了弯曲、弯剪或剪切不同模式的破坏。在ＡＢＡＱＵＳ中分别建立柱试件的实体单元模型和纤维梁单 元模型并进行往复荷载作用下ＲＣ柱滞回性能的数值模拟,将模拟结果与试验数据进行了对比分析。 结果表明:对于弯曲破坏ＲＣ柱,适合采用纤维梁单元模拟,而对于弯剪破坏和剪切破坏ＲＣ柱,基于实 体单元的模拟结果与试验结果更为接近;纤维梁单元能够更准确地模拟ＲＣ柱滞回曲线的捏拢效应。     

剪跨比对爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁抗爆性能及破坏形态的影响

为研究剪跨比对爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁抗爆性能与破坏形态的影响,分别采用LSDYNA软件中两种不同的混凝土材料模型(*MAT 84与*MAT 159)进行数值分析并对所得数据进行了比较。数值分析发现:相同剪跨比的条件下,纵筋配筋率对钢筋混凝土抗爆性能的影响大于面积配箍率;随着剪跨比的增大,梁由剪切破坏转变为弯曲破坏与压碎破坏。     

加载速率对钢筋混凝土梁剪切特性的影响研究

基于ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件,建立了钢筋混凝土梁计算分析模型,考虑混凝土和钢筋的材料 率相关性,研究不同加载速率、不同纵筋率和不同剪跨比时钢筋混凝土剪切梁的力学性能、变形性能和 损伤特性。计算结果表明:随着加载速率的增加,钢筋混凝土梁的极限强度和极限位移都增加,梁的损 伤和开裂加剧,梁的破坏形式由低加载速率时的弯剪破坏变化为高加载速率时的剪切破坏;纵筋率对极 限承载力的影响不大,但纵筋率提高裂缝开展会更加充分;随着剪跨比的增加,钢筋混凝土梁的极限承 载能力降低,极限承载力的下降幅度会随着剪跨比的增加而减小。     

非连续剪切面的剪切过程模拟

在各类边坡工程中，坡体的破坏失稳过程往往就是其内部非连续剪切面的剪切贯通过程，这类剪切面的综合抗剪强度与非连续剪切面的分布状态有关．采用颗粒离散元方法，利用颗粒流模拟软件PFC建立了非连续剪切面的平面环剪模型，并模拟了剪切过程．模拟结果反映出非连续剪切面的综合抗剪能力除了与抗剪强度强弱区比例有关，还与非连续的分布形态有关；剪切过程中的颗粒间接触关系和接触应力的变化反映出剪切面的剪切破坏过程．     

双向预应力混凝土板抗弯剪性能的非线性有限元分析

本文在非线性有限元分析理论的基础上，设计了可用于普通钢筋混凝土板和双向预应力混凝土板的计算机程序，程序中引入了ｏｔｔｏｓｓｅｎ４参数模型，考虑了板中Ｚ向剪应力对板单元破坏的影响，使程序能较好的反映高配筋率板的抗剪性能，做到变剪计算的统一。     

古贤水利枢纽剪切带直剪试验对比研究

坝基岩体中的剪切带特别是软弱夹层会影响岩体抗滑稳定性,通过古贤水利枢纽工程剪切带室内外直剪试验对比,分析了剪切带剪切破坏机理.现场直剪强度受起伏差控制,室内中型直剪主要由预留剪切缝岩土体本身强度决定;在剪切带较厚处,现场沿强度最弱面破坏更能准确反映实际情况;对于同一性状剪切面,圆柱体取样和方块体取样方法对强度影响不大.给出了古贤水利枢纽工程不同剪切带类型的强度参数.     

弯剪破坏钢筋混凝土桥墩的变形能力分析

文章整理了美国PEER柱抗震性能试验数据库中发生弯剪破坏的20根矩形截面钢筋混凝土墩柱的拟静力试验数据,识别了屈服位移角和极限位移角作为桥墩变形能力的量化指标,分析了影响弯剪破坏桥墩变形能力的主要因素,并建立各影响因素与变形能力之间的定量关系。结果表明,增大剪跨比、面积配箍率、纵筋配筋率或减小轴压比可增大弯剪破坏墩柱的屈服和极限位移角,对增大极限位移角的效果更明显,其中轴压比对其变形能力的影响最大。     

双膨胀源材料层面堆石混凝土剪切性能及微观结构研究

为得到堆石混凝土层面改良砂浆对其抗剪强度宏微观作用机理，设计了含同一硅粉含量（29.75g）和硫铝酸钙-氧化钙类双膨胀源膨胀剂掺量为4%、6%、8%、10%的层面处理砂浆堆石混凝土4组，进行了堆石混凝土层面抗剪试验，研究了层面处理砂浆对堆石混凝土层面剪切性能的影响，并从微观孔隙结构方面对堆石混凝土层面材料改良情况进行验证。试验结果表明：含层面处理砂浆堆石混凝土剪切破坏出现了破坏在砂浆和破坏在混凝土2种剪切破坏形式，适当延长养护龄期能一定程度上提高堆石混凝土层面剪切强度，硅粉和膨胀剂复掺对其层面材料的孔隙密实度和剪切性能也有一定的提高，当膨胀剂掺量为8%时，层面砂浆最为致密，而受层面堆石的约束，层面剪切强度变化规律并不明显。     

钢筋混凝土构件细观数值模拟分析

在混凝土材料的细观力学分析模型基础上，提出了一种钢筋混凝土构件非线性力学特性分析的细观数值方法。使用本文细观力学方法对轴压加载作用下某一钢筋混凝土柱的损伤破坏过程及宏观力学特性进行了数值模拟研究，并与试验结果和宏观力学模型方法分析结果进行了对比。研究表明：(1) 细观尺度上，采用细观力学模型获得的钢筋混凝土柱的破环模式及宏观力学性能均与试验结果吻合很好，验证了本文细观力学方法的有效性和准确性；(2) 相比于宏观尺度分析模型，细观力学模型考虑了混凝土的非均质特性，从而更真实地揭示了钢筋混凝土柱的破坏过程及破坏模式，且计算结果与试验结果对比也更为吻合。     

国内外不同规范对弯剪破坏钢筋混凝土墩柱的受剪承载力计算比较

弯剪破坏作为地震作用下会发生的一种破坏方式,破坏过程较为复杂,各国对塑性铰区域受剪 承载的研究也相对较少,针对此问题,借助美国ＰＥＥＲ柱抗震性能试验数据库,统计分析了其中16根矩 形截面发生弯剪破坏的拟静力试验墩柱的数据,对我国水利行业标准《水工混凝土结构设计规范》（ＳＬ／ Ｔ191－96）、《水工混凝土结构设计规范》（ＳＬ191－2008）、电力行业标准《水工混凝土结构设计规范》（ＤＬ／ Ｔ5057－2009）及中国《混凝土结构设计规范》（ＧＢ50010－2010）中受剪承载力设计的可靠性进行了评价, 并与欧、美相关设计规范进行对比分析。研究表明,轴压比在0．1～0．3之间的弯剪破坏墩柱,规范基本 可满足承载力要求;而轴压比小于0．1或大于0．3的墩柱,在抗震设计时应予以注意。     

混凝土板与水泥土搅拌桩的抗滑试验研究

为了测定水闸混凝土底板与水泥土搅拌桩体之间的抗剪强度,设计了现场大型原位直接剪切试验方法,用以模拟工程实际。通过对4个加固处理后的水泥土搅拌桩体施加不同的垂直应力,变形达到相对稳定后进行水平剪切试验。针对不同垂直应力下的抗剪强度结果,采用最小二乘法,求解得到抗剪强度参数凝聚力为21.2 kPa,内摩擦角为26.7°。现场试验结果表明,在设计荷载作用下的综合摩擦系数达到设计要求,水泥土搅拌桩具有较好的抵抗闸室底板滑动破坏的特性。     

不同框格形式密肋复合墙体抗震性能对比分析

密肋复合墙体结构是近年来出现的一种建筑结构新体系,具有多方面的优点。结合课题组前期的3块不同框格形式(三肋柱复合墙体、标准复合墙体、五肋柱复合墙体)1/2比例的密肋复合墙体低周反复试验结果,通过对其承载力、延性、耗能能力、滞回曲线、骨架曲线及破坏模式等抗震性能进行了对比分析。结果表明:由于五肋柱复合墙体发生弯曲型破坏,外框柱过早破坏退出工作,而三肋柱复合墙体与标准复合墙体均发生剪切型破坏,砌块、墙板、外框依次发生破坏,两者之间相比较,标准复合墙体抗震性综合比较要好于三肋柱复合墙体。试验结果可为实际工程中墙板设计及制作提供理论依据。     

蟒河口水库坝址岩体结构面直剪试验研究

岩体结构面的原位试验及其结果研究分析为设计部门提供更为可靠的资料.同时也为水利枢虹的设计,施工提供依据.本文在对蟒河口水库埂址岩体结构面进行直剪试验的基础上,分析岩体沿结构面的破坏机理,统计分析得到了抗剪断强度、残余抗剪强度.为水库大坝设计提供了可靠资料.     

T形柱正反向受剪承载力和变形能力特性研究

由于T形柱特殊的截面形式,正反向受剪时将分别处于腹板受压、翼缘受拉和腹板受拉、翼缘受压两种状态,故其正反向受剪承载力和变形能力与十字形柱相比差异较大。通过对国内T形柱受剪承载力试验进行分析,探讨了T形截面柱正反向受剪承载力特性,并对某一T形柱进行低周反复荷载试验,分析了低剪跨比状态下T形柱正反向加载破坏特征、承载能力和变形能力特性。研究表明,T形柱截面不规则,当狭义剪跨比小于3.0时,正反两个方向受剪承载能力和变形能力存在显著差异,两个方向的抗震性能亦存在差异,腹板受压时,柱脚腹板混凝土破坏严重,降低了异形柱的截面刚度和承载力,成为异形柱结构的薄弱部位。     

T形柱正反向受剪承载力和变形能力特性研究

由于T形柱特殊的截面形式,正反向受剪时将分别处于腹板受压、翼缘受拉和腹板受拉、翼缘受压两种状态,故其正反向受剪承载力和变形能力与十字形柱相比差异较大.通过对国内T形柱受剪承载力试验进行分析,探讨了T形截面柱正反向受剪承载力特性,并对某—T形柱进行低周反复荷载试验,分析了低剪跨比状态下T形柱正反向加载破坏特征、承载能力和...     

折线形钢箱柱竖向极限承载力及影响因素的有限元分析

应用我国钢结构规范对折线形钢箱柱进行设计,特别是局部稳定设计时存在较大的不确定性。该文利用ANSYS软件对影响折线形钢箱柱极限承载力的因素进行数值建模分析,主要研究了壁板宽厚比B/t和构件端弯矩M对极限承载力及其破坏模式的影响,对折线形钢箱柱乃至其他复杂空间结构的设计提供了有益的建议。     

滑带土抗剪强度影响因素及其变化规律综述

滑带土抗剪强度取值对滑坡稳定性评价和滑坡治理工程设计起关键性的作用。通过回顾前人对滑坡的研究成果,总结了滑带土抗剪强度的影响因素及其这些因素(在一定条件下)的变化规律。研究的内容包括针对滑坡变形破坏到趋于稳定的五个发展阶段对应的滑带土峰值抗剪强度、完全软化抗剪强度、残余抗剪强度、长期抗剪强度和再生强度。最后,在调查清滑坡的变形破坏阶段的基础上,讨论了上述5个抗剪强度的取值问题。     

RC框架-核心筒结构增设内柱性能研究

通过对实际工程中的三个RC框架-核心筒结构设计方案的弹塑性分析,研究了框筒结构增设内柱与否对其抗震性能的影响,分析了弹性阶段和塑性阶段外框架与核心筒剪力、倾覆弯矩的分配规律,对比了不同构件的内力大小及分布。研究表明:框筒结构增设内柱减小了边柱柱底轴力,降低了核心筒竖向承载力的设计要求,减轻了外框架和核心筒底层塑性铰的发展程度,增强了结构耗能能力,提高了抗震水平,但同时也可能无法满足建筑空间的要求。据此提出了框筒结构增设内柱的设计建议,并相应给出了降低框架梁高度的有效措施。     

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。