碳纤维布加固钢筋混凝土短柱受剪承载力灰色关联分析与计算

试验研究结果表明[1],影响碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力主要因素有截面尺寸、混凝土强度等级、纵筋配筋率、配箍率、剪跨比及碳纤维配箍量等。为了经济有效地计算碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力,应用灰色系统理论,对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力及其关联因子进行灰色关联分析,找出影响斜截面受剪承载力的主要因素。在此基础上,提出反映碳纤维布加固钢筋混凝土短柱受力特征的斜截面受剪承载力计算公式。1、碳纤维布加固混凝土短柱受剪承载力灰色关联分析1.1选择关联因子根据试验和文献所提…     

CFRP加固高强混凝土柱抗剪性能的分析研究

利用碳纤维改善混凝土结构的抗剪性能是一种有效的加固方法。通过试验和有限元分析方法对碳纤维布改善高强混凝土柱的抗剪性能进行了分析研究。考虑了轴压比、纤维布粘贴方式、纤维布用量对加固效果的影响。试验结果表明,加固后柱的承载力得到提高,延性得到改善。有限元分析结果与试验结果吻合较好,试件的抗剪性能在用碳纤维布加固后得到了明显提高,验证了碳纤维抗剪加固方法的有效性,说明了分析中合理采用有限元模型,可以较好地预测碳纤维加固混凝土柱抗剪受力性能,为今后进行相关的有限元分析提供参考。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱受剪承载力灰色关联分析计算

试验研究结果表明，影响碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力主要因素有截面尺寸、混凝土强度等级、纵筋配筋率、配箍率、剪跨比及碳纤维配箍量等。为了经济有效地计算碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力，应用灰色系统理论，对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力及其关联因子进行灰色关联分析，找出影响斜截面受剪承载力的主要因素。在此基础上，提出反映碳纤维布加固钢筋混凝土短柱受力特征的斜截面受剪承载力计算公式。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱受剪性能试验研究

对７ 根碳纤维布加固混凝土柱进行了受剪试验研究,研究结果表明,采用碳纤维布加固对提高混凝土柱的受剪承载力有明显的效果,并可使混凝土柱的延性得到改善     

混凝土柱破坏后碳纤维布加固试验研究

进行了 3组混凝土柱不同程度破坏后采用碳纤维布加固在压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究。研究结果表明 ,采用碳纤维布环向粘贴加固破坏的混凝土柱时 ,能提高柱子受剪承载力和增大延性系数 ,当柱子强剪弱弯系数VS VM 大于 1 0后 ,其延性加固效果更加明显 ,加固柱子时碳纤维的作用相当于箍筋 ,但由于有混凝土保护层的存在 ,其对内部混凝土的约束比箍筋更有效。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱抗震性能的试验研究

通过 1 1根钢筋混凝土柱 (其中 6根用碳纤维布加固 )在低周反复荷载作用下的试验研究 ,比较分析了用碳纤维布 (CFS)加固前后混凝土柱的破坏形态、极限承载力、滞回曲线和延性系数等。结果表明 ,CFS加固钢筋混凝土柱可以提高柱受剪承载力和延性 ,使其抗震性能得到显著改善 ;CFS加固效果与柱的轴压比和配箍率、CFS粘贴方式和层数等因素有关     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,根据碳纤维约束下混凝土的应力 -应变本构关系 ,编制程序定量分析了柱子的弯矩 -曲率关系 ,试验值与计算值吻合良好 ;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱碳纤维加固后的效果 ,进行了试验的补充计算。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力 ,使混凝土柱的延性性能得到显著改善     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

本文对6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究,根据碳纤维约束下混凝土的应力-应变本构关系,编制程序定量分析了柱子的弯矩-曲率关系,试验值与计算值吻合良好;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱经碳纤维加固后的效果,进行了试验的补充计算.研究结果表明,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力,使混凝土柱的延性得到显著改善.     

纤维布加固锈蚀混凝土柱抗剪承载力的试验研究

采用复材对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维布对不同箍筋锈蚀程度混凝土方柱进行外包加固。通过水平低周往复加载的方式,研究了PET纤维布外包损伤钢筋混凝土柱的约束机理,并通过试验结果分析了箍筋锈蚀对柱进行PET纤维布抗剪加固的影响。试验结果表明:随着箍筋锈蚀率的增大,柱的抗剪承载力下降;损伤钢筋混凝土柱在经过PET纤维布加固后,试验柱的极限承载力得到了明显提高,但PET纤维布的利用率随着箍筋锈蚀率的增大而降低。根据试验结果分析,提出考虑箍筋锈蚀率的PET纤维布抗剪折减系数k_(pf)和PET纤维布加固锈蚀钢筋混凝土柱受剪承载力计算模型,计算值与试验值吻合较好。     

碳纤维布加固混凝土柱改善延性的试验研究

对６ 根碳纤维布加固混凝土柱在压弯反复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究。研究结果表明,采用碳纤维布加固不仅可提高混凝土柱的受剪承载力,实现强剪弱弯的抗震要求,而且可使混凝土得到约束,提高柱的变形能力,使混凝土柱的抗震性能得到显著改善。     

高温后型钢混凝土柱抗震性能试验研究

对5个高温后型钢混凝土柱试件和3个常温下对比柱试件进行低周反复加载试验,研究高温后型钢混凝土柱的承载力和抗震性能。由试验获得了高温后型钢混凝土柱的破坏形态和滞回曲线,分析了剪跨比、轴压比、受火时间对高温后型钢混凝土柱滞回特性、延性、耗能能力、承载力及刚度退化的影响。结果表明：高温后剪跨比为1.5的型钢混凝土柱的破坏形态与常温下基本相同,剪跨比为2.5的型钢混凝土柱的破坏形态则发生明显变化,常温下发生弯曲型破坏的柱在高温后往往发生黏结破坏。与常温下的型钢混凝土柱相比,高温后型钢混凝土柱的滞回曲线更加饱满、骨架曲线的上升段和下降段更为平缓、位移延性系数略有增大、耗能能力更强。高温后型钢混凝土柱的延性、耗能能力与剪跨比、轴压比密切相关。位移延性系数随剪跨比的增大而增大,随轴压比的增大而减小;剪跨比越大,破坏时的等效阻尼比越大。经历高温作用后,型钢混凝土柱的刚度和承载力退化显著,初始刚度退化程度随剪跨比的增大而减小,屈服后刚度和受剪承载力退化程度随剪跨比的增大而加大。提出了火灾高温后型钢混凝土柱受剪承载力计算式,计算结果与试验结果符合较好。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究

本文对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的抗震性能进行了试验研究。探讨了轴压比、碳纤维布用量、配箍率和加载顺序等对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的破坏机理、受力性能及抗震性能的影响。试验结果表明,碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱具有很好的延性,能有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能;先施加轴力后进行碳纤维布加固的加载顺序,会降低碳纤维布对柱的约束作用,一定程度上影响对柱的抗剪能力的提高。在此基础上,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算公式,可供工程设计和进一步研究参考。     

型钢混凝土柱在拉-弯-剪复合受力下的延性分析

为研究型钢混凝土柱在拉-弯-剪复合受力下的抗震性能,对13根试件进行了低周反复荷载试验,观察型钢混凝土柱的破坏形态,研究其滞回曲线特性和延性特征,主要分析了剪跨比、轴拉比和偏心距对柱延性的影响,并给出了柱的极限位移角限值。研究结果表明:型钢混凝土柱主要发生弯剪破坏;滞回曲线大多呈梭形,滞回环较为饱满;柱位移延性系数均大于3,表现出较好的抗震性能;延性系数随轴拉比和偏心距的增大有所下降,但随剪跨比的增大而增大;柱极限位移角均值大约为1/10,表现出较强的位移变形能力。     

钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验研究

完成了2组剪跨比为1.5、截面纵筋率分别为1.7%和2.5%、轴拉力不同的11片钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验。在拉力和剪力的共同作用下，因两者相对大小不同，剪力墙分别处于大偏心受拉、小偏心受拉两种状态，破坏时分别表现为剪压破坏、滑移破坏两种模式。试验结果表明，轴拉力和截面纵筋率对剪力墙的抗剪承载力、水平抗侧刚度和累积滞回耗能等抗震性能的影响是相反的，当轴拉力增加时它们减小，当截面纵筋率提高时它们提高；与压剪破坏相比，拉剪剪力墙的极限变形能力有所提高，延性加大；截纵筋率提高了剪力墙的变形能力；剪力墙等效黏滞阻尼系数当轴拉力增加时增大，当截面纵筋率增加时降低。     

轴压比与剪跨比对带约束拉杆双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能影响研究

为研究轴压比与剪跨比对带约束拉杆双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能的影响,完成了5个缩尺模型试件的拟静力试验。研究结果表明：试件破坏时底部墙体钢板均受压屈曲,其中低剪跨比（剪跨比为1.0）试件出现典型的剪压破坏现象,而中高剪跨比（剪跨比为1.5~2.0）试件出现典型的压弯破坏现象;高轴压比、低剪跨比的带约束拉杆双层钢板-混凝土组合剪力墙仍具有良好的承载力、变形及耗能能力;增大轴压比可提高试件的承载力,但其变形和滞回性能有所降低;减小剪跨比,试件的承载力和刚度有较大幅度提高,耗能能力有所下降,而延性和承载力退化变化不明显。     

带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱抗震性能试验研究

为研究带拉杆约束矩形截面钢管混凝土短柱的抗震性能,以轴压比、约束拉杆间距和截面长宽比为主要参数,进行了4个无拉杆约束和11个带拉杆约束矩形钢管混凝土短柱试件的低周往复加载试验。研究了其破坏过程、滞回性能、承载能力、变形能力、刚度退化及耗能能力等,并基于数值分析给出了带约束拉杆矩形截面钢管混凝土短柱压弯承载力计算式。结果表明：钢管板件宽厚比为50和67、剪跨比为3的矩形截面钢管混凝土短柱的滞回曲线饱满,没有明显的捏缩;设置约束拉杆提高了试件的承载能力、变形能力及耗能能力;带约束拉杆试件的极限位移角在1/19~1/50之间,位移延性系数在3.28~6.25之间;破坏时的等效黏滞阻尼系数在0.3以上;增加轴压比降低了试件的延性;减小约束拉杆间距可明显改善柱的抗震性能;保持截面宽度不变,增加截面长宽比,可提高试件承载力,但延性降低。提出的带约束拉杆矩形截面钢管混凝土短柱的压弯承载简化计算式的计算结果与试验结果吻合较好。     

Using XFEM to model the effect of different axial compression on the hysteretic behaviour of the flexure‐dominant RC columns

The axial compression ratio has a significant effect on the strength and ductility of reinforced concrete (RC) columns subjected to seismic loads. However, limited numerical models have been found to be able to consider the effect of axial compression ratio in mesoscopic scale. To achieve a sound understanding of the hysteretic mechanism of RC columns with different axial compression ratios, a novel modelling method was developed by employing the following techniques: (a) the extended finite element method for modelling crack initiating and propagating in concrete; (b) the contact algorithm for modelling the crack closure; and (c) the Cartesian type “connector” for modelling the interaction between concrete and steel bars. The effectiveness of the proposed model was validated in macroscopic scale by the results of a previous experimental study. Further analysis indicates that the axial compression ratio controls the axial deformations of RC columns, thus leads to different performances of concrete and steel under seismic loads. Based on the individual flexural contributions of the concrete and the steel bars, the effect of the axial compression ratio and the pinching effect is explained in a finer scale. The analytical results shed some light on the seismic mechanism of RC columns with different axial compression ratios.     

方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

以某超高层建筑核心筒剪力墙结构为原型,对两端为方钢管混凝土暗柱的内嵌钢板 高强混凝土组合剪力墙进行了拟静力试验研究。试验设计了3个剪跨比为2.0、设计轴压比为0.5的1∶7模型试件,主要变化参数为混凝土强度等级和含钢率。试验结果表明：试件的破坏形态主要为暗柱钢板竖向焊缝开裂、暗柱内混凝土压溃和底部外包钢板局部屈曲,墙中部混凝土的弯剪斜裂缝发展不明显;3个试件的滞回曲线都较为饱满,具有较高的耗能能力,承载力极限状态时的等效黏滞阻尼系数约为0.22;3个试件的屈服位移角平均值为1/214,极限位移角平均值为1/58,延性系数平均值为3.77;在整个加载过程中,弯曲变形和剪切变形对顶点位移的贡献比例基本保持不变,由剪切变形产生的顶点位移约占总顶点位移的20%。     

往复水平力作用下CFS约束混凝土柱变形能力试验研究

介绍了8根碳纤维布(CFS)约束的混凝土柱和1根混凝土柱在竖向力和往复水平力作用下的试验。研究缠绕CFS的混凝土柱的屈服后变形能力。结果表明，缠绕CFS，可以使混凝土柱具有良好的屈服后变形能力；增大纤维特征值能增大变形能力；为了达到同样大的变形能力，轴压比大的混凝土柱的纤维特征值应比轴压比小的混凝土柱大；但纤维特征值大干一定值后。增大纤维特征值对提高混凝土柱屈服后变形能力的作用不大，轴压比对CFS约束混凝土柱的变形能力的影响也不大。