四级抗震等级时钢筋混凝土异形柱轴压比限值的研究

考虑到二、三级抗震等级时异形柱轴压比限值显著低于矩形柱轴压比限值的实际情况,需对四级抗震等级时异形柱轴压比限值问题进行深入研究。本文基于理论分析和非线性全过程分析,取曲率延性比μ_(φc)=6作为四级抗震等级时异形柱应具有的曲率延性水平,不仅可以保证异形柱具有与矩形柱相当的延性性能,而且满足抗震结构位移延性的需求;然后以此为标准,确定了四级抗震等级时异形柱的轴压比限值及相应的构造要求。本文研究成果将为工程设计中四级抗震等级时钢筋混凝土异形柱轴压比限值的确定提供参考,也为完善相关设计规范提供理论依据。     

复合矩形螺旋箍对短柱轴压比限值的影响

在试验的基础上对钢筋混凝土短柱轴压比限值作初步研究探讨,并通过理论推导与试验结果的对比,证明采用复合矩形螺旋箍能明显改善短柱抗震延性和提高轴压比限值。     

型钢混凝土柱轴压比分析

轴压比是衡量受压构件延性大小的重要指标,它对结构抗震性能的影响很大。本文介绍并分析了型钢混凝土柱轴压比限值及其计算方法,根据理论分析和试验结果,对型钢混凝土柱轴压比限值给出合理取值的建议,可供设计人员参考。     

复台矩形螺旋箍对短柱轴压比限值的影响

在试验的基础上对钢筋混凝土短柱轴压比限值作初步研究探讨，并通过理论推导与试验结果的对比，证明采用复合矩形螺旋箍能明显改善短柱抗震延性和提高轴压比限值。     

型钢再生混凝土柱水平承载力及轴压比限值的试验研究

通过7个型钢再生混凝土柱在低周反复荷载作用下的试验,对型钢再生混凝土柱水平承载力及轴压比限值进行研究。分析轴压比、体积配箍率和再生骨料取代率等3个因素对型钢再生混凝土柱水平承载力的影响。研究表明:柱的水平承载力随轴压比的增加而增加,但其延性系数逐渐降低;随着配箍率的增加,柱表现出较好的承载力;再生骨料取代率对柱承载力影响不大,总体与型钢普通混凝土柱一样具有较好的承载力和延性。从型钢混凝土柱正截面界限破坏时力的平衡条件出发,对型钢再生混凝土柱轴压比限值进行理论推导;结合试验数据及试件延性分析,提出型钢再生混凝土柱在不同抗震等级下的轴压比限值,以供工程设计参考。     

钢筋混凝土柱轴压比限值控制的讨论

介绍了各类型柱轴压比限值 ,论述了钢筋混凝土柱的轴压比与结构延性之间的关系 ,高层建筑结合工程实例 ,参考有关科研成果及工程设计经验 ,对钢筋混凝土柱轴压比限值提出了一些建议 ,可供修订规范及设计参考。     

高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压比限值研究

为了研究高强箍筋约束高强混凝土柱的抗震性能及轴压比限值,进行了10个高强箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比下的低周反复水平加载试验。通过理论推导和对大量试验数据的回归分析,提出在不同抗震等级下高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压比限值。研究结果表明:当体积配箍率大于1.2％时,高强复合箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比（甚至轴压比超限）下,其位移延性系数均能满足大于等于3的抗震要求,即密配高强箍筋是保证高强混凝土框架柱在高轴压比下具有良好延性性能以及提高其轴压比限值的有效措施。     

考虑防屈曲支撑影响的钢筋混凝土框架柱设计方法

针对防屈曲支撑 混凝土框架(RC-BRBF)体系中防屈曲支撑（BRB）对相连柱产生附加变轴力影响,提出了RC框架柱设计方法。该方法首先通过等价轴压比指标获得RC柱设计轴压比限值,保证了一级、二级以及三、四级框架柱极限侧移水平分别达到2.7%、2.4%以及2.1%;然后通过体系延性水平获得柱位移延性指标,保证其延性性能。研究表明,RC柱设计轴压比限值与等价设计轴压比水平、构件受等效重力与地震作用的轴力标准值之比有关;改进后的设计方法能够有效考虑BRB对相连柱附加变轴力影响,并保证了变轴压比下柱的极限侧移水平。算例分析结果表明,该方法通过优化柱截面提高了体系经济性,同时保证体系满足“三水准”设防目标,RC柱设计轴压比限值的设定是合理的。     

高层建筑结构柱轴压比限值控制研讨

介绍了各类型柱轴压比限值，论述了高层建筑结构柱的轴压比与结构延性之间的关系，结合工程实例，参考有关科研成果及工程设计经验，对高层建筑柱轴压比限值提出了一些建议，可供修订规范及设计参考。     

型钢高强混凝土柱轴压比限值分析

轴压比是影响柱抗震性能的一个主要因素,随着轴压比的增大,柱的抗震性能越来越差。从型钢混凝土柱正截面大、小偏心界限破坏时力的平衡条件出发,推导了型钢高强混凝土柱发生延性破坏的轴压力限值,并提出了其在不同抗震等级下轴压比限值,该限值可为型钢高强混凝土柱的抗震设计提供参考依据。     

Experimental research on seismic behavior of steel reinforced concrete cross-shaped column

为了研究钢-混凝土组合十形柱的抗震性能,设计了6个钢-混凝土组合十形柱和1个普通钢筋混凝土十形柱并进行低周反复加载试验,得到其荷载-位移滞回曲线和骨架曲线,并分析其承载力和延性等抗震性能指标,研究配钢形式和轴压比对其抗震性能的影响。研究表明：与普通钢筋混凝土柱相比,钢-混凝土组合十形柱的滞回曲线更为饱满,承载力、变形能力和延性均有显著提高;“T形钢+方钢管”配钢试件在承载力、变形能力和延性等方面均优于实腹式配钢试件;当轴压比在0.19~0.34之间增加时可以提升试件的延性,当轴压比增大至0.34以后,延性开始下降;和实腹式配钢试件相比,“T形钢+方钢管”配钢试件中型钢的作用发挥得更合理,抗震性能更优。     

钢筋混凝土方形柱延性性能及轴压比限值研究

根据钢筋混凝土双向压弯柱的受力性能,采用非线性分析方法,对16 539根方形柱截面的延性进行数值分析,研究了荷载角、轴压比及箍筋配置等因素对柱截面延性的影响,得到方形柱截面延性的主要影响因素是箍筋配置和轴压比;分析各影响因素对柱截面延性变化规律。结果表明：随着轴压比的提高,柱截面延性下降;体积配箍率相同时,采用较小的箍筋直径及箍筋间距比采用较大的箍筋直径及箍筋间距的试件延性好;箍筋间距、箍筋直径不同时,只有同时考虑箍筋间距对纵向钢筋的支撑长度,提高体积配箍率,才能有效地提高柱的截面延性。通过对柱截面延性的回归分析得到了与配箍特征值相关的方形柱的轴压比限值。     

钢骨混凝土L形截面短柱承受水平低周荷载的试验研究

通过对3根L形钢骨异形短柱和一根L形钢筋混凝土异形短柱在承受不同轴压比下的水平周期性荷载试验的研究,发现在普通钢筋混凝土异形短柱中加入适量的钢骨,对构件延性的提高有明显作用。另外,轴压比对构件的延性有很大影响,轴压比越高构件延性越差,轴压比越低构件延性越好。     

不等肢T形截面异形柱的配钢形式对曲率延性的影响

影响型钢混凝土(SRC)异形柱截面曲率延性的因素很多,主要研究了配钢形式对不等肢T形异形柱曲率延性的重要影响.为了避免其他因素对理论计算结果的影响,在相同的截面形状、轴压比、混凝土强度等级、配箍率和剪跨比的条件下,针对9种不同的截面配钢形式,用自编程序进行了计算,分析探讨了M-φ曲线和不同方向反复荷载作用下的延性系数.得出了一些对SRC异形柱合理配钢设计方面有参考价值的结论.     

轴压比对高强钢筋混凝土异形柱抗震性能影响研究

通过对高强钢筋混凝土异形柱试件进行低周往复加载试验,对比分析异形柱试件的破坏特征、承载能力、位移及延性、滞回特征、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标,研究轴压比对高强钢筋混凝土异形柱抗震性能的影响。研究表明:轴压比对高强钢筋混凝土异形柱的抗震性能影响效果显著。减小高强钢筋混凝土异形柱试件的轴压比能够增加高强钢筋混凝土异形柱试件的变形能力,改善异形柱试件的延性性能及滞回性能,减缓试件的刚度退化。增加高强钢筋混凝土异形柱试件的轴压比可以提高试件的极限承载能力。     

空腹式型钢混凝土异形柱中框架拟静力试验及有限元分析

通过1榀缩尺比为1/2.5的两跨三层的空腹式型钢混凝土(SRC)异形柱中框架在水平反复荷载作用下的试验研究,获得其荷载-位移滞回曲线及最终破坏形态,分析其结构延性、层间位移角及耗能性能。结果表明,空腹式SRC异形柱中框架滞回曲线饱满,弹塑性层间变形能力强,延性及耗能能力良好。基于试验研究结果,采用ABAQUS软件对该结构进行了非线性有限元分析,研究空腹式SRC异形柱框架的承载力、刚度退化以及出铰机制。有限元分析得出的结果与试验实测结果吻合较好;在此基础上对该结构进行参数分析,研究轴压比、混凝土强度、型钢屈服强度、柱肢高肢厚比、梁柱线刚度比以及梁柱屈服弯矩比等参数对其力学性能的影响。结果表明：增大混凝土强度、柱肢高肢厚比、梁柱线刚度比以及梁柱屈服弯矩比,能够提高结构的水平承载力和弹性刚度,但对结构延性的影响不大;随着轴压比和型钢屈服强度的增大,结构弹性刚度均变化不大,但增大轴压比,结构水平承载力和延性均降低,增大型钢屈服强度,能够同时提高结构水平承载力和延性。     

部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压性能数值分析

为研究部分包覆钢-轻骨料混凝土组合(PELC)短柱的轴压性能,采用ABAQUS软件建立了轴压作用下部分包裹钢-轻骨料混凝土组合短柱的有限元模型。通过典型构件揭示了部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的全过程受力机理与破坏模式; 分析了轻骨料混凝土强度、系杆间距、含钢率以及翼缘宽厚比等参数对部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压性能的影响规律; 基于规范AISC 360并考虑轻骨料混凝土约束效应,提出了一种部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压承载力的计算公式。结果表明:部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的主要破坏模式为轻骨料混凝土压溃、H型钢正弦半波状鼓曲以及系杆屈服; 部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱的极限承载力将随着轻骨料混凝土强度与含钢率的增加而提高,延性将随着含钢率的增加而提高,随着系杆间距和轻骨料混凝土强度的增加而降低; 研究结果将为轻骨料混凝土组合柱在实际工程中的设计与应用提供理论依据。     

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

针对短柱延性差的特点,指出了轴压比和剪跨比是影响构件延性的两个主要因素,并提出了改善短柱抗震性能的有效措施,从而提高短柱的延性和抗震性能,避免短柱脆性破坏问题的发生.     

碳纤维布加固柱抗震性能试验研究

为了研究加固混凝土柱的有效方法,实验设计了4根RC柱在低周水平反复荷载作用下的抗震性能研究,研究的主要参数为轴压比和预裂裂缝宽度,试验结果表明：当轴压比相同时,受损较严重的柱经加固,可以与受损较轻的柱具有基本相同的承载力;当预裂裂缝宽度相同时,轴压比越大,碳纤维布加固混凝土柱极限承载力提高幅度更显著,小轴压比加固柱位移延性系数提高更加明显。     

可更换耗能连接组件的装配式混凝土柱脚抗震性能试验研究

为使装配式混凝土结构在强震作用下达到损伤集中的效果，增强装配式混凝土结构的震后可修复性，提出一种可更换耗能连接组件(REDC)的装配式混凝土柱脚。设计并制作了1个足尺REDC装配式混凝土柱脚，通过改变柱设计轴压比、REDC核心耗能钢板厚度等参数，开展了4个工况下的拟静力试验。研究结果表明：加载过程中柱脚始终表现出稳定的滞回特性和较高的延性，低轴压比(n=0.3)下呈饱满的梭形滞回环，高轴压比(n=0.8)下滞回环有一定捏缩；除高轴压比下柱底钢套筒局部区域竖向压应变接近屈服应变外，柱脚始终保持完好，塑性变形集中于REDC核心耗能钢板内；混凝土柱身处于微损伤状态，表现为柱脚卸载至初始位置后可闭合的水平向弯曲裂缝；核心耗能钢板断裂前，在5%水平位移角下经历了至少25次加载循环，表现出良好的低周疲劳性能；核心耗能钢板的失效模式为疲劳断裂，断裂位置均位于屈服段中部或屈服段与过渡段交界处。REDC核心耗能钢板的实测变形量与理论计算结果基本一致，验证了理论分析的准确性，可用于该种装配式混凝土柱脚设计。