组合效应对钢节点抗震性能的影响因素分析

钢—混凝土组合梁当前在钢框架结构中已经得到了广泛的应用,但是地震荷载作用下组合节点的设计方法却一直在完善和发展.基于组合节点的数值分析,着重研究钢框架梁柱节点的抗震性能,进行了有限元分析、模型参数分析,研究了不同变量条件下节点抗震性能与梁强度的平衡关系,并针对混凝土板中的配筋率、混凝土板板厚、钢节点类型等因素进行了分析和讨论.分析结果表明,在进行钢框架梁柱节点的抗震设计时,应该考虑混凝土板的组合效应.     

钢-混凝土组合框架局部刚性梁柱节点的抗震性能研究

根据单调试验及循环试验准则,进行10组大型钢-混凝土组合梁柱节点试验。设计三维足尺框架模型,并经PSD测试,确定梁、柱、板等构件尺寸。为提高这些局部刚性节点的耗能能力,做了一些假定。为获得不同节点构造和材料特性时节点的抗震性能,进行组合梁柱节点试验。组合节点性能分析分2步:1)获取节点局部特征性能,如弯矩-转角曲线;2)获取整体性能,如荷载-位移曲线。为监控组合节点性能分析,提高分析水平,分加载前期、中期、后期三阶段评价承载力、塑性变形、刚度等结构性能。以耗能能力、韧性、强化强度、等效粘滞阻尼为参数,研究试件抗震性能。将试验结果进行比较,以确定这些参数是否可提高钢-混凝土局部刚性组合节点的抗震性能。     

我国型钢混凝土梁柱节点构造综述

型钢混凝土(SRC)结构是钢-混凝土组合结构的一种主要形式,针对我国目前组合结构应用越来越多的情况,分析了当前较常用型钢混凝土梁柱节点的构造形式、受力性能和影响因素.针对工程中的实际情况,对于当柱中存在型钢,且梁较窄,梁内纵筋不可避免地要与柱型钢翼缘相交的情况,提出了一种新型的梁柱节点构造形式,并对其进行了拟静力试验研究.试验表明,节点受力过程、破坏形态以及裂缝发展过程,符合一般节点的破坏过程,可以用于工程实际.最后指出了我国型钢混凝土梁柱节点研究中的不足.     

钢—混凝土组合结构的研究

针对钢—混凝土组合结构的受扭承载力、抗火性能、节点抗震性能进行了详细的实验研究,对比分析了钢—混凝土组合结构与普通混凝土结构的性能,指出钢—混凝土组合结构由于混凝土内部型钢的存在可使组合试件的性能得到更好的发挥。     

型钢-混凝土组合梁柱节点施工技术

以大型装配式框架结构建筑为依托,介绍了新型梁贯通型钢筋混凝土柱-钢梁组合结构梁柱节点的应用。从梁柱节点构造、深化加工、吊装前柱端保障措施、梁柱节点钢套筒安装、型钢大梁吊装、钢套筒固定等环节出发,对型钢-混凝土组合梁柱节点施工管控要点进行说明,并通过自行研发的吊装引导工装顺利解决了柱节点钢套筒的吊装难题,可为类似结构体系的设计和装配式建筑的施工提供参考经验。     

型钢混凝土梁柱刚性节点构造

型钢混凝土组合结构是一种新型的结构形式，与传统的钢筋混凝土结构和钢结构相比，型钢混凝土组合结构充分发挥了钢材与混凝土这两种材料各自的优点，在用钢量相同的条件下，提高了构件的强度，改善了构件的延性，增强了结构的抗震性能。现通过对杭城武林商业圈一超高层建筑物中型钢混凝土结构梁柱节点的构造分析，为相关工程的设计及施工提供参考。     

再生混凝土梁柱节点恢复力模型试验研究

通过对再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%的3榀框架梁柱节点进行抗震性能试验研究,分析了3种取代率下再生混凝土梁柱节点抗震性能和破坏形态,在此基础上重点研究了再生混凝土梁柱节点恢复力模型。分析试验结果发现,再生混凝土梁柱节点与普通混凝土节点破坏过程相似,均经历了初裂—通裂—极限—破坏四个阶段,通过对比分析再生混凝土梁柱节点滞回曲线和骨架曲线特征,基于试验数据拟合与理论分析计算,建立了包含不同取代率再生混凝土梁柱节点恢复力骨架曲线模型和刚度退化规律的再生混凝土梁柱节点恢复力模型。     

劲性混凝土梁柱节点处深化设计方法

在劲性混凝土的组合结构中,梁柱节点是保证结构安全可靠的关键部位,对结构的受力性能产生重要的影响。本文对劲性混凝土梁柱节点进行深化设计,希望能够在劲性混凝土梁柱节点设计方面为从业人员提供参考。     

新型可调节钢筋连接器在型钢混凝土结构中的应用

通过结合北京市昌平区某办公楼项目中应用新型可调节钢筋连接器实例,对钢结构–混凝土组合结构梁柱节点的施工前的深化设计流程、施工技术、质量控制重点难点进行研究分析,阐述新型可调节钢筋连接器连接方式、施工工艺及质量控制要点,对钢–混凝土组合结构梁柱节点施工组织和施工管理,并提出了合理化建议。解决目前钢结构–混凝土组合结构梁柱节点施工中存在的技术难题和缺陷,达到提高钢结构–混凝土组合结构的施工效率、保证施工质量目的,为今后同类工程的施工提供借鉴意义。     

钢节点板连接的装配式混凝土梁柱中节点抗震性能试验研究

本文提出一种新型装配式混凝土梁柱节点,进行该新型节点与普通现浇混凝土梁柱节点的拟静力试验,对比3个构件的试验现象、滞回性能、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。研究结果表明,与普通现浇混凝土梁柱节点相比,采用钢节点板连接的装配式混凝土梁柱节点的滞回性能、耗能能力、极限承载力均得到了有效的提高,节点的刚度退化得以延缓。预制柱端板外移的连接方式比端板置于柱端的连接方式能较好地改善装配式混凝土梁柱节点的破坏形态和滞回性能。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.     

Beurteilung des Tragverhaltens von Spannbetonbrücken mit spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl

Die Beurteilung des Tragverhaltens von Spannbetonbrücken, die in den 1960er und 1970er Jahren in Deutschland und Österreich gebaut wurden und für deren Herstellung vergütete Spannstähle Verwendung fanden, ist seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung mit starkem Praxisbezug. Im vorliegenden Beitrag werden nach einer theoretischen Erläuterung des Tragverhaltens die praxisrelevanten Fragestellungen wie das Vorgehen bei der Beurteilung sowie weiterführende Untersuchungen erörtert. Zudem werden aktuelle Entwicklungen in der Forschung zur Beurteilung von gefährdeten Spannbetonbrücken aufgezeigt und diskutiert. Assessment of Load Bearing Behaviour of Post‐Tensioned Concrete Bridges Equipped with Prestressing Steel Susceptible to Stress Corrosion Cracking Basics, Practical Application and Current Developments Due to extending lifetime of infrastructure in general and posttensioned concrete bridges in particular the importance of durability aspects increases. Especially older prestressed bridges built in the 1960s and 1970s in Germany and Austria are subject of these investigations. Some of these post‐tensioned concrete bridges consist of quenched and tempered prestressing wires with high susceptibility to stress corrosion cracking as we know nowadays. This article deals with recalculation, assessment and evaluating methods for post‐tensioned concrete bridges including further analytic for endangered bridges. The procedure is shown by an example of an existing multi girder bridge and furthermore, future prospects are given.