型钢混凝土异形柱结构受力性能研究的发展现状

型钢混凝土异形柱结构不仅具有异形柱结构的房间柱棱不凸出、美观适用、实际得房率高等优点,同时能够克服钢筋混凝土异形柱结构承载能力不足、抗震性能差等缺点,对于进一步推广异形柱结构具有重要意义。在综合介绍型钢混凝土异形柱结构研究背景的基础上,分析了型钢混凝土异形柱轴心受压性能、偏心受压性能、受剪性能和抗震性能、型钢混凝土异形柱框架节点的受剪性能和抗震性能、型钢混凝土异形柱框架的抗震性能以及构造要求等方面的研究现状,指出了型钢混凝土异形柱结构受力性能研究领域有待进一步解决的问题,为该领域的深入研究及型钢混凝土异形柱结构的设计应用提供参考。     

高温后型钢再生混凝土短柱轴压性能试验

为研究高温后型钢再生混凝土(SRRAC)柱的轴压性能,以高温温度、恒温时间、型钢保护层厚度、配钢率和配箍率为变化参数,对18个试件进行高温后的静力单调加载试验,观察不同温度后试件的受力破坏过程和形态,获取了质量烧失率、荷载-位移全过程曲线和剩余承载力等数据,并对各参数对其力学性能的影响予以分析。结果表明:高温后型钢再生混凝土柱轴心受压破坏过程和形态与常温下基本相同,均呈灯笼状破坏。高温后型钢再生混凝土柱的轴压刚度和剩余承载力退化明显,且温度越高,退化程度越大。高温后SRRAC柱承载能力降低了13%~50%,其中600℃时下降32%~42%。     

再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系

以设计强度为C30的废弃混凝土为再生粗骨料制备再生混凝土试件,其中66个标准棱柱体试件和33个150 mm×150 mm×550 mm棱柱体试件,分别进行棱柱体抗压强度、抗折强度、弹性模量及泊松比试验,研究了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的基本物理力学性能,提出了再生混凝土应力-应变本构方程.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,标准龄期再生混凝土棱柱体抗压强度略有提高,其应力-应变全过程曲线的形状与普通混凝土相似,在曲线的上升段,再生粗骨料混凝土的曲线与天然骨料混凝土基本重合,但在下降段,则再生混凝土的曲线变得更为陡峭;标准龄期的同批次再生混凝土抗折强度与棱柱体抗压强度的比值约为0.12,棱柱体抗压强度与其立方体抗压强度的平均比值为0.87;再生粗骨料取代率对再生混凝土的强度指标影响不大,各种取代率再生混凝土的抗折强度和棱柱体抗压强度与天然骨料混凝土实测值接近;对同批次静置2 a的长龄期再生混凝土所测棱柱体抗压强度较标准龄期实测值有较大幅度提高,增大值为16.87％;长龄期再生混凝土的弹性模量较普通混凝土有较大提升,但泊松比的变化不明显,其值相对稳定,且在高取代率时其泊松比数值比普通混凝土有所降低.     

钢管约束再生混凝土的受力机理及强度计算

为揭示钢管约束再生混凝土的受力机理,设计33个钢管再生混凝土试件进行轴心受压加载试验,其中圆钢管试件22个、方钢管试件11个。试验考虑再生粗骨料取代率、截面形式和套箍指标3个变化参数。试验观察试件的受力破坏全过程,获取荷载-位移曲线、峰值应力等重要参数。研究结果表明:圆钢管再生混凝土试件的破坏形态表现为腰鼓状斜剪压破坏,而方钢管再生混凝土则呈现斜压破坏;试件受力破坏全过程曲线均经历峰值点、下降段、再次上升段等历程,各试件的峰值应力和峰值应变与普通再生混凝土相比有明显提高,且圆钢管试件较方钢管提高更为显著。取代率对钢管再生混凝土的破坏机理有影响但不明显。基于试验实测数据,分别采用全过程分析法和极限分析法对钢管约束再生混凝土的极限承载力进行理论分析,并提出应力-应变全过程曲线的数学表达式和极限强度计算公式,理论计算结果与试验实测结果吻合良好,研究结果可供钢管约束再生混凝土的科学研究和工程应用参考。     

PTMD与基于RNNWBU模型的混合控制设计方法研究

基于抗震结构混合控制理论和神经-P315模糊控制理论,建立了PTMD与基于RNNWBU模型的粘弹性阻尼器相结合混合控制体系的运动模糊微分方程并得到其解,提出了该混合控制体系的二阶段设计方法及其相应的设计步骤与设计过程流程图,并利用MATLAB语言编制了一套能对该混合控制体系进行基于模糊的弹塑性时程分析的计算机程序,使用该程序对受控结构进行弹塑性时程分析,并与试验结果相对比,分析表明二者吻合较好,从而实现了PTMD与基于RNNWBU模型的粘弹性阻尼器相结合混合控制体系的二阶段设计方法,是对减震结构混合控制抗震设计方法的进一步发展.     

钢-混凝土组合梁掀起力的理论计算

对均布荷载作用下简支钢-混凝土组合梁的界面交互作用进行了理论研究.利用弹性体变形理论,推导并建立了简支钢-混凝土组合梁关于界面竖向掀起作用的常系数线性微分方程.求解此微分方程可以得出组合梁掀起力沿梁长的分布表达式,在栓钉间距范围内积分即可以算出栓钉所受掀起力的大小,该方法计算值与试验结果吻合良好,从而为栓钉的抗掀起设计提供理论计算依据,具有深层的理论意义和实用价值.     

型钢混凝土异形柱的力学特性研究

从结构的边界条件人手,利用经典力学原理,分析了不同边界条件异形柱的力学特性,结果表明:异形柱截面不对称,即使在单向弯矩作用下,两端铰接以及一端固接一端铰接的异形柱也会产生双偏压特性,而两端固接的异形柱则是产生单偏压现象.并对"悬臂柱式"和"建研式"加载的异形柱低周反复荷载试验现象给予了理论上的分析和诠释;设计相关试验对理论分析结果进行试验验证,得出以下主要结论:"建研式"加载的低周反复荷载试验是对框架结构中异形柱力学性能的合理模拟,框架结构中异形柱的力学性能是单偏压特性以及滞回曲线对称,其破坏主要由承载力薄弱一侧的上下端部控制.     

钢结构异型节点受力性能及非线性有限元分析

利用ABAQUS对钢结构异型节点进行非线性有限元分析,求得了节点核心区的应力分布和剪切变形,并对上核心区和下核心区不同的受力状态进行了分析与比较.与试验结果的对比表明,计算结果是可靠的.由分析可知,弹性阶段上核心区的应力比下核心区的应力大得多;塑性阶段核心区的剪应力成为影响其Mises等效应力的主要因素;上核心区和下核心区的剪切角都可以超过0.03,均具有较强的耗能能力;上核心区和下核心区不是作为一个整体工作.最后提出了设计异型节点的一些建议.     

FRP-混凝土组合桥面板疲劳性能研究综述

FRP-混凝土组合桥面板是由底部FRP型材和上部混凝土通过各种组合连接方式结合而成的新型桥面板形式,由于FRP材料所具有高强轻质、良好耐久性能和良好抗疲劳性能等特点,经合理设计的FRP-混凝土组合桥面板在桥梁上部结构工程应用中具有显著性能优势和广泛应用前景,逐渐受到工程界重视.FRP-混凝土组合桥面板的疲劳强度计算、疲劳刚度退化、疲劳寿命评估以及在疲劳荷载下的动力响应机制等疲劳受力行为是直接关系到FRP-混凝土组合桥面板工程应用的关键问题,亟待开展相关试验与理论研究.本文综述介绍了国内外FRP-混凝土组合桥面板及采用FRP-混凝土组合桥面板的组合梁桥的应用情况与疲劳性能研究现状,并对今后需要重点研究的问题提出了相关建议.     

古建筑木结构燕尾榫节点刚度分析

通过对典型燕尾榫榫卯连接的模型低周反复荷载试验,研究了榫卯半刚性连接特性和刚度退化规律.试验得出榫卯连接的弯矩一转角滞回曲线及骨架曲线,并拟合出了弯矩一转角的关系方程和榫卯接节点恢复力模型,由实验结果给出了木结构榫卯连接刚度的非线性变化.研究结果为古建筑的抗震性能研究和修缮加固提供了理论基础.