基于钻芯法的既有木结构树种鉴定研究

基于钻芯法开展既有木结构树种鉴定研究,研发取芯专用钻头,并基于芯样宏、微观特征综合判定树种。研究结果表明,直径和高度均为30mm的圆柱形芯样能完整保留木材宏观理化特征,且可用于制作横切面、径切面、弦切面切片,3个方向的切片能准确反映木材微观特征;木材宏、微观结合的判定方法能准确鉴定树种,可为既有木结构树种鉴定提供可行方法。     

设置碟形弹簧的框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究

受控摇摆墙通常采用预应力筋的形式实现,预应力筋基础锚固施工困难,墙体摇摆幅度很小且易与基础发生碰撞。为解决上述问题,研发了一种受控摇摆墙,主要通过基于碟形弹簧的装置实现墙体的受控约束,墙体与主体框架、基础分别采用耗能连接件和V形支撑连接。设计制作了缩尺比为1∶2的对比框架与框架-摇摆墙试件,通过低周往复加载试验研究其抗震性能、破坏模式和自复位特性。结果表明,设置碟形弹簧的框架-摇摆墙较对比框架承载力提高了107. 1%,且具有更好的刚度退化性能与耗能性能,框架结构的变形模式得到改善,使得各层的层间位移趋于均匀。连接件是影响框架-摇摆墙结构耗能及协调层间变形的关键,应进一步研究其改进措施及优化设计。     

传统地仗保护圆木柱受火后力学性能的试验研究

传统木结构建筑的防火性能是制约其长期安全使用的重要因素。通过6组18根不同表面处理圆木柱受火后力学性能的对比试验研究,分析不同表面处理不同受火时间后圆木柱剩余承载力、初始刚度和炭化速度的变化规律,了解不同表面处理对圆木柱受火后力学性能的影响规律。结果表明,未受火对比试件和受火时间较短的圆木柱均呈轴压破坏特征,受火时间较长圆木柱呈偏压破坏特征。受火后试件剩余承载力较未受火对比试件降低5.3%~80.2%,降低幅度与受火时间成正比、与截面尺寸成反比;传统地仗保护试件剩余承载力损失程度明显小于表面无处理试件和表面涂抹防火涂料试件。受火后圆木柱初始刚度显著降低,降低幅度随受火时间增加而增加,有传统地仗保护试件降低幅度小于表面无处理试件。传统地仗保护试件受火炭化后表面有一层白色覆盖物,其炭化速度小于表面无处理试件。数值模拟结果与试验结果符合较好,可供传统历史木结构受火后的评估鉴定。     

高性能纤维增强水泥基复合材料条带加固砖砌体墙抗震性能试验研究

高性能纤维增强水泥基复合材料(ECC)具有超高的极限抗拉应变,在土木工程领域具有广泛的应用前景。针对量大面广的无圈梁构造柱砖砌体房屋,研发了高效的ECC加固方法,对2片未加固砖墙和2片加固砖墙开展了拟静力试验研究。试验结果表明:ECC条带加固能显著提高砖砌体墙的抗剪承载力、变形能力和耗能能力,施工工艺可保证ECC条带与砖砌体墙的可靠黏结。加固后无圈梁构造柱墙体的各项力学性能均优于未加固的有圈梁构造柱墙体。     

碳纤维复材-钢复合板材单向拉伸力学性能试验研究

为研究纤维增强材料-钢复合板材的单向拉伸力学性能,对19组共57个碳纤维复材(CFRP)-钢复合板材试件进行单向受拉试验。试验考虑了碳纤维布层数、钢板厚度、碳纤维布布置形式及碳纤维布铺设角度的不同设置。试验结果表明:当碳纤维布平行于受拉方向布置时,纤维布层数、纤维布布置形式及钢板厚度的变化均不会影响试件的破坏过程及最终破坏形态,表现为钢板受拉屈服后CFRP层的受拉断裂破坏。随着碳纤维布铺设角度的增大,CFRP层与钢板的协同变形效应减弱,最终破坏形态变为CFRP层-钢板界面剥离破坏。最后,基于复合法则给出了FRP/钢复合板材宏观应力-应变关系理论模型。     

钻孔结合内窥镜法检测套筒灌浆饱满度试验研究

钻孔结合内窥镜法是在套筒出浆孔管道或套筒出浆孔和灌浆孔连线任意位置钻孔,然后沿孔道底部伸入内窥镜探头测量套筒灌浆缺陷深度。该法无需预埋任何元件,操作简单易行,且对灌浆套筒力学性能无明显不利影响,可用于在建或已建装配整体式混凝土结构套筒灌浆质量检测。基于套筒内钢筋锚固长度要求、套筒产品构造特征及灌浆缺陷深度,提出灌浆饱满度计算公式,实现套筒灌浆饱满度检测的量化评估。     

火灾后混凝土结构损伤的鉴定和对策

结合作者的大量工程实践,列举了几个火灾后混凝土结构鉴定和加固的实例,探讨了火灾后混凝土结构鉴定的步骤和注意事项。     

CFRP维修加固局部受损木柱的试验研究

木柱在长期使用过程中易发生底端腐朽或局部损伤。共进行13根木柱采用局部顺纹木块替换并用CFRP布包裹的试验研究,取得了较好的维修加固效果。研究结果表明,受损木柱的极限承载力明显降低,降低幅度大于其截面损失幅度,且破坏呈明显的偏心受力特征;局部受损处用完好顺纹木块替换并用CFRP布包裹后,其受压承载力和延性性能可得到完全恢复;但采用横纹木块替换时,其受压承载力不能得到完全恢复。顺纹木块局部替换并用CFRP布包裹维修加固局部受损木柱是行之有效的方法,可用于木结构维修加固的工程实践。     

新型梁柱-板柱组合结构(住宅)体系的试验研究

新型梁柱———板柱组合结构(住宅)体系是指为适应现代住宅的大空间、灵活隔断的要求,住宅部分采用外为梁柱框架内为无柱帽的板柱结构,当有公建部分的多功能要求时,底部可采用梁柱框架结构的体系。对本体系探讨了设计理论和方法,进行了系列试验和工程试点。在此仅对系列试验进行综合分析,包括2个12层及1个9层模型振动台试验、4个有填充墙框架的抗震试验、10个设有抗冲切元件并受不平衡弯矩作用的大型板柱节点试验以及对试点工程的现场实测。试验表明,该体系建筑功能好,实为梁柱-板柱-剪力墙体系,可考虑填充墙的作用,抗震性能优良;板柱节点的设计可采用空间拉杆拱模型;板柱节点设置锚栓抗冲切元件时,锚栓均参与工作,可实现破坏面的外延,使板厚由受弯控制。     

设置碟形弹簧的框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究

受控摇摆墙通常采用预应力筋的形式实现，预应力筋基础锚固施工困难，墙体摇摆幅度很小且易与基础发生碰撞。为解决上述问题，研发了一种受控摇摆墙，主要通过基于碟形弹簧的装置实现墙体的受控约束，墙体与主体框架、基础分别采用耗能连接件和V形支撑连接。设计制作了缩尺比为1∶2的对比框架与框架-摇摆墙试件，通过低周往复加载试验研究其抗震性能、破坏模式和自复位特性。结果表明，设置碟形弹簧的框架-摇摆墙较对比框架承载力提高了107.1%，且具有更好的刚度退化性能与耗能性能，框架结构的变形模式得到改善，使得各层的层间位移趋于均匀。连接件是影响框架-摇摆墙结构耗能及协调层间变形的关键，应进一步研究其改进措施及优化设计。