钢管混凝土界面粘结性能研究现状与分析进展

综合国内外相关研究成果,从粘结应力组成、粘结强度计算、粘结滑移本构以及粘结性能有限元分析等方面对钢管混凝土的界面粘结研究现状进行了总结,结果表明:粘结应力主要由化学胶结力、机械咬合力及摩擦力组成,摩擦力承担界面主要的抗剪作用;对粘结强度影响较大的因素为钢管形状、钢管尺寸及界面粗糙程度,其他影响因素得到的结论并不一致;现有的粘结强度试验值均未考虑材料自重影响,低估了实际的粘结强度,计算发现美国规范对粘结强度的取值较为合理.在此基础上,对钢管混凝土界面粘结的研究进展进行了分析,认为新型钢管混凝土及特殊环境下钢管混凝土的粘结性能和机理有待继续深入探索.     

扩大十字形截面型钢混凝土柱-SRC梁节点抗震承载力试验研究

提出了内置扩大正、斜向十字形截面型钢混凝土柱-工字钢型钢混凝土（SRC）梁节点的构造方式。通过对4个内置扩大正十字形和斜向十字形截面的型钢混凝土柱-SRC梁节点试件和1个内置普通十字形截面型钢混凝土柱-SRC梁节点试件的低周反复荷载试验,研究了试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、剪切变形和钢材应变,分析了配钢形式、加载角度和构造措施（直接焊接、竖向隔板连接）对节点受力性能的影响,并在此基础上对节点核心区受剪承载力进行了计算。试验结果表明：上述两种新型截面型钢混凝土梁柱节点均发生节点区剪切破坏,达到极限状态时,节点区箍筋及型钢腹板应力均达到屈服强度,试件型钢及翼缘框内混凝土仍能承担较大荷载,并趋于稳定;新型SRC梁柱节点核心区剪力-剪切角滞回曲线饱满,无捏缩现象,其受剪承载力比相同破坏模式的普通型钢混凝土梁柱节点试件大;柱内采用斜向布置十字型钢以及梁柱正交时,节点试件的剪切承载力更大,所提出的两种构造措施对节点承载能力影响不大。     

预压碟簧自复位装配式混凝土梁柱节点滞回特性研究

为提升装配式RC框架结构的可恢复性能，提出了一种带有可控塑性铰的自复位装配式RC梁柱节点(PJ-CPH),其中可控塑性铰是由机械铰、摩擦耗能装置和碟簧自复位装置组合而成。将碟簧自复位装置简化为非线性弹簧元件，摩擦耗能装置简化为蜗簧元件和阻尼元件串联，给出了PJ-CPH的力学模型，建立了PJ-CPH的恢复力模型。采用ABAQUS软件对5个不同设计参数的PJ-CPH在低周往复荷载作用下的滞回性能进行模拟，结果表明：PJ-CPH的滞回曲线呈现“旗帜形”特征，提出的恢复力模型与有限元计算结果吻合良好，能够较好预测PJ-CPH的滞回特性；碟簧自复位装置提供的复位弯矩与摩擦耗能装置的启动弯矩平衡时，摩擦片残余弹性扭转变形无法完全自复位；在摩擦耗能装置启动弯矩不变的情况下，当复位率大于1.00时，提高复位率并不能减小梁端残余位移，反而会增加残余位移。     

型钢混凝土框架-核心筒混合结构地震易损性分析

增量动力分析(IDA)是进行结构抗震性能评估的一种有效方法,根据IDA方法的原理和特点,提出用其进行型钢混凝土(SRC)框架-核心筒混合结构地震易损性分析的具体步骤;将SRC框架-混凝土核心筒的性能水平划分为5档,在统计分析基础上提出各性能水平的层间位移角限值,并进一步建立SRC框架梁柱和混凝土剪力墙的单元模型。采用IDA方法对一规则SRC框架-混凝土核心筒进行分析,以PGA和Sa作为地震强度参数得到结构地震易损性曲线,分析表明,结构超越生命安全和接近倒塌的概率较小,其在不同地震作用下均具有良好的抗震性能。     

钢筋混凝土框架-剪力墙模型结构的拟动力试验研究

为进一步研究框架-剪力墙结构的抗震性能,以某大型火电厂7层7跨钢筋混凝土主厂房纵向框架-剪力墙结构体系的实际工程资料为背景,取几何缩尺比1∶8将原型结构转化为模型结构,分别通过不同地震水平的拟动力试验和伪静力试验对模型结构的开裂、屈服顺序、耗能能力、刚度退化、承载力、延性及变形性能等进行研究,分析了模型结构的破坏机理、受力特点、内力分布规律、结构的薄弱部位和动力反应。试验表明,模型结构的荷载-侧移滞回曲线饱满,耗能能力较好,具有良好的抗震性能,其破坏模式是剪力墙根部先屈服、随后梁端逐次出现塑性铰、最后柱根屈服;剪力墙对结构的承载能力和变形性能有较大影响,框架-剪力墙的协同工作随结构塑性变形的发展而变化。研究结果为此类结构的抗震设计提供了基础。     

矩形钢管混凝土柱挠曲二阶效应的分析研究与设计计算

收集了近年来的两批矩形钢管混凝土柱的试验资料,其中,柱两端所作用压力的偏心距有多种不同的组合,挠曲变形有单曲率及双曲率。根据其数据,进行了挠曲二阶效应的分析研究。矩形钢管混凝土柱在偏心压力作用下会出现塑性变形并开裂,在二阶效应分析中须考虑其对柱截面弯曲刚度的影响。将柱视为等效弹性体,对于承载力极限状态设计阶段,利用理论公式并采用调整后的柱截面弯曲刚度,提出了计算方法,计算结果与试验数据吻合良好。将此方法应用于矩形钢管混凝土柱的设计,考虑二阶效应影响,求得弯矩增大系数。     

钢筋混凝土柱剪切粘结破坏影响因素分析

剪切粘结破坏是钢筋混凝土压弯构件一种常见的震害形式,剪切粘结破坏柱刚度退化快、延性差、滞回曲线#x0201c;捏拢#x0201d;现象明显、耗能能力差,因此,有必要进一步研究钢筋混凝土柱剪切粘结破坏的影响因素,以避免此类震害的发生。该文通过试验数据和有限元模拟分析了面积配箍率、混凝土强度、轴压比、剪跨比、纵筋直径及加载方式对钢筋混凝土柱破坏形态的影响,结果表明钢筋混凝土柱易于发生剪切粘结破坏的条件为:面积配箍率较大、混凝土强度等级较低、轴压比0.1#x02264;n#x02264;0.5、剪跨比1.25<#x003bb;<2.5、配筋率较大且纵筋直径较大、低周往复荷载作用。     

约束混凝土实用本构关系模型

探讨了约束混凝土的受压性能,分析了钢管约束混凝土及箍筋约束混凝土侧向约束力的作用机理.基于双剪统一强度理论并结合钢管约束混凝土及箍筋约束混凝土轴压试验数据,建立了约束混凝土统一的峰值应力和峰值应变计算公式,并对其进行了验证.与中国现行规范相结合,提出了约束混凝土统一的实用应力-应变本构关系模型,并与试验曲线进行了对比.结果表明:所提出的峰值应力和峰值应变计算公式以及本构关系模型更加精确,并且简单实用,可用于多种约束混凝土构件的非线性分析.     

型钢混凝土结构抗震性态水平和容许变形值的研究

结合国内外对钢筋混凝土结构性能水平的划分标准,将型钢混凝土(SRC)结构的性能水平划分为正常使用、暂时使用、生命安全和接近倒塌四个阶段;介绍了SRC柱的主要破坏形态,提出了四个性能水平的失效判别标准和参数;在总结国内外SRC试验柱和平面框架试验研究资料的基础上,得出SRC框架结构四个性能水平极限状态对应的层间位移角限值和柱端裂缝宽度分布范围.最后结合性能抗震设计理念,提出SRC结构基于性能抗震设计尚需深入研究的问题.     

SRC框架结构基于需求能力系数法的抗震性能评估

介绍了增量动力分析(IDA)方法的原理和特点,在此基础上,分析了考虑地震需求和结构能力不确定性的抗震性能评估方法——需求能力系数法,并提出用其评估型钢混凝土(SRC)结构抗震性能的具体过程.以一规则SRC框架结构为例,通过IDA分析曲线得到其达到不同设防目标的可靠等级均为90％以上,这表明结构在8度罕震作用下的整体性能良好,能满足各性能水准的要求.