钢管混凝土柱-预应力混凝土节点的抗剪受力性能研究

文中对钢管混凝土柱-预应力混凝土节点的抗剪受力性能进行研究,对比了不同结构型式节点结构的抗剪受力性能。结果表明,预应力可以有效提升构件的抗剪承载能力;预应力值越大,最大承受荷载对应的梁纵筋应变越小;预应力筋可以有效提升梁箍筋的承载能力;所有构件的梁根部破坏后节点依然具有抗剪能力,满足强节点弱构件的设计需求。     

预应力型钢混凝土梁-角钢混凝土柱框架节点滞回性能试验研究

通过3个预应力及1个非预应力型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点试件的低周往复荷载试验,研究了此类梁柱节点的破坏形态、滞回曲线、耗能能力、刚度退化、变形恢复性能和延性,分析了轴压比和预应力度对节点滞回性能的影响.结果表明:达到水平峰值荷载前,所有节点试件均首先发生梁端弯曲破坏,达到峰值荷载时,节点核心区混凝土被斜向压碎,发生剪切破坏,最终呈现出混合破坏形态;所有节点试件的水平荷载-位移滞回曲线均呈现出一定的捏缩;通过提高预应力度可以提高此类节点核心区的抗剪承载力,但降低了剪切变形的延性,过高的轴压比会一定程度上降低节点核心区的抗剪承载力以及剪切变形的延性.此外,建议设置剪力栓加强角钢与混凝土保护层的粘结能力.     

CCFST柱-预应力混凝土环梁节点抗剪承载力计算分析

圆钢管混凝土(CCFST)柱-预应力混凝土环梁节点作为一种全新的节点形式,其充分结合了钢结构承载力大与预应力混凝土结构跨度大的优点,可应用于大型场馆及超高层建筑当中。但目前国内外学者对于该新型节点的受力性能研究尚少,在试验研究与有限元分析对比的前提下,利用有限元软件对该新型节点核心区受剪性能全过程进行分析,主要研究了预应力参数对该节点抗剪承载力的影响,提出了CCFST柱-预应力混凝土环梁节点抗剪承载力的计算公式。研究结果表明:当预应力从0增至0.75fptk时,节点抗剪承载力提高了约14%;节点抗剪承载力公式计算值与有限元分析结果吻合良好。     

世博会主题馆预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点设计及试验研究

为研究预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点的破坏特征及受力性能,进行了4个模型试件的低周反复荷载试验。观察了各节点的受力过程及破坏形态,并分析了试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力和延性等力学特性。结果表明：预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点典型破坏形态是梁端弯剪破坏,该类节点的延性与混凝土梁柱节点相似,位移延性系数为2.0,柱内钢骨可提高节点的承载能力及刚度;柱内钢骨变截面可有效改善节点的延性性能,而对承载能力没有影响;节点处混凝土的浇筑质量对节点的整体受力性能影响较大。最后对该类节点给出了设计及施工建议。试验研究成果可为预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点工程研究及应用提供参考。     

预应力钢带加固混凝土梁斜截面开裂荷载及抗剪承载能力分析

预应力钢带加固钢筋混凝土梁能有效提高梁斜裂缝开裂荷载和斜截面抗剪承载能力。根据试验研究结果,首先分析预应力钢带加固混凝土梁斜截面破坏机理,并考虑预应力度、钢带应变不均匀系数对梁抗剪承载力的影响,并利用桁架模型推导了预应力钢带加固钢筋混凝土梁的抗剪承载力设计算式和实用计算式,同时进一步对预应力钢带加固钢筋混凝土梁应力状态进行计算分析,提出预应力钢带加固混凝土梁斜截面开裂荷载的计算公式。经与试验结果进行对比分析,所提出斜截面承载能力和开裂荷载的两套算式的计算结果均与试验结果吻合较好。     

活性粉末混凝土预应力梁剪切性能研究

通过对未配任何形式抗剪钢筋的活性粉末混凝土无粘结预应力梁做受剪试验研究，得到了RPC预应力梁受剪时的应力及应变分布、开裂荷载及破坏荷载等受力性能与破坏特征，对RPC材料的抗剪性能有了一个初步的了解。     

预应力型钢混凝土双坡框架抗震性能试验研究

为研究预应力型钢混凝土双坡框架的抗震性能和破坏机理，基于同等承载能力条件设计缩尺比为1∶4的1榀预应力混凝土双坡框架(PC-F)和1榀预应力型钢混凝土双坡框架(PSC-F),并对其进行竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的加载试验，得到框架的裂缝开展和分布及破坏形态特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、等效黏滞系数、总耗能和位移恢复能力等抗震性能指标。试验结果表明：同等承载力条件下，预应力型钢混凝土双坡框架具有更优越的抗剪能力和抗震性能；相较于预应力混凝土双坡框架，预应力型钢混凝土双坡框架的开裂荷载提高了70%;型钢的存在使得预应力混凝土双坡框架的破坏机制由两铰(柱-斜坡梁节点)破坏转变为四铰(柱-斜坡梁节点、斜坡梁-水平梁节点)破坏，每个塑性铰部位呈现典型的弯曲延性破坏特征；相较于预应力混凝土双坡框架，预应力型钢混凝土双坡框架滞回环近似梭形更加饱满，峰值荷载后承载力退化及刚度退化更加缓慢，位移延性系数、等效黏滞阻尼系数、总耗能分别提高了9.27%、30.6%、53.5%,位移恢复能力系数降低27.5%。     

体外预应力混凝土简支梁剪切性能试验研究

为了研究节段式体外预应力混凝土梁的剪切性能,采用剪跨比、配箍率、接缝类型、体内外预应力筋配比等参数进行了13根整体式和14根节段式(胶接缝和干接缝)体外预应力混凝土简支模型梁试验。描述了模型梁箍筋应力、体外预应力筋应力、挠度随荷载变化规律,以及破坏裂缝形成过程和破坏形态;分析了剪跨比、体内外预应力筋配比、接缝位置和数量及类型对梁剪切性能的影响。研究表明,节段式体外预应力混凝土梁的剪切性能和整体式梁有很大差异,接缝决定着剪切破坏形态与破坏裂缝的形成、较大削弱了梁的抗剪承载力、明显增大了破坏裂缝的宽度和梁体破坏时的变形;配置体内预应力筋能有效改善体外预应力混凝土梁的剪切性能;整体式体外预应力混凝土梁的剪切性能和一般预应力混凝土梁也有一些差异。     

预应力混凝土简支迭合梁在均布荷载下的抗剪性能

本文介绍了预应力混凝土简支迭合梁的抗剪强度试验,分析了在均布荷载作用下迭合梁的正截面变形特点,迭合梁正、斜截面裂缝开展过程和斜截面破坏机理。为了计算均布荷载下梁的抗剪强度,引入了等效剪跨比的概念。推导出了均布荷载作用下预应力混凝土简支迭合梁的斜截面抗剪强度计算公式。     

高强轻骨料混凝土梁抗剪承载力的试验分析与计算

通过集中荷载作用下的8根高强轻骨料混凝土简支梁的抗剪试验研究,分析了高强轻骨料混凝土梁的抗剪破坏形态和抗剪性能。结合国外大量砂轻混凝土简支梁抗剪试验结果的分析,提出了砂轻混凝土无腹筋梁斜向开裂荷载和抗剪极限荷载的计算公式,与试验结果符合较好。在此基础上,建议了砂轻混凝土无腹筋梁和有腹筋梁的简化抗剪计算公式。     

预应力绕丝加固RC梁抗剪性能试验研究

本文提出了1种新型钢丝绳加固RC梁的预应力施加及锚固方式。设计了4组RC梁抗剪性能试验,研究不同的预应力水平对加固梁抗剪性能的影响。试验在5000kN液压伺服长柱试验机上进行。分析了试件破坏形态、荷载-挠度关系曲线、箍筋应变等试验结果。研究结果表明:这种加固方式可有效实现对钢丝绳的锚固和预应力的施加;预应力绕丝加固RC梁可延缓受剪区斜裂缝的发展,改善加固梁的变形性能;加固梁的受剪承载力随着预应力水平的提高而提高,但预应力水平不宜过大,预应力太大会改变梁的破坏形态,发生弯曲破坏。     

传统风格钢筋混凝土梁-柱节点抗剪机理分析与抗剪承载力计算

结合传统风格钢筋混凝土梁-柱中节点的低周反复荷载试验结果,分析了传统风格钢筋混凝土梁-柱节点的受力机理及影响节点抗剪承载力的主要因素。结果表明:传统风格钢筋混凝土梁-柱节点受力机理及抗剪承载力与常规梁-柱节点有显著区别,其开裂荷载及抗剪承载能力大小主要取决于下核心区强度;节点抗剪承载力主要影响因素为混凝土强度、节点体积配箍率、轴向力及上、下梁间距。基于抗剪机理分析及主要影响因素分析,提出了传统风格钢筋混凝土梁-柱节点的开裂荷载和抗剪承载力的计算公式,根据试验结果确定了相关系数。研究成果可为该类结构的工程实践提供参考。     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受剪承载力试验研究

通过7根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,研究了芳纶纤维布的预应力水平及加固形式对混凝土梁抗剪承载力的影响。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固混凝土梁相比,其开裂荷载显著提高,屈服荷载与极限荷载明显提高;预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的抗剪承载力随着纤维布预应力水平的提高而增大。     

方钢管混凝土柱-H型钢梁外环板节点抗剪性能研究

设计了3个方钢管混凝土柱-H型钢梁外环板节点试件,通过低周往复荷载试验,研究节点抗剪性能.根据试验现象和结果对节点破坏形式、梁端荷载-位移滞回曲线和骨架曲线进行分析.结果表明试件全部发生核心区剪切破坏,主要特征为核心区钢管腹板撕裂,随着轴压比增加还出现了外环板与钢管柱焊缝断裂的现象.分析轴压比对外环板节点抗剪性能的影响...     

腐蚀预应力混凝土梁抗剪性能试验

为研究预应力筋腐蚀对预应力混凝土梁抗剪性能的影响,设计制作了4片预应力混凝土梁,采用外加恒电流法对单侧弯剪区局部预应力筋进行了快速腐蚀,并对不同锈蚀程度混凝土梁进行了抗剪试验,分析了预应力筋腐蚀对梁开裂、变形、钢筋受力、破坏形态以及抗剪承载力的影响,并在试验基础上对锈蚀PC梁抗剪承载力计算方法进行了探讨。结果表明:相同剪跨比下预应力筋腐蚀对混凝土梁的破坏形态影响很小,但对构件裂缝发展影响较大,引起开裂荷载显著降低;开裂前,预应力筋腐蚀对其刚度影响较小;开裂后,腐蚀引起刚度退化较为明显;预应力筋腐蚀导致相同荷载下箍筋、纵筋应变增大,构件抗剪承载力退化;预应力筋腐蚀率为3.2%,7.9%,13.2%的混凝土梁抗剪承载力分别下降5.8%,9.1%,15.5%;考虑腐蚀预应力筋截面减小,采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)公式对PC梁抗剪承载力计算具有较高的计算精度。     

型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点抗剪力学性能非线性分析

从配置型钢锚脚的型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱节点数值模拟结果出发,对比研究了型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱节点、型钢混凝土梁柱节点及型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点的破坏模式和抗剪性能,然后对型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点进行参数分析,考察了轴压比n0、型钢腹板厚度tw、角钢配钢率ρa、节点钢板箍配箍率ρv及混凝土强度fc对此类节点受剪性能的影响,并基于大量参数分析和统计结果给出了型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点抗剪承载力计算建议,其结果可供相关工程实践参考。     

玄武岩筋无机聚合物混凝土梁抗剪性能试验研究

玄武岩筋和无机聚合物混凝土都具有良好的耐久性能。通过玄武岩筋无机聚合物混凝土有腹筋梁的抗剪性能试验,获得了梁的破坏形态和裂缝开展情况;研究了试验梁荷载与挠度的关系;探讨了配箍率与剪跨比对其抗剪承载力的影响。结果表明:在剪跨比为1.5、2.0、2.5时,BFRP筋无机聚合物混凝土梁均发生剪压破坏;剪跨比λ=2.0、2.5的试验梁相比λ=1.5的试验梁开裂荷载分别降低10%、20%,极限荷载分别降低3.9%、29.4%;箍筋间距S=100、150 mm的试验梁相比S=80 mm的试验梁极限荷载分别降低6.6%、15.1%;混凝土梁开裂前,挠度增长缓慢,开裂后增长较快,表现为荷载-挠度曲线呈折线变化。     

不等强混凝土空间中节点抗震性能研究及其受剪承载力计算

为研究节点核心区采用与梁等强度的低强度混凝土浇筑的夹心节点的抗震性能,通过3组不同柱与梁混凝土强度比的空间夹心节点和传统节点(节点核心区混凝土与柱等强)的对比试件在双向低周往复荷载作用的性能试验研究,对比分析了各组试件的破坏形态、延性、耗能、变形等差异。研究结果表明:中低剪压比夹心节点的整体抗震性能稍弱于传统节点,相差不明显;中低轴压比、剪压比条件下,当柱与梁混凝土强度比小于1.5时,节点区可直接采用与梁相同强度的混凝土浇筑,当柱与梁混凝土强度比大于1.5时,其破坏形式转变为节点核心区剪切破坏,需采取相应的结构措施予以加强;采用平面节点软化拉-压杆模型,建立了承受双向水平荷载的空间节点软化拉-压杆受剪模型与受剪承载力的计算式,并将其计算结果与试验结果进行了校验,两者吻合较好。     

预应力混凝土梁的抗剪强度

<正> 为了正确认识预应力对钢筋混凝土梁抗剪强度的影响,为预应力混凝土的抗剪强度计算提供一些依据,几年来,原建委建研院和天津大学进行了68根梁150余次的抗剪强度试验,就在集中荷载作用下的预应力混凝土梁和钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了对比试验。通过试验证明,预加应力可推迟斜裂缝的出现和开展,由于梁的受压区高度加大,故预应力混凝土梁的抗剪性能比非预应     

预应力斜箍筋加固RC梁受剪性能试验研究

对6根预应力斜箍筋加固混凝土简支梁和1根对比梁进行了受剪性能试验。结果表明,该加固方法对混凝土梁的斜截面开裂荷载和极限荷载均有不同程度的提高,对梁斜裂缝宽度有一定的限制作用。基于桁架-拱模型理论,推导出预应力斜箍筋加固混凝土梁的理论计算公式。根据试验实测数据的回归分析,得到预应力斜箍筋加固混凝土梁在不同加固工况下预应力箍筋贡献的抗剪计算公式,计算结果与试验值吻合较好。