低周反复荷载下型钢再生混凝土框架中节点抗震性能试验研究

为研究型钢再生混凝土框架中节点的破坏特征和抗震性能,进行4榀粗骨料取代率分别为0%、30%、70%、100%的1∶2.5模型试件的低周反复加载试验,观察其破坏形态和受力特点,对框架中节点的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力、强度退化、刚度退化、层间位移角、延性以及耗能能力等力学性能进行分析研究。结果表明:型钢再生混凝土框架中节点的典型破坏形态是节点核心区剪切斜压破坏;荷载-位移滞回曲线饱满,位移延性系数介于3.95~4.88;弹塑性极限位移角约为1/19~1/26;破坏时节点的等效黏滞阻尼系数介于0.322~0.335;随着再生粗骨料取代率的增加,型钢再生混凝土框架中节点的抗剪承载力和耗能能力有所降低,延性减小。但是相对于普通型钢混凝土框架中节点而言抗震性能降低不大。     

低周反复荷载作用下型钢再生混凝土柱延性分析

对17根型钢再生混凝土柱进行了低周反复荷载试验,观察了型钢再生混凝土柱的破坏形态,分析了其滞回曲线特性。在此基础上,研究了型钢再生混凝土柱的延性特征,主要分析了再生粗骨料取代率、轴压比、体积配箍率和剪跨比对柱位移延性系数的影响,并给出了柱的极限位移角限值。结果表明:型钢再生混凝土柱主要发生剪切斜压破坏、弯剪破坏及弯曲破坏;除高轴压比试件外,大剪跨比柱滞回曲线饱满,位移延性系数均大于3,表现出较好的抗震性能;柱延性随着再生粗骨料取代率和轴压比的增大而降低,但随着体积配箍率及剪跨比的增大而增大;柱极限位移角均值约为1/40,表现出较好的位移变形能力。     

低周反复荷载下二层再生混凝土框架抗震性能试验研究

通过对1榀单跨二层再生混凝土框架进行低周反复试验,研究其结构的破坏特征、滞回性能、骨架曲线、强度和刚度退化和耗能能力等。同时,利用预先设置在钢筋上的应变片研究和分析再生混凝土框架梁柱中纵筋、箍筋关键点应变在低周反复荷载下的变化规律。试验结果表明,再生混凝土框架梁端、柱脚荷载-曲率滞回曲线较丰满,有良好耗能能力。结构变形为屈服时的3.5倍时,其承载力无明显降低。再生混凝土框架具有良好的抗震性能,应用于工程实际是可行的。     

改性再生混凝土框架中节点抗震性能试验研究

通过对两榀再生粗骨料取代率为100%,粉煤灰等量取代率为15%的改性再生混凝土框架中节点的试验,探讨粉煤灰作为外加剂的改性再生混凝土框架节点的破坏机制、滞回曲线、刚度退化、能耗性能、延性特征等抗震性能。试验表明:改性再生混凝土中节点破坏过程均经历初裂、通裂、极限、破坏四个特征阶段;节点核心区破坏时混凝土呈酥裂状破坏,表现出明显脆性性质;梁根部适量配置纵筋,在核心区发生剪切破坏前,能够充分发挥变形能力,滞回曲线较为丰满;轴向压力的施加,改变了核心区主拉应力方向,延缓了节点裂缝的开展;再生混凝土试件具有一定的延性和耗能能力,能够满足抗震性能要求。     

低周反复荷载下装配整体式混凝土框架边节点的抗震性能

以某18层装配整体式混凝土框架工程为背景,按照"强柱弱梁"、"强节点弱构件"的原则设计试件,取其标准层中典型的普通剪跨比边节点和短剪跨比边节点进行低周反复荷载下的足尺模型试验,对装配整体式混凝土框架边节点的破坏形态、滞回曲线、位移延性、耗能能力、剪切变形进行了系统的研究。结果表明:2个装配整体式混凝土框架边节点在低周反复荷载下均具有较大的安全储备;普通剪跨比边节点和短剪跨比边节点的破坏形态分别为梁端弯曲破坏和梁端剪切破坏,此时梁端纵向钢筋屈服,而柱内纵向钢筋和核心区内箍筋在整个受力过程中均处于弹性状态;发生弯曲破坏的普通剪跨比边节点的耗能明显高于发生剪切破坏的短剪跨比边节点的耗能。     

低周反复荷载下预应力砌块墙体的试验研究

通过2片施加了竖向荷载预应力的混凝土小型空心砌块墙体及1片普通对比砌体的水平低周反复荷载试验,分析了预应力砌体的抗裂性能、裂缝开展及破坏形态以及滞回特性、骨架曲线、延性、刚度退化等抗震性能.研究结果表明,预应力延缓了混凝土小型空心砌块墙体的开裂,提高了墙体的开裂荷载和极限承载力,预压应力改变了墙体破坏时的裂缝分布形状,裂缝密而细,布满全部墙灰缝,没有明显的主裂缝,墙体施加预压应力后,刚度、变形能力、延性、耗能能力等抗震性能得到了有效改善.     

再生混凝土框架梁柱中间节点试验研究

对6个再生混凝土框架梁柱中间节点足尺构件进行低周反复荷载试验,研究低轴压比条件下再生混凝土节点区的粘结锚固性能。通过改变穿越节点核心区的梁纵筋直径、强度来研究再生混凝土节点的最小相对锚固长度,同时研究新的构造措施对节点粘结锚固性能及核心区抗剪能力的影响。结果发现在低轴压比条件下,按照普通混凝土规范设计的再生混凝土框架梁柱中间节点发生粘结滑移破坏,减小梁纵筋直径或在贯穿节点区的梁纵筋上焊接横向锚固钢筋均可以提高节点区的粘结锚固性能。再生混凝土节点抗剪承载力应在普通混凝土节点计算公式的基础上进行折减。     

低周反复荷载下钢梁-混凝土墙节点受力性能试验

结合实际情况,对3个钢梁-混凝土刚接节点试件进行了低周反复荷载试验,3个节点的破坏形态、滞回曲线特性、刚度变化等一系列受力性能表明,试件的延性及耗能能力均满足抗震设计要求,螺栓规格的提高能显著提高节点的承载力及抗震性能,连接板厚度的增加也能提高节点的承载力及抗震性能,但效果不是很明显。     

腋板加强型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能研究

为对比分析普通节点和腋板加强型节点钢框架的抗震性能,采用ANSYS有限元分析软件对两种不同节点形式的钢框架建立三维空间计算模型,进行了低周反复荷载作用下的有限元模拟。对比分析了两种节点钢框架模型的破坏形态、滞回性能、承载力、耗能能力、强度及刚度退化性能。分析结果表明,腋板加强型节点钢框架能有效地提高钢框架的承载力,达到塑性铰外移的目的,滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力,退化性能较普通节点钢框架更缓慢。研究内容可为工程应用和理论分析提供参考。     

反复荷载下型钢再生混凝土柱抗震性能试验研究

为研究型钢再生混凝土柱的破坏形态和抗震性能,对10个不同剪跨比、再生粗骨料取代率、轴压比、体积配箍率的型钢再生混凝土柱进行低周反复荷载试验,观察其受力过程及破坏形态,分析不同设计参数对荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性、耗能能力及刚度退化等力学性能的影响。试验研究结果表明:型钢再生混凝土柱的主要破坏形态为剪切斜压破坏、弯剪破坏以及弯曲型破坏,破坏形态与剪跨比有关;滞回曲线大多呈梭形且较为饱满,说明型钢再生混凝土柱具有较好的延性及耗能能力;取代率对试件承载力影响不明显,延性及耗能能力随取代率的增加而有所降低;随着轴压比的增大,试件承载力有一定提高,但其衰减加快,且延性及耗能能力降低;增大体积配箍率时,试件承载力增大不明显,但延性及耗能能力显著提高。总体上看,型钢再生混凝土柱具有较好的抗震性能,可以通过合理的设计将其应用于抗震结构中。     

低强再生碎砖混凝土力学性能试验研究

通过对4组不同配合比的低强再生碎砖混凝土试块进行力学试验,试验结果表明:粉煤灰采用等量取代的方式掺入能改善混凝土的和易性但对强度会有较大的影响,且在一定的范围内,其掺量与抗压强度的下降幅度基本相等;低强再生碎砖混凝土的应力-应变曲线与普通混凝土相似,但其弹性模量不能直接套用普通混凝土的经验计算公式。     

再生粗骨料含量对再生混凝土力学性能的影响分析

为了研究再生粗骨料取代率对再生混凝土力学性能的影响,利用废弃混凝土为再生粗骨料来源,研究取代率从0%至100%变化,中间级差为10%的11种再生混凝土,制作了33个标准立方体、33个标准棱柱体和33个尺寸为150 mm×150 mm×550 mm的棱柱体再生混凝土试件,依标准试验方法进行力学性能测试。通过试验,获取了再生混凝土取代率与立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、应变延性系数、耗能系数、割线刚度和损伤度等力学性能指标之间的关系。研究结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度总体呈现增长的趋势;抗折强度呈现先增长后减小的趋势;弹性模量总体呈现减小的趋势;延性系数、耗能系数、割线刚度总体均呈现减小的趋势但减小幅度较小;再生混凝土的刚度退化和损伤累积过程与天然混凝土较为一致。综合考虑再生混凝土基本力学性能指标和经济性能指标,建议以30%~40%作为再生混凝土的最优取代率。     

钢筋再生混凝土楼板的承载性能试验研究

为了研究钢筋再生混凝土楼板的力学性能,共设计了6个试件,其中3个单向板和3个双向板,主要以再生粗骨料取代率为变化参数,取代率分别为0%,50%,100%。通过对两类楼板进行抗弯试验,观察试件的破坏形态、获取了试件受力的全过程曲线、跨中挠度发展情况及构件的极限承载力等重要数据,并分析再生粗骨料取代率对单向板和双向板的影响,利用相关规范的计算方法对再生混凝土楼板承载能力进行计算,并与试验实测结果进行对比。试验结果表明:不同骨料取代率的楼板破坏形态相似;在混凝土出现裂缝前,随着荷载的增加,楼板的挠度基本呈线性增大;当混凝土开裂后,钢筋再生混凝土楼板的挠度增大有突变;钢筋再生混凝土单向板的刚度比钢筋普通混凝土单向板好,双向板则相反;钢筋再生混凝土楼板与钢筋普通混凝土楼板相比,两者开裂荷载较为接近,但钢筋再生混凝土楼板有极限承载力高的优点。研究结果可为钢筋再生混凝土板构件的进一步研究和推广应用提供参考。     

再生混凝土的长期力学性能试验研究

为了保证再生混凝土结构的工程质量和安全性,需要对再生混凝土的长期力学性能作出准确评价。基于这一工程需要,系统对不同强度等级的再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度以及弹性模量随时间的发展规律进行研究。结合试验结果对再生混凝土上述各长期力学性能的变化规律给予分析,并对普通混凝土长期力学性能计算方法对再生混凝土的适用性进行考察。试验结果表明:再生混凝土的长期抗压强度与普通混凝土存在一定的差异,主要表现为强度和弹性模量随龄期增长较多,发展相对较快。普通混凝土长期力学性能计算公式不适用于再生混凝土。基于试验结果,提出再生混凝土长期力学性能计算方法。     

再生骨料透水混凝土力学性能和透水性能的试验研究

为了节约资源、保护环境,提高建筑垃圾的使用率,文中运用正交试验法制备再生骨料透水混凝土,通过测试其力学性能和透水性能,探索再生红砖取代率、砂率等因素对其性能的影响规律。试验结果表明,红砖取代率为15%、砂率为6%时,再生骨料透水混凝土的力学性能和透水性能较好;0.25水灰比要优于0.35水灰比;相较于5～10mm粒径,10～20mm粒径的再生骨料透水混凝土强度较低,但是透水性能较好。     

含天然节理灰岩加、卸荷力学特性试验研究

为模拟一般地下节理岩体开挖加卸荷效应,进行含天然节理灰岩试样的加轴压、卸围压应力控制试验及常规三轴压缩试验,得到2种试验条件下的全应力-应变曲线.对试验后的岩样破坏特征、强度和变形特性的分析结果表明:无论是常规三轴压缩还是加轴压卸围压试验,其破坏均有沿节理面和穿切节理面2种方式.常规三轴压缩表明,当节理面与最大主应力夹角＜40°时,岩样为穿切节理面破坏,当夹角＞40°时,岩样为沿节理面破坏.对加、卸荷试验而言,2类破坏看不出与夹角的关系.加、卸荷试验沿节理面破坏试样的峰值强度、残余强度都明显低于穿切节理面破坏试样的峰值强度和残余强度.加、卸荷破坏试验中,沿节理面破坏试样没有明显的屈服阶段,峰值强度后强度迅速降低,没有出现三轴压缩破坏中的屈服和强度提高过程.     

钢筋再生混凝土柱受压承载力试验研究

为了研究钢筋再生混凝土柱的受压性能,设计6个试件进行轴心受压和偏心受压加载试验,考虑再生粗骨料取代率、相对偏心距、配箍率三个变化参数。通过试验观察试件受力破坏过程及形态,获取截面应力分布、变形和极限承载力等重要参数;并分析各变化参数对再生混凝土柱承载性能的影响规律。结果表明:钢筋再生混凝土柱受力破坏过程及形态与普通钢筋混凝土柱相似,均表现为混凝土的压碎;偏心距对试件的极限承载力影响明显,随着相对偏心距的增大,试件的极限承载力逐渐减小,而再生粗骨料取代率对其承载力的影响不显著;采用普通钢筋混凝土的强度计算方法计算钢筋再生混凝土柱轴心受压强度时,试验值比计算值小,偏于不安全,而计算偏心受压强度时,试验值比计算值大。     

再生混凝土配合比设计试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土和易性、抗压强度和配合比进行了试验研究,着重分析了水灰比、单位用水量和砂率对再生混凝土和易性及强度的影响。研究表明：水灰比是影响再生混凝土和易性及抗压强度的最主要因素,合理砂率为0．35～0．40。通过试验回归了再生混凝土强度和水灰比的关系。     

不同级配再生粗骨料性能试验研究

通过对3种不同最大粒径的再生混凝土试块的试验表明,再生粗骨料无论是连续级配还是单粒级,其表观密度、堆积密度都比天然碎石低,含水率、压碎指标值、吸水率偏高,但连续级配和单粒级的各项性能也互有差别.再生混凝土和易性随用水量增大及外掺料的加入而提高,但强度会因其增加而降低.