钢管混凝土抗剪承载力计算公式的推导与验证

通过对54个钢管混凝土柱的抗剪承载力试验结果进行多元线性回归分析,考察了套箍指标、剪跨比和轴压比对钢管混凝土柱抗剪承载力的影响,推导出钢管混凝土抗剪承载力的计算公式,并将理论计算值和试验值进行了比较,得出计算公式的安全系数,该公式对将来规程的修订和工程设计均有参考价值。     

钢管轻集料混凝土抗剪承载力试验研究

基于29根钢管轻集料混凝土试件抗剪试验,研究材料性能、截面特性、剪跨比及轴压比对钢管轻集料混凝土试件的破坏形态、抗剪承载力的影响。将试验实测值与相关公式计算值进行对比,通过分析、回归试验结果,得到抗剪承载力计算公式。分析结果表明:剪跨比λ<0.5时,试件均为剪切型破坏;剪跨比0.5≤λ<0.85施加轴压力的试件为剪弯型破坏;剪跨比λ≥0.5未施加轴压力及剪跨比λ>0.85施加轴压力的试件为弯曲型破坏。剪跨比越大,试件抗剪承载力越小;轴压比越大,试件抗剪承载力越大,且延性越好;轻集料混凝土强度对试件抗剪承载力影响不明显;含钢率越高,试件抗剪承载力越大。考虑以上影响因素得出抗剪承载力计算公式,试验值与计算值吻合较好,且偏于安全。     

薄壁钢管再生混合柱的抗剪性能试验

通过27根薄壁钢管再生混合柱的剪切试验,考察废弃混凝土类型、废弃混凝土混合比、轴压比、剪跨比等因素对试件荷载-变形曲线和极限抗剪承载力的影响趋势。通过与试验数据对比,考察现有相关公式预测试件受剪承载力的有效性。基于试验结果,提出薄壁钢管再生混合柱的受剪承载力计算公式。研究表明:随着混合比增大,钢管再生混合柱的极限抗剪承载力总体呈现出逐渐降低的趋势;节段型钢管再生混合柱相比于块体型钢管再生混合柱具有更高的极限抗剪承载力;利用厚壁钢管混凝土柱公式计算得到的薄壁钢管再生混合柱的受剪承载力,总体上小于试验实测值。     

高层钢管混凝土结构梁柱节点抗剪承载力计算方法探讨

在理论分析和试验结果基础上,推导并提出了钢管混凝土结构梁柱节点的抗剪承载力计算公式。公式不仅考虑了节点的实际受力状态,而且考虑了钢管和混凝土的组合作用。最后,给出了公式的适用范围,可供设计人员参考。     

钢管混凝土柱抗剪承载力公式

本文以40个铜管混凝土柱抗剪力学性能的试验结果为依托,并结合相关研究,对钢管混凝土柱抗剪承栽力的影响因素进行了分析,以试验结果对现有的抗剪承载力计算公式进行比较,并推荐了工程设计的实用计算公式。     

无腹筋钢纤维混凝土梁抗剪承载力的研究

由于无腹筋钢纤维混凝土梁抗剪承载力受到诸多因素的相互影响,至今还没有得到一个精度高的计算公式。本文收集了192根无腹筋钢纤维混凝土梁的试验数据,通过对试验数据及现存公式的分析,总结了现有的无腹筋钢纤维混凝土梁的抗剪承载力计算公式,对比分析了各公式考虑的参数,并通过对比其计算值与试验值得出了各计算公式的精确度。结果显示各公式的精确度均不高。本文通过理论推导以及数据拟合,得到了斜裂缝倾角的显式计算公式,并提出了无腹筋钢纤维混凝土梁的抗剪承载力简化计算公式。该公式综合考虑了剪跨比、纵筋配筋率、混凝土抗压强度、钢纤维体积含量等重要因素的影响。通过对比分析,本文提出的计算公式与试验值吻合较好。     

部分外包简支组合梁竖向抗剪设计研究

考虑了钢梁腹部钢筋混凝土对组合梁抗剪性能的影响,给出了部分外包简支组合梁弹性理论计算时的剪应力分析方法,对塑性抗剪承载力的计算引入了钢骨混凝土梁的抗剪承载力计算公式,结合试验进行对比,给出了部分外包简支组合梁的塑性抗剪承载力公式,可以为实际工程应用提供参考。     

PHC管桩桩身抗剪承载力试验与计算方法研究

开展了PHC-AB 400(80)型管桩在无轴压及1 300kN轴压作用下的抗剪承载力试验,分别得到了管桩在纯剪与压剪作用下的极限抗剪承载力,同时对管桩的剪切破坏形态有了更清晰的认识。针对管桩螺旋箍筋的受力特点,推导了箍筋的抗剪承载力计算表达式,得到了综合反映预应力管桩混凝土环形截面和螺旋箍筋对抗剪承载力贡献的管桩抗剪承载力计算公式。基于试验得到的极限承载力对多种计算公式进行了比较,验证了本文计算公式的合理性,该公式可用于预应力管桩、非预应力管桩的纯剪和压剪承载力计算。     

方钢管混凝土柱穿心高强螺栓-端板节点抗剪承载力研究

根据试验和理论研究成果,对方钢管混凝土柱穿心高强螺栓-端板节点核心区的受力机理进行了分析,建立了节点核心区的受力模型和屈服机制,推导了节点核心区的抗剪承载力计算公式。公式不仅考虑了螺栓和柱轴力对节点核心区实际受力状态的影响,而且考虑了钢管对混凝土的约束作用。用推导的公式计算了3个方钢管混凝土柱穿心高强螺栓-端板节点试验模型节点区的抗剪承载力,计算结果与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土抗剪性能试验研究

在建研院实验室进行了58个钢管混凝土抗剪试件的试验研究, 试验考虑了剪跨比、轴压力、套箍指标等多种参数的影响, 剪跨比分别为1. 0, 0. 5, 0. 4和0 .14, 轴压比分别为0, 0 .2和0. 4, 并采用了不同的钢管规格和混凝土强度等级, 详细研究了相关参数的影响, 并推荐了钢管混凝土柱的受剪承载力计算公式。     

钢管RPC边框密肋复合剪力墙抗剪性能

为研究新型钢管活性粉末混凝土(RPC)边框密肋复合剪力墙的抗剪性能,基于统一强度理论和斜压杆计算模型,考虑材料的中间主应力、拉压异性效应以及边框架与等效弹性板之间剪应力等因素的影响,建立了此类组合墙体的抗剪承载力计算公式。利用ABAQUS有限元软件,对不同混凝土强度、轴压比、钢管屈服强度的钢管RPC边框密肋复合剪力墙进行水平单调加载,将抗剪承载力数值模拟结果与理论计算结果进行对比分析。结果表明:抗剪承载力计算值与有限元值吻合较好,验证了理论计算方法的准确性与有限元模型的可靠性; 随着密肋复合墙板肋格RPC强度等级的提高,剪力墙抗剪承载力显著提高; 随着轴压比的增加,抗剪承载力先增加后下降,且延性性能下降; 提高边框柱钢管屈服强度,剪力墙承载力略有增加,效果并不显著,但可以改善构件延性性能; 提出的抗剪承载力计算公式为该新型复合剪力墙的发展提供了理论基础。     

方钢管混凝土柱节点抗剪受力性能的研究

为研究方钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁连接节点的破坏特征和抗震性能,进行了3个内隔板式节点、2个外隔板式节点和1个栓钉内锚固式节点的低周反复荷载试验。在此基础上,对方钢管混凝土柱节点的抗剪受力性能进行了分析,将节点域抗剪贡献分为三部分进行研究,包括:节点域钢管腹板的抗剪贡献、节点域钢管翼缘与内隔板或外隔板组成的钢板框架的抗剪贡献以及节点域混凝土的抗剪贡献,由此得到了相应各部分剪力-剪切变形曲线的计算方法。根据剪切变形协调的条件将上述三部分曲线进行叠加,就可以得到节点的剪力-剪切变形骨架线。此后,提出了卸载线和再加载线的简化确定方法,从而得到了方钢管混凝土柱节点剪力-剪切变形曲线的恢复力模型。理论模型与多组试验结果相比,基本吻合,虽然在再加载刚度和耗能性能方面存在一定的误差,但是整体而言仍然具有参考意义。在此基础上,提出了方钢管混凝土柱节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力的计算公式,从而为工程设计提供了实际依据。     

外隔板连接钢管混凝土柱-H型钢梁节点抗剪性能研究

通过对4个十字形外隔板连接钢管混凝土柱-H型钢梁节点试件进行低周反复荷载试验研究了该类型节点的抗剪性能,节点试件的核心区钢管厚度进行了一定程度的削弱。试验中研究的参数包括核心区钢管厚度、外隔板宽度和轴压比大小。4个试件的变形发生于核心区钢管翼缘和外隔板的弯曲、核心混凝土的压碎、钢管腹板的剪切变形甚至屈曲开裂,钢管腹板屈曲开裂是主要的剪切破坏形式。试验和有限元参数化分析均表明抗剪承载力与节点核心区钢管厚度正相关,外隔板宽度和轴压比对抗剪承载力的影响不大。对现有的3种针对于钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点的抗剪承载力计算方法进行了对比评价,并结合混凝土核心区的剖切试验观测结果,提出了外隔板连接节点的抗剪承载力计算公式。新计算方法考虑了钢管翼缘和外隔板对抗剪承载力的贡献,其结果与试验值吻合良好,该方法的适用性得以验证,可用于外隔板连接节点的设计应用。     

钢管与管外混凝土界面粘结抗剪能力试验研究

为研究并揭示钢管混凝土叠合柱的钢管与管外混凝土界面的粘结抗剪能力,完成了10个试件的推出试验,其中3个试件的钢管外壁未焊接抗剪连接件,4个试件的钢管外壁焊接钢筋环、3个试件的钢管外壁焊接栓钉作为抗剪连接件。试件的破坏形态为钢管混凝土被推出,钢筋环的焊缝及栓钉的栓杆被剪断;未焊接抗剪连接件试件的实测界面抗剪粘结强度略大于1.0MPa;钢筋环直径由6mm增大为8mm、或由1根增加为2根、或栓钉直径由10mm增大为16mm,界面的受剪承载力增大;1根直径8mm的钢筋环的受剪承载力大于4根直径16mm的栓钉的受剪承载力。钢筋环及栓钉的受剪承载力试验值大于公式计算值。提出了钢管与管外混凝土界面抗剪粘结设计建议。     

冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能计算方法

进行了2块双面无板带交叉扁钢拉条支撑的冷弯型钢骨架墙体足尺试件(宽2.4m,高3m)抗剪试验。利用提出的墙体抗侧移刚度简化计算模型推导了墙体抗侧移刚度理论计算公式,并结合试验数据和有限元分析结果,得到墙体抗侧移刚度实用计算公式,公式计算结果与试验、有限元分析结果吻合较好;通过对墙体在水平力作用下的各种可能破坏模式的研究,提出了相应的墙体最大抗剪承载力计算模型,并结合试验和有限元结果,得到了墙体最大抗剪承载力实用计算公式,公式计算结果同试验、有限元分析结果比较一致。     

高强轻骨料混凝土无腹筋梁抗剪承载力研究

为了进一步评价我国现行的《轻骨料混凝土结构技术规程》(JGJ 12—2006)中无腹筋梁抗剪承载力计算公式对于高强轻骨料混凝土的适用性,收集整理了公开发表的186根无腹筋轻骨料混凝土梁试验结果,着重研究了混凝土强度、剪跨比、纵筋率、混凝土密度等因素对抗剪承载力的影响规律。在此基础上,采用中、美、日规程或规范提供的抗剪承载力公式以及部分建议公式对试验结果进行了预测分析对比,对各计算公式的准确性进行了定量评价,提出了修正的无腹筋轻骨料混凝土梁的抗剪承载力计算公式。结果表明,修正的公式对于轻骨料混凝土无腹筋梁抗剪承载力的预测更加准确。     

钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算与分析

根据试验结果,通过对钢骨普通混凝土梁和钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪性能的研究分析,认为二者的受剪性能、破坏形态及主要影响因素相同。由于轻骨料混凝土强度与钢材的粘结性能较差,尺寸效应对混凝土斜截面抗剪承载力Vc影响较大,需在钢骨普通混凝土梁斜截面抗剪承载力计算叠加法公式中的混凝土项引入一个与截面尺寸有关的修正系数αh,从而得到钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算公式。该公式与试验结果吻合良好。     

钢筋混凝土剪力墙火灾后抗剪承载力研究

考虑了高温后混凝土和钢筋的力学特性,给出了火灾后钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力的计算公式.公式中,高温后剪力墙截面混凝土抗拉强度的平均降低系数采用分层法计算得到,并以表格的形式给出了不同迎火面温度、受火时间及剪力墙厚度的降低系数值以方便实际工程使用.利用该公式计算得到了火灾后钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力,与试验结果比较发现,...     

轻质混凝土承重砌体抗震抗剪承载力的计算

在试验数据和分析结果的基础上,根据已有的砌体抗剪强度理论和计算公式,提出了抗震抗剪承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好。通过试验分析可以认为,加设中构造柱的蒸压加气混凝土砌块承重墙体具有良好的抗震性能。     

型钢再生混凝土短柱抗剪承载力计算

为研究型钢再生混凝土短柱的抗震性能,对8个型钢再生混凝土短柱试件,采用悬臂柱式加载装置进行低周反复荷载试验,观察其受力过程和破坏形态。试验表明,剪跨比为1.4的型钢再生混凝土短柱以剪切斜压破坏形态为主;分别研究了轴压比、配箍率和再生粗骨料取代率对试件抗剪承载力的影响;分析了型钢再生混凝土短柱的受力特点和破坏机理;推导出型钢再生混凝土短柱发生剪切斜压破坏时的抗剪承载力计算公式。最后,为便于工程应用,在试验与理论分析的基础上,提出了型钢再生混凝土短柱抗剪承载力简化计算公式,计算结果与试验结果符合较好。