节能砌块内置钢筋混凝土墙板偏心受压试验研究

为研究节能砌块内置钢筋混凝土墙板的破坏特征和受压性能,进行了4个1/2模型节能砌块内置钢筋混凝土墙板偏心受压试验,分析了各试件的破坏过程、破坏形态及承载力、协同工作性能。研究结果表明:节能砌块与内置钢筋混凝土之间协同工作性能良好;随着偏心距的增大,试件破坏由小偏心受压逐渐变为大偏心受压,破坏荷载逐渐降低,符合偏心受压构件的破坏规律;所有试件的破坏均属于材料破坏,没有发生平面外失稳破坏;按GB 50003—2011计算结果与试验结果吻合良好,能够满足工程实际要求。     

用统一的表达式表示偏心受力构件的强度包络曲线

偏心受力构件正截面承载力的计算,可分为偏心受压和偏心受拉两种情况,而在其中又可以细分为大偏心和小偏心两种情形。由于混凝土受压（拉）区高度的不同,偏心距的大小不同,大、小偏心受力构件的受力情况复杂,计算公式繁多,本文以偏心受压构件为例,采用弯矩-轴力-曲率法,探讨普遍适用钢筋混凝土偏心受压构件截面承载能力的计算方法,把钢筋混凝土偏心受压构件截面大、小偏心的计算统一起来,使其截面极限承载能力的计算更为简便,同时着重对小偏心构件的受力特性进行了分析探讨。     

中、美规范中受压构件的正截面承载力计算

对中国<混凝土结构设计规范>(GB 50010-2002)和美国ACI 318M-05规范中钢筋混凝土受压构件的最小和最大配筋率、正截面轴心受压、偏心受压承载力及其配箍构造的规定进行了对比分析.结果表明:对于轴心受压构件,美国规范中受压承栽力的折减系数小于中国规范;随着受力状态由大偏心受压向小偏心受压过渡,美国规范抗力折减系数的变化与构件的受力破坏特征有关,而中国规范的抗力折减系数基本不体现大、小偏心受压构件受力破坏特征的影响;对于高强混凝土,中国规范在确定混凝土材料强度标准值时引入了脆性系数,而美国规范通过较高的配箍率规定来保证高强混凝土构件的受力破坏特征与普通混凝土一致.     

偏心受拉钢筋混凝土构件截面强度分析研究

根据平截面假定和《混凝土结构设计规范》(GBJ10 89)所规定的基本原则 ,考虑不同的受力情况 ,分别对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面强度进行了分析。对按规范公式计算的结果与根据平截面假定计算的结果进行了比较 ,同时还分析了受拉区配筋率和受压区配筋率对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面破坏形式和弯矩 -纵向拉力相关曲线的影响。结果表明 :增加受压区配筋率和受拉区配筋率均可增大m -n相关曲线所包围的面积 ,提高钢筋混凝土偏心受拉构件的承载能力。根据受压区配筋率、受拉区配筋率和纵向拉力位置的不同 ,钢筋混凝土偏心受拉构件的破坏形式也不同。对于小偏心和大偏心的适筋破坏形式 ,规范公式精度较好 ,但对超筋破坏形式 ,规范公式误差较大 ,且偏于不安全。     

钢筋混凝土小偏心受压构件计算新法──混凝土抗压强度变值法

本文对钢筋混凝土小偏心受压构件提出了一种新的计算方法，其中对混凝土的弯曲抗压强度采用变值，这样与轴心受压构件和大偏心受压构件可互相衔接。     

钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力影响因素研究

为获得能简便有效地提高钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力的调整方法,通过对一个矩形截面对称配筋偏心受压柱截面极限承载力进行数值计算,分析了截面高度、截面宽度及纵向钢筋面积等因素对钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力的影响规律.结果表明:就提高构件的截面极限承载力而言,不论构件属于大偏心受压还是小偏心受压,增大截面高度的效果最显著;当构件属于大偏心受压时,增大纵向钢筋面积比增大截面宽度更有效;当构件属于小偏心受压时,增大截面宽度比增大纵向钢筋面积更有效.基于以上研究成果对各种设计调整方案的适用条件进行了讨论,供相关设计人员参考.     

工程建设技术标准动态——偏心受拉钢筋混凝土构件截面强度分析研究

根据平截面假定和《混凝土结构设计规范》（GBJ10－89）所规定的基本原则，考虑不同的受力情况，分别对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面强度进行了分析。对按规范公式计算的结果与根据平截面假定计算的结果进行了比较，同时还分析了受拉区配筋率和受压区配筋率对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面破坏形式和弯矩－纵向拉力相关曲线的影响。结果表明：增加受压式配筋率和受拉区配筋率均可增大m-n相关曲线所包围的面积，提高钢筋混凝土偏心受拉构件的承载能力。根据受压区配筋率，受拉区配筋率和纵向拉力位置的不同，钢筋混凝土偏心受拉构件的破坏形式也不同。对于小偏心和大偏心的适筋破坏形式，规范公式精度较好，但对超筋破坏形式，规范公式误差较大，且偏于不安全。     

钢-玄武岩纤维复合筋混凝土柱受压性能试验研究

为研究钢-连续纤维复合筋(SFCB)混凝土柱的受压性能,设计并制作钢筋混凝土柱、玄武岩纤维增强复合筋(BFRP)混凝土柱、钢-玄武岩纤维复合筋混凝土柱共3组构件进行静力受压性能试验.研究纵筋种类和偏心距对构件承载力、柱中侧向位移、裂缝及破坏形态的影响.结果表明:偏心距越大,构件极限承载力越小,柱中侧向位移和裂缝宽度越大;相同配筋率的混凝土柱,轴心受压状态下SFCB构件极限承载力比钢筋混凝土构件高9％,比BFRP筋构件低19.8％;偏心受压状态下,SFCB构件和钢筋混凝土构件抵抗变形和裂缝的能力优于BFRP筋构件.     

隧道钢筋混凝土衬砌管片偏心受压强度试验研究

本文根据隧道钢筋混凝土衬砌管片原型和1:3的模型试验结果,研究Ⅱ形截面钢筋混凝土构件偏心受压的强度和破坏情况,对现行设计规范TJ10-74有关偏心受压构件的假定进行讨论,最后提出计算公式。     

纵向预应力加固混凝土偏压柱破坏过程的数值仿真分析

为了研究以纵向预应力张拉加固钢筋混凝土偏心受压构件效果及影响因素,开展了加固后偏压柱破坏过程的数值仿真分析研究。利用ANSYS有限元计算软件,模拟了不同偏心距和加固方式下偏压柱构件加载破坏全过程,探讨了纵向预应力钢绞线加固方式、外荷载偏心距以及钢绞线初张拉力值等因素对偏压柱承载能力、刚度和破坏时塑性性能的影响。研究表明,预应力加固能有效提高偏心受压柱的极限承载能力和抗弯刚度,破坏状态构件截面内塑性发展更加充分,属性破坏的变形特点更加明显;而且,当偏心距较大时,单侧预应力张拉的加固效果更加明显。     

钢筋混凝土矩形截面双向偏心受压构件的直捷合理设计

本文提出了换算相对保护层厚度的方法,减少双向偏心受压构件的计算参数,编制了计算图表,使能直捷进行这类构件的配筋设计。此外,还对钢筋混凝土结构设许规范TJ 10-74中的小偏心受压构件强度计算公式,提出了改进建议。     

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。     

规则钢筋混凝土框架中考虑双向随机偏心距的柱承载力抗震可靠度分析

地震作用下RC框架柱大多处于双偏压受力状态。为考虑双向偏心距随机特性的影响,采用Monte Carlo方法分析了RC框架柱的承载力抗震可靠度。基于已有的试验数据,分析了GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中双偏压构件抗力计算模式的不确定性及其对极限状态方程的影响。以按规范设计的典型RC框架角柱、边柱和中柱为例,结合已有荷载和抗力变量的统计概率参数,通过对荷载效应以及抗力进行抽样,分别按单偏压和双偏压情形计算了RC柱的承载力抗震可靠度。结果表明：对于规则框架结构,双偏压情形下使柱具有较低可靠度的地震作用方向(沿结构主轴)与单偏压情形并不相同;考虑双向随机偏心距后,RC柱的承载力抗震可靠度会较单向随机偏心距下的可靠度有较大程度的降低。     

高强钢筋混凝土复合受扭构件的延性分析

对压弯剪扭复合受力下,23根高强钢筋混凝土柱模型进行了试验研究,并结合9根普通强度钢筋混凝土柱的复合受扭试验数据,对压弯剪复合受扭构件的延性性能进行了综合分析。探讨了轴压比、相对偏心距、混凝土强度、加载方式及纵筋与箍筋配筋强度比等参数对复合受扭构件延性的影响。分析了以上各参数对构件的初始刚度、开裂刚度和极限刚度的影响及其变化规律。为钢筋混凝土柱的抗震设计提供了理论依据。     

钢骨-方钢管高强混凝土组合柱小偏心受压力学性能

为研究钢骨-方钢管高强混凝土组合柱小偏心受压力学性能,采用有限元软件ABAQUS对钢骨-方钢管高强混凝土组合柱小偏心受压试件进行非线性有限元分析,研究了长细比、偏心率、配骨指标和加载方向这些参数对组合柱小偏心受压力学性能的影响。通过回归分析提出小偏心受压承载力简化计算公式,并将简化公式计算结果与试验结果及有限元（FEM）计算结果进行对比。结果表明:长细比、偏心率对组合柱小偏心受压承载力影响较显著;配骨指标的增大能提高组合柱的延性;加载方向对承载力影响很小;简化公式计算结果与试验结果及有限元计算结果吻合良好。     

钢筋砼T形、倒T形、工字形截面偏心受压构件的配筋计算

本文基于新的砼结构设计规范的基本假定和截面内力平衡方程,提出了在T形、倒T形、工字形截面偏心受压构件正截面强度计算时均可按矩形截面计算的“等代矩形截面法”,从而使T形,倒T形、工字形截面偏心受压构件的各种计算情况分析以及小偏心受压时遇到的中和轴相对高度ξ三次方程的近似计算方法均与矩形截面通用。在近似求解小偏心受压构件的ξ的三次方程时,以分区降阶一次逼近法为例,说明了“等代矩形截面法”的具体应用。     

钢筋混凝土大偏心梁柱节点抗震性能的试验研究

本文介绍了对于梁柱中心线间距大于四分之一柱宽的大偏心梁柱节点所进行的试验研究和计算分析。在弹性分析的基础上进行了四种试件的试验研究。计算得出的节点剪应力分布规律和试验过程中的现象与破坏特征共同反映了大偏心节点受力不利,证明采取梁端水平加腋的措施可以改善大偏心节点的受力性能。本文提出了大偏心节点受剪承载力的计算方法和改善节点受力性能的构造措施。     

高温后钢筋再生混凝土偏压柱受力性能试验研究及承载力计算

为研究高温后钢筋再生混凝土柱的偏压性能,以历经温度、再生粗骨料取代率和荷载偏心率为变化参数,设计9个钢筋混凝土柱试件(包括8个高温后试件和1个常温试件)进行静力单调加载试验,观察其表观变化和破坏形态,获取了荷载 变形曲线及截面应变,分析各变化参数对混凝土极限压应变、峰值荷载、抗弯刚度和位移延性系数的影响规律。采用ABAQUS有限元分析软件对截面温度场进行模拟,并基于模拟和试验结果对钢筋再生混凝土偏压柱的计算方法进行了研究。研究结果表明：随温度升高或偏心率增大,钢筋再生混凝土柱破坏形态表现为从大偏压向小偏压转变;混凝土极限压应变与历经温度、取代率以及偏心率呈正相关;峰值荷载和抗弯刚度随温度升高或偏心率增大而降低,在600℃时出现陡降,其中抗弯刚度衰减相对更快,而取代率影响相对较小;普通混凝土柱延性更好,而再生混凝土柱在600℃时延性最优,且偏心率越大延性越好;随截面深度增加,截面温度场呈指数函数递减,且取代率增大会加快衰减;最后,综合有限元模拟结果和试验结果提出了偏压柱承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。     

钢管钢纤维混凝土短柱轴压性能的有限元分析

对3根钢管混凝土试件(1根钢管混凝土短柱和2根钢管钢纤维混凝土短柱)进行轴压试验。试验结果表明:掺入钢纤维能有效提高钢管混凝土柱的延性,对其承载力的提高作用较小。在此基础上,采用有限元软件ABAQUS对钢管钢纤维高强混凝土短柱的轴心受压性能进行有限元分析,实验结果与有限元结果符合良好。对轴压短柱进行参数分析,分析钢管壁厚,混凝土强度及钢纤维含量对钢管混凝土柱力学性能的影响。研究表明:钢管壁厚对轴压短柱的承载力影响较为明显,其延性也略有提高;混凝土强度对钢管混凝土柱的承载力有一定提高,但随着强度的增大延性略有降低;钢纤维含量对轴压短柱的承载能力略有提高但对其延性的提高作用较为明显。