高强钢筋约束混凝土柱轴压试验研究

为了研究混凝土强度、箍筋强度、箍筋形式和配箍率等因素,对配制600 MPa高强箍筋约束混凝土柱力学性能,制作了8根轴心受压柱,进行了轴心受压试验。轴压试验研究结果表明:配有配制600 MPa高强钢筋的混凝土柱在轴心荷载作用下受压钢筋和混凝土能很好地协同工作,钢筋和混凝土的强度均能得到较好发挥;高强钢筋作为箍筋,不能直接提高构件的峰值荷载,但可以通过约束核心混凝土提高构件的延性,从而提高极限承载力;复合箍筋对构件承载力和延性的提升效果较好。     

不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱轴压受力性能研究

为研究不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱受压力学性能，进行了6个圆形和6个方形截面轴压短柱的试验研究，主要研究参数为不锈钢管厚度(1.4、1.9 mm)、再生砖骨料掺量(0%、50%、100%)和柱类型(不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱、不锈钢管钢筋再生混凝土短柱和钢筋再生混凝土短柱),获得了破坏形态、荷载-应变关系、极限荷载、刚度和延性等性能。结果表明：不锈钢管的约束作用提高了短柱的承载力和延性，承载力随再生砖骨料掺量增加而减小，再生砖骨料掺量100%时圆形和方形截面短柱承载力比无掺入情况分别下降23.6%和39.5%;再生砖骨料掺量越大，短柱的轴压刚度越小，不锈钢管壁厚从1.4 mm变化到1.9 mm对轴压刚度影响不大；再生砖骨料高掺量情况或增加不锈钢管厚度可显著提高短柱延性。同时，修正了现有圆形截面的约束混凝土本构模型，建立了不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱的有限元模型进行轴压性能分析，有限元计算结果和试验结果吻合良好。对114个不同参数下短柱模型进行计算，提出了圆形和方形截面不锈钢管约束再生混凝土短柱轴压承载力和刚度设计方法。     

FRP约束混凝土的轴压试验研究

本文简要列举和归纳了典型的轴压受力情况下的FRP约束混凝土模型,并与本文进行的15个FRP约束混凝土的轴压试验结果进行了对比.从试验结果分析来看,配置少量的箍筋可以明显提高FRP约束混凝土的变形能力.本文在试验的基础上对混杂FRP管混凝土和不同受力情况下的FRP管混凝土轴压性能进行了分析.     

圆柱体钢筋混凝土柱的轴压性能试验研究

通过对 6根圆柱体混凝土柱的轴压试验 ,研究普通混凝土及高强混凝土在箍筋作用下的约束效应 ,并将试验结果进行分析比较 ,提出了配箍率及箍筋间距实用计算公式。     

约束混凝土方形截面柱轴压承载力计算方法

GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中规定,考虑箍筋约束作用时,箍筋间距不应大于80mm和核心截面直径的1/5;ACI 318-14《美国房屋建筑混凝土结构规范》中规定,考虑箍筋约束作用时,箍筋净间距不宜超过75mm,且不宜小于25mm。上述规范条款,一方面对大截面尺寸柱会造成箍筋过密而难以施工,另一方面缺乏对箍筋间距较大时约束作用的合理考虑方法。依据所收集的足尺约束混凝土柱试验,对约束混凝土柱轴压承载力进行分析,研究结果表明：按照Model Code 2010引入截面形状与纵向钢筋布置的影响系数、截面形状与箍筋间距的影响系数,考虑箍筋间距和矩形截面中箍筋约束的纵向钢筋间距的影响,约束混凝土柱承载力计算值和试验值吻合程度较好。可放宽GB 50010—2010和ACI 318-14对约束混凝土柱中箍筋最大间距的规定。     

高强箍筋约束高强混凝土柱的抗轴压性能

为了研究高强箍筋约束高强混凝土柱的抗轴压性能,定量分析该类型柱的强度和变形提高程度,进行了31根高强箍筋约束高强混凝土方形截面柱的轴心受压试验。在试验的基础上,分析箍筋强度、箍筋间距和箍筋形式对其强度和变形性能的影响;结合国内外试验数据,通过回归分析提出高强箍筋约束高强混凝土峰值强度和极限应变的计算公式。     

高强箍筋约束混凝土轴压力学性能尺寸效应试验研究

为了研究约束混凝土轴压力学性能的尺寸效应,进行了7个高强箍筋约束普通混凝土试件的轴心受压试验。试验变量主要包括试件尺寸和箍筋形式。试验结果表明:①试件尺寸增大对约束混凝土强度有负面影响;②复合箍筋可明显提高试件延性;且其约束优势主要体现在试件承载力下降段;③随着试件尺寸增大、箍筋形式复杂,高强箍筋屈服时试件全截面应力与峰值应力的比值越大。     

焊接箍筋混凝土柱的轴压性能对比分析

传统复合箍筋存在复合箍筋重复段和弯钩锚固段,需要耗费大量的钢材,且在弯钩处容易发生脱钩,基于此提出一种焊接封闭箍筋。通过试验和数值模拟的方法对焊接封闭箍筋与传统复合箍筋混凝土柱的轴压性能进行对比分析。研究表明在轴压作用下,传统复合箍筋混凝土柱在承载力方面优于焊接封闭箍筋混凝土柱,但两种箍筋式的混凝土柱正截面的轴压承载力均明显高于《混凝土结构设计规范》的计算值;焊接封闭箍筋混凝土柱截面混凝土压应力分布均匀,梯度明显,不会出现传统复合箍筋混凝土柱在弯钩段处应力较大的现象;且焊接封闭箍筋网片的应力分布相对均匀。     

高强箍筋约束高强混凝土柱抗震性能试验研究

通过10个高强箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比下的低周反复水平加载试验,研究该类构件的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和延性性能,分析箍筋的应力及其强度发挥水平,并与普通强度箍筋的约束效果进行对比。结果表明,在高轴压比下,该类型柱的滞回曲线仍呈稳定丰满的梭形,具有较好的延性性能、耗能能力和较强的抗倒塌能力,即密配高强箍筋是保证高强混凝土框架柱在高轴压比下具有良好延性性能以及提高其轴压比限值的有效措施;大部分试件破坏时,其高强箍筋已经屈服,箍筋强度可以得到比较充分的发挥,从而达到比较好的约束效果;此外,在同等条件下与普通强度箍筋柱相比,高强箍筋高强混凝土柱其滞回曲线较为丰满、稳定,有较大的塑性耗能能力,延性显著增加,约束效果明显优于普通箍筋。     

FRP约束混凝土圆柱体轴心抗压强度研究

为确定纤维增强塑料(FRP)约束混凝土圆柱体轴心抗压强度的计算方法,以相关研究成果为基础,对具有代表性的FRP约束混凝土强度模型进行了对比分析,并将这些强度模型的计算值与已有的相关试验数据进行了比较,在此基础上,建立了改进的FRP约束混凝土圆柱体轴心抗压强度计算的简化模型。改进的FRP约束混凝土强度模型计算值与大量试验数据吻合良好,能够反映FRP约束混凝土的真实特性,研究成果可作为工程实践的参考依据。     

SRPE套管约束混凝土短柱轴压性能试验

针对西部盐渍土地区钢筋混凝土桥梁墩柱的腐蚀问题,提出一种新型组合结构“钢骨架聚乙烯塑料复合材料(SRPE)套管约束混凝土柱”,该新型组合结构能够彻底隔离墩柱与各种腐蚀性离子的接触。为研究其轴心受压力学性能,对12个SRPE套管约束混凝土短柱试件及3个素混凝土短柱试件进行了轴心受压试验,分析了混凝土强度等级、SRPE套管环向约束应力和膨胀剂对试件的破坏形态、荷载-位移曲线、延性和初始压缩刚度的影响规律。根据SRPE套管环向约束应力计算方法和约束混凝土短柱抗压强度计算公式,建立了SRPE套管约束混凝土短柱轴心抗压强度计算方法。结果表明:SRPE套管约束混凝土短柱的最终破坏形态均为核心混凝土发生斜剪破坏,且随着SRPE套管环向约束应力的增高,试件的剪斜变形角逐渐减小; 试件混凝土强度等级越高,其荷载-位移曲线的峰值荷载越大,下降段更陡峭,试件的脆性越大; SRPE套管能够明显提高试件的承载力、峰值变形及延性,且随着SRPE套管环向约束应力的增大,试件各项力学性能均呈逐渐上升趋势; 提高混凝土强度等级,试件的承载力提高,但峰值变形和延性有所降低; 掺入膨胀剂(质量分数10%)使试件的承载力降低,而峰值变形、初始压缩刚度及延性则稍有提高; 所建立的轴心抗压承载力计算方法可为工程实践提供参考。     

碳纤维约束与箍筋约束混凝土轴压性能对比

针对箍筋约束与碳纤维约束混凝土轴心受压力学性能,基于大量的轴心受压试验数据,分析了约束混凝土轴心受压力学性能的主要影响因素,分别建立了箍筋约束与碳纤维约束混凝土轴心受压时的峰值应力、峰值应变和极限应变的计算公式;对比分析结果表明,箍筋约束混凝土优势在于低特征值段,碳纤维约束混凝土的性能在高特征值时将超过箍筋约束混凝土。     

碳纤维布约束混凝土方柱的轴心受压性能

通过16个混凝土方形试件的轴压试验,研究了碳纤维布约束混凝土方柱的受压性能。试验表明,碳纤维布约束混凝土方柱截面存在有效约束区和非有效约束区,当加固率较小时,碳纤维布约束混凝土方柱的荷载-变形关系曲线有下降段。对碳纤维布约束混凝土方柱的荷载-变形关系进行了数值模拟分析,和试验结果的比较表明,分析方法正确。最后根据287个试件的数值试验结果,提出了避免出现荷载-变形关系曲线下降段的碳纤维布约束混凝土方柱界限加固率表达式。     

再生混凝土柱受压性能试验

完成了12根不同再生粗骨料取代率下的再生混凝土柱轴心和偏心受压试验,研究了再生混凝土柱的受力性能,主要包括其破坏形态和承载能力等,并与普通混凝土柱进行了对比。基于试验结果的分析,探讨了现行规范（GB50010）中针对普通混凝土柱的计算方法对再生混凝土柱的适用性。     

高强螺旋箍筋约束混凝土柱抗震性能试验

为了研究高强螺旋箍筋约束混凝土柱的抗震性能,完成了2个普通箍筋混凝土柱及2个高强螺旋箍筋约束混凝土柱足尺模型的低周反复荷载试验,描述了高强螺旋箍筋约束混凝土柱的破坏过程及破坏形态,分析了高强螺旋箍筋约束混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线、延性性能和耗能能力.结果表明:轴压比是影响试件延性性能的主要因素之一;高强螺旋箍筋约束混凝土柱在高轴压比作用下对框架柱延性性能及耗能能力提高的效果非常明显;在轴压比相同的条件下,高强螺旋箍筋约束混凝土柱滞回曲线饱满且无捏缩现象,量纲一的骨架曲线下降段平稳,延性性能较好.     

薄壁钢管混凝土短柱在局部轴压下的性能研究

对轴向局部压力作用下的薄壁钢管混凝土（STCC）短柱进行受力性能的试验分析,共测试了46个试验构件,其中有36个STCC构件和10个素混凝土构件。主要参数有：1）截面类型：圆形和方形;2）局部受压面积比（混凝土横截面面积与局部受压面积之比）：1～25;3）钢管宽度（或直径）与壁厚的比率,B（或D）／t：52．1～104．7。结果发现,复合截面的弯曲极限强度会随局部受压面积比的增加而减小;对钢管核心区混凝土的约束作用和局部加载STCC构件的极限强度会随着钢管宽度（或直径）与厚度之比值的增加而减小。分析同时发现,在局部轴压作用下,一般圆形钢管比方形管能更好地约束核心混凝土。     

碳纤维布约束混凝土长方柱轴心受压的试验研究

本文介绍碳纤维布加固混凝土长方柱的试验研究,共有15个长方形柱试件,其中,3个为素混凝土长方形柱,3个为碳纤维布分段约束的长方形柱,9个为采用碳纤维布和高强螺栓分段约束的长方形柱.分别研究了两种分段约束方法提高长方形柱抗压强度和延性的效果.试验研究表明,两种分段约束方法均能有效提高混凝土的强度和延性.并根据试验数据提出碳纤维布约束长方形柱的应力-应变关系曲线.     

箍筋约束高强砼短柱受力性能的试验研究

通过８根轴压、６根小偏压箍筋约束高强砼短柱的试验，研究了箍筋约束作用对单轴受压时应力－－应变关系及相关参数的影响。分析了箍筋形式、配箍率等参数对柱延性的作用，并对小偏压柱强度和变形性能进行了探索。在试验研究的基础上，提出了约束高强砼的应力－应变关系全曲线及相关参数的计算表达式。