复合受力状态下混凝土构件的破坏

用混凝土的破坏准则分析了复合受扭构件的各种破坏,我国现行的混凝土结构设计规范中的压弯剪扭复合受力构件计算公式偏于保守,不利于普通和高强混凝土的受扭承载能力的计算,应用调压力场———变角空间桁架模型对压弯剪扭复合受扭构件进行受力分析得出的承载能力计算公式简单,适用性强,值得推广。     

钢筋混凝土复合受扭构件的开裂扭矩计算

推导了钢筋混凝土复合受扭构件开裂扭矩计算公式 ,分析了弯矩、压力、剪力对开裂扭矩的影响 .通过所做 8根受双向偏压反复扭矩作用构件的试验结果分析 ,提出了复合受扭构件开裂扭矩实用计算公式 ,并对 2 7根试件试验数据进行分析得出该式具有较高精度     

矩形型钢混凝土复合受扭构件抗扭刚度的研究

为研究型钢混凝土构件在复合受扭下的抗扭刚度,考虑型钢混凝土构件的轴压比、混凝土强度、配筋率、型钢尺寸4个影响因素,通过ABAQUS对6根构件进行分析得到型钢混凝土构件在复合受扭下的扭矩-扭率曲线,以钢筋混凝土结构理论、钢-混组合结构理论和空间桁架模型为基础,从构件开裂前,开裂后到构件达到屈服,屈服后到构件达到极限承载力这3个阶段去分别讨论构件抗扭刚度,并结合有限元分析结果,对构件各阶段的抗扭刚度进行理论计算,将计算值与模拟值比较,吻合良好,验证了公式的正确性,并为下一步的研究提供参考。     

钢管混凝土压扭,弯扭构件承载力相关方程

本文在对钢管混凝土压扭、变扭构件进行全过程分析结果的基础上，推导了钢管混凝土压扭和变扭构件承载力相关方程。采用相关方程计算钢管混凝土压扭和弯扭构件的承载力，方法简便，符合实用原则，并且和轴压、纯弯及纯扭构件承载力计算公式相衔接。最后，本文提供了压扭和弯扭构件设计公式。     

型钢混凝土复合受力构件受扭性能的试验研究

为研究型钢混凝土构件的复合受力性能,以扭弯比为研究参数,对5根型钢混凝土构件进行复合受力试验,详细描述了试件在不同扭弯比作用下的加载过程及破坏形态,得到型钢混凝土构件的弯型和扭型两种破坏形态。试验表明:扭弯比是影响型钢混凝土构件弯扭破坏形态的重要因素,适当的弯矩存在能显著提高型钢混凝土梁的抗扭强度。对试验数据分析得到型钢混凝土构件的弯扭相关方程。     

再生混凝土复合受扭构件的抗震性能试验研究

在弯剪扭复合受力下,对2根普通混凝土构件和2根再生混凝土构件进行抗震性能试验,对再生混凝土复合受扭构件的破坏形态、滞回曲线、耗能能力、延性等进行分析。研究表明,再生混凝土复合受扭构件的抗震性能比普通混凝土的稍差,但基本能够满足抗震设计的要求。     

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。     

钢筋混凝土箱形构件双向压弯剪反复扭矩作用的性能研究

对复合受力构件在扭矩作用下的非线性性能,包括扭矩-扭转角关系、开裂扭矩、初始刚度、破坏特征、延性和承载能力进行深入探讨,为推导箱形截面钢筋混凝土构件复合受扭下的强度和刚度计算公式以及《钢筋混凝土结构设计规范》(GBJ10—2002)制定有关设计条文提供依据。不仅对钢筋混凝土受扭构件的空间变角桁架理论假设进行了验证,而且以试验数据为指导,讨论了此类构件在工程实际中的应用推广。     

抗扭预应力筋复合受扭构件的模拟分析

依据广义预应力的概念及理论,结合纯扭构件的研究成果,给出了复合受扭构件中抗扭预应力筋的形式,设计了实验梁,并应用ANSYS软件对实验梁进行了数值模拟分析,得到了相关数据,验证了推荐配筋的可行性,提出了有益的建议。     

钢筋ECC柱复合抗扭性能试验研究

通过5个钢筋ECC柱和1个钢筋混凝土柱在压-弯-剪-扭复合应力状态下的单调受扭试验,研究了构件的破坏形态、延性系数、扭矩-扭率(T-θ)曲线,分析了纤维掺量、纵筋配筋率、箍筋间距对钢筋ECC柱受扭性能的影响。试验结果表明,在复合受扭作用下,6个试件均为受扭破坏,其中5个钢筋ECC柱的裂缝细而密;增加纤维和减少箍筋间距可以提高试件延性,掺入PVA纤维的试件延性明显优于普通钢筋混凝土柱;5个钢筋ECC柱的扭矩-扭率(T-θ)曲线更为饱满,破坏阶段扭矩下降缓慢,受扭承载力高。     

再生混合钢筋混凝土梁受剪性能试验研

为揭示再生混合钢筋混凝土梁的受剪性能,开展了12个再生混合钢筋混凝土梁试件与2个常规混凝土梁试件的对比试验,研究了试件的斜截面受力与变形特性,基于试验结果提出了再生混合钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式。研究结果表明：再生混合钢筋混凝土梁具有与常规混凝土梁几乎相同的初始刚度;无腹筋时,再生混合钢筋混凝土梁的开裂荷载和受剪承载力均比常规混凝土梁明显偏低,但有腹筋时两类试件的开裂荷载和受剪承载力十分接近;采用现行规范计算有腹筋再生混合钢筋混凝土梁的受剪承载力具有与常规混凝土梁相近的安全性。图12表3参12     

局部粘结退化钢筋混凝土梁变形计算模型

钢筋锈蚀会影响荷载作用下钢筋混凝土构件的变形。目前,因钢筋锈蚀导致的钢筋与混凝土之间的粘结退化(特别是局部粘结退化)对构件变形的影响问题尚未得到有效解决。本文以简支梁为例,揭示了局部粘结退化对钢筋混凝土梁变形的影响机制,建立了受拉纵筋局部粘结退化后钢筋混凝土梁的变形计算模型,并对比已有实验数据,验证了模型的合理性和准确性。     

局部无粘结钢混梁跨中荷载下的承载力计算

钢筋混凝土构件的强度在实际使用中会由于火烧、碰撞、腐蚀等现象受到影响，其中腐蚀的影响是最为普遍的。钢筋腐蚀会引起混凝土与钢筋之间的粘结退化，减小两者之间的粘结力进而减小钢筋混凝土构件的承载力。目前由钢筋腐蚀产生粘结力退化（特别是局部粘结的退化）而引起构件承载力降低的问题尚未得到有效解决。本文以跨中单点加载简支梁为例，通过理论分析，提出一种计算局部无粘结情况下抗弯承载力的简化计算模型，并给出局部无粘结混凝土梁承载力计算的一系列公式，最后通过实验验证了模型的准确性。     

无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁承载能力的计算

锈蚀钢筋混凝土梁的承载力不仅与纵向钢筋的截面损失有关 ,而且和钢筋与混凝土之间的粘结强度的降低、混凝土保护层中出现的纵向锈胀裂缝有关。本文先考虑了由于钢筋的截面损失引起的钢筋混凝土梁的抗弯承载力的降低 ;再在梁 拱共同作用抵抗剪力的机制上 ,计算了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力 ,进而得到了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的承载力及其相应的破坏模式。对一实例的计算结果表明 ,当混凝土保护层出现纵向锈胀裂缝后 ,钢筋与混凝土之间的极限粘结强度相应降低 ,梁的破坏模式由受弯破坏转向受剪破坏 ,承载能力有较大的降低。同时 ,锚固区的粘结强度的降低 ,导致梁也可能发生粘结锚固破坏。     

钢筋混凝土带暗支撑筒体抗震性能试验研究

钢筋混凝土筒体是高层建筑中最主要的抗侧力体系,目前对钢筋混凝土筒体的试验研究较少,且提高筒体抗震性能的措施研究方面更少。在暗支撑剪力墙研究的基础上,本文进一步提出了钢筋混凝土带暗支撑筒体,通过1个1/6缩尺的带暗支撑筒体与1个普通筒体的低周反复荷载试验,对比分析破坏特征、承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及钢筋应变。试验表明,与普通核心筒体相比,带暗支撑筒体的抗震耗能能力显著提高,抗震性能明显改善。     

砌体填充墙RC框架结构平面内抗震性能有限元模拟

砌体填充墙RC框架结构是我国建筑结构中普遍采用的结构形式,历次地震震害表明填充墙的刚度效应和约束效应改变了主体结构的传力机理,导致整体结构的严重破坏。为了分析其砌体填充墙RC框架侧向承载力和刚度,研究砌体填充墙与RC框架之间的相互协同工作机理和砌体填充墙的开裂模式以及砂浆层的滑移,该文利用三维实体单元和基于表面的粘性接触面模型和摩擦原理,建立一种能够较好地模拟其平面内抗震性能的分离式有限元模型。对一个已有试验分别建立普通有限元模型和分离式有限元模型,二者的分析结果与试验结果的对比表明,分离式有限元模拟方法可以更加准确地预测砌体填充墙RC框架结构的侧向承载力和刚度,并且可以有效地模拟出砌体填充墙的开裂模式,通过塑性应变可以判断出RC构件的失效。     

干砂最大剪切模量的共振柱与弯曲元试验

对德国 4 种干砂试样进行了共振柱与弯曲元对比试验,旨在分析弯曲元法测定砂土最大剪切模量时存在问题和解决方法。研究表明：时域初达法判定的剪切波传播时间较其他方法具有更好的稳定性;弯曲元试验测定最大剪切模量输入电压脉冲频率的减小而减小,衰减程度因砂土类型而异,该影响随围压的增大而减弱;对比分析表明,弯曲元与共振柱试验测定的最大剪切模量具有良好的线性关系,对柏林砂和不伦瑞克砂,存在一个临界最大剪切模量,小于该临界值时,弯曲元测值大于共振柱测值,而大于该临界值时,前者小于后者,两者差值随土样刚度增大而增大。对比研究指出,弯曲元试验尽可能采用合适高频脉冲电压作为激发电压,实践中应事先与共振柱试验进行对比。     

爆炸作用下钢筋混凝土柱非线性动力响应及破坏模式影响因素分析

为研究RC柱在爆炸作用下动力响应及破坏模式,在文献［1］建立的爆炸作用下RC柱非线性响应的有限差分分析方法基础上,提出了RC柱在爆炸作用下弯曲、斜剪、直剪等破坏模式的判别准则,建立了RC柱在爆炸作用下破坏模式的分析方法,分析了爆炸作用（峰值、作用时间及其沿柱上分布形式）、截面抗力（受弯能力、受剪能力）、轴力、柱长等对RC柱破坏模式的影响特点及规律。研究表明：在爆炸作用下,RC柱会发生与RC梁一样的弯曲破坏、斜剪破坏、直剪破坏等3种典型破坏模式,但主要以斜剪破坏为主;爆炸作用时间越短,峰值越高,柱截面抗剪能力越弱,RC柱越易发生斜剪破坏,甚至直剪破坏;轴力越大,柱越长,RC柱越易发生弯曲破坏。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应与破坏模式

在爆炸荷载作用下,钢筋混凝土构件和结构的动力响应较之地震荷载和静态荷载作用下要复杂得多。运用有限元显式动力分析软件LS-DYNA,建立了典型钢筋混凝土柱的三维有限元模型,该模型对钢筋混凝土采用分离式建模,并且考虑了材料的应变率效应和钢筋与混凝土间的粘结滑移。在该有限元模型的基础上,通过对爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱动态响应的数值模拟,研究了钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下可能的破坏模式及其规律。同时,运用参数化分析方法,研究了截面惯性矩、混凝土轴心抗压强度、纵筋配筋率和配箍率等参数对钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的动态响应的影响,在数值模拟结果的基础上,分析提出了钢筋混凝土柱抗爆设计时应当注意的问题。研究结果表明:在爆炸荷载作用下,钢筋混凝土柱的破坏模式不仅和自身的特性有关,还取决于爆炸荷载的类型。提高柱截面惯性矩和混凝土轴心抗压强度,能够显著降低钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的柱中水平位移,从而提高其抗爆性能。增加配箍     

钢筋混凝土底框架结构框架中柱耐火性能试验研究

底框架结构因其自身特点耐火性较差,可能在火灾中发生倒塌。为正确评估该类结构的耐火性能,以木方为燃料进行6栋建筑火灾试验。结果表明:①与钢筋混凝土全框架相比,底框架结构耐火性差,当下部商业用房存在较多可燃物,人为干预火灾失效时倒塌可能性较大。②钢筋混凝土构件在火灾中的热膨胀变形较大,混凝土的后期强度对耐火性能影响也很大,评估或预测该类结构的耐火性能时必须考虑温度内力和混凝土的后期强度。③混凝土龄期在1年半以上,立方体强度不超过50MPa时,火灾中一般不会发生爆裂。④建筑物竖向变形和中柱裂缝可作为中柱失效的预兆:在火灾轰燃后60m in以上,当建筑物竖向变形在10m in内压缩均值达到2mm;当四面受火柱的混凝土本体在其截面宽度(或高度)中间部位发生竖向裂缝,尤其是形成较长或较宽裂缝,或某处出现较密集裂缝时。建议:当下部商用房间火灾荷载较大时,采用增大截面尺寸的方式适当降低轴压比。