钢筋混凝土压弯构件恢复力模型的研究

恢复力模型是描述往复荷载作用下钢筋混凝土结构弹塑性性能的基本要素,对钢筋混凝土结构抗震性能和计算机模拟有十分重要的意义.简要评述多年来国内外钢筋混凝土压弯构件恢复力模型的研究成果,分析了各种平面恢复力模型和空间恢复力模型的优缺点和存在的主要问题,介绍了恢复力模型的新发展,提出恢复力模型发展的研究建议.     

压弯构件恢复力模型骨架曲线的研究

恢复力模型选择是结构抗震中一个很重要的问题。将截面的内力与变形看作广义的应力与应变,运用塑性位势理论、流动法则、强化模型和混凝土屈服准则,从理论上推导出压弯构件力和变形之间的关系,即恢复力模型的骨架曲线。结合建筑规范得到方程需要的参数。经验证本文模型和试验能够较好地吻合。     

钢-混凝土连续组合梁的恢复力模型

通过8根钢-混凝土连续组合梁在低周反复荷载作用下的试验,研究其恢复力特性。结果表明,荷载-跨中挠度滞回曲线随着位移的增大由梭形逐步过渡到近似的四边形;增大剪力连接度η和纵向综合力比Rp(中支座负弯矩区)连续组合梁仍然有很好的延性;组合梁的加、卸载刚度退化规律呈指数函数变化。根据研究结果提出能考虑剪力连接度和纵向综合力比影响的钢-混凝土连续组合梁的骨架曲线公式及恢复力滞回规则,建立荷载-跨中挠度(P-Δ)恢复力模型。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点恢复力模型研究

基于钢筋混凝土柱-钢梁组合节点试验,对3个不同构造节点的荷载-位移滞回曲线进行分析。根据试验结果,利用三折线模型和回归方法,建立钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的统一骨架曲线,并给出骨架曲线各线段的方程表达式。对不同加载阶段的多个循环进行回归分析,得到节点在不同阶段的刚度退化规律,建立RCS组合节点的恢复力模型,并利用所提恢复力模型对RCS组合节点进行计算模拟。结果表明,所得模拟曲线与试验曲线均符合较好,该恢复力模型具有较好的适用性。     

钢筋混凝土压弯构件恢复力特性研究状况

恢复力研究是结构抗震中一个很重要的问题。总结了恢复力特性试验和模型研究的发展状况,最后指出了这一研究课题应发展的方向。     

空腹式劲性钢筋混凝土柱的恢复力模型研究

为建立空腹式劲性钢筋混凝土(LSRC)柱的恢复力模型,本文通过五个LSRC柱的低周反复荷载试验．分析了试验现象和试验机理;以统计同类试验结果为基础,建立了LSRC柱的斜截面抗剪极限点、屈服点等关键点以及延性系数的计算公式;形成了考虑试件轴压比等影响因素的骨架曲线,统计了LSRC柱在低周反复荷载作用下的强度退化、刚度退化、以及滑移等滞回特征,从而构造了LSRC柱的恢复力模型,此模型可用于对结构进行Pushover分析和弹塑性时程反应分析。     

带钢板暗支撑混凝土核心筒恢复力模型研究

为了研究墙肢钢板暗支撑的设置形式对带钢板暗支撑混凝土核心筒抗震性能的影响,完成2个核心筒试件的低周往复加载试验.试验结果表明,采用每层设置钢板暗支撑的方式,核心筒试件表现出更好的承载能力、变形能力及耗能能力.利用OpenSees有限元软件,在此试验研究的基础上建立带钢板暗支撑混凝土核心筒试件的非线性有限元分析模型,模拟...     

钢筋锈蚀对钢筋混凝土压弯构件性能影响

本文论述了钢筋锈蚀影响下偏心受压构件力学性能和工作机理的变化规律。分别按照大偏压和小偏压的情况,在极限平衡理论基础上分析了钢筋锈蚀对压弯构件力学性能的影响。     

钢筋锈蚀对钢筋混凝土压弯构件性能影响

本文论述了钢筋锈蚀影响下偏心受压构件力学性能和工作机理的变化规律。分别了按照大偏压和小偏压的情况在极限平衡理论基础上分析了钢筋锈蚀对压弯构件力学性能的影响。     

钢筋锈蚀对钢筋混凝土压弯构件性能影响

研究了钢筋锈蚀影响下偏心受压构件力学性能和工作机理的变化规律。分别按照大偏压和小偏压的情况在极限平衡理论基础上分析了钢筋锈蚀对压弯构件力学性能的影响。     

反复荷载下锈蚀钢筋混凝土压弯构件刚度退化的试验研究

根据锈蚀钢筋混凝土压弯构件的反复加载试验结果,分析了反复荷载下钢筋锈蚀对锈蚀构件刚度退化的影响规律.研究表明:较小的钢筋锈蚀率对试件刚度退化影响不大,当钢筋锈蚀率增大到3%左右时锈蚀试件的刚度退化速度开始加快.     

UHPC加固锈蚀钢筋混凝土柱轴心受压性能试验研究

为研究在轴压荷载作用下,UHPC对锈蚀钢筋混凝土柱加固前后的裂缝开展情况、破坏形态、竖向和横向变形、极限荷载的影响,共设计了9根试件,通过电化学的方式对所有试件通电锈蚀,再采用UHPC对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10％、20％、30％的试验柱进行轴压破坏试验研究.试验结果表明:钢筋混凝土柱的表观裂缝随锈蚀率提高逐渐发展,UHPC可以有效的抑制锈蚀裂缝的开展,采用UHPC加固后不会对原RC柱产生围压作用;未加固试件破坏形态主要表现为试验柱表面出现大量裂缝后混凝土被压碎,加固后试验柱破坏形态主要表现为UHPC加固层劈裂破坏;加固后构件极限压应变值平均提高了24.8％,极限拉应变值平均提高了34.1％,极限承载力约为原试验柱的2倍;对UHPC加固锈蚀RC柱进行了理论模型验证,考虑了核心约束区混凝土强度的增强、锈蚀后混凝土的有效截面面积、锈蚀钢筋屈服强度的折减系数等,研究结果表明该理论模型与实测值较为符合.在考虑核心约束区混凝土强度的增强、锈蚀后混凝土的有效截面面积、锈蚀钢筋屈服强度的折减系数的基础上,提出了UHPC加固锈蚀RC柱的理论模型,理论值与实测值符合较好,可供实际工程参考.     

超大轴力及弯矩钢管砼柱柱脚设计方法

本文主要介绍双向倾斜的巨型框架柱在超大轴力、超大弯矩荷载作用下的柱脚结构形式的优化选用及钢管柱柱脚计算方法,归纳重型钢管混凝土柱柱脚设计要点及合理选型原则,为类似工程提供参考。     

锈蚀钢筋混凝土柱受力性能研究

结合已有研究成果,从试验研究和理论计算等方面对锈蚀钢筋混凝土柱在轴向荷载作用下的静力与抗震性能进行了较为系统的总结与分析,为锈蚀钢筋混凝土柱的承载力评估提供了技术依据。     

冻融损伤低矮钢筋混凝土剪力墙恢复力模型研究

为研究严寒地区钢筋混凝土剪力墙的力学性能,对经历冻融循环作用的8片低矮钢筋混凝土剪力墙进行了拟静力试验研究。综合考虑冻融循环次数、混凝土抗压强度和轴压比对剪力墙承载力和延性的影响,以动弹性模量定量表征混凝土冻融损伤程度的冻融损伤变量D,建立剪力墙的骨架线特征点荷载（位移）修正系数计算模型。考虑累积损伤效应造成的承载力和刚度退化,引入循环退化指数β_i,提出了适用于遭受冻融循环的低矮钢筋混凝土剪力墙的滞回规则,进而建立了考虑冻融循环损伤作用的低矮钢筋混凝土剪力墙恢复力模型。选取4榀经历不同冻融循环次数的低矮钢筋混凝土剪力墙验证该恢复力模型的准确性,计算其滞回曲线和累积滞回耗能值并与试验值进行对比,吻合情况较好。研究所建立的恢复力模型具有较好的精度,可为严寒地区剪力墙结构的弹塑性分析提供理论依据。     

锈蚀钢筋混凝土柱基于变形的性能指标研究

采用ABAQUS有限元软件,对按GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》设计的342个锈蚀钢筋混凝土柱进行有限元分析,研究钢筋的锈蚀率、轴压比、剪跨比、配箍率和纵向钢筋配筋率等参数对钢筋混凝土柱变形性能的影响。结果表明：当钢筋的锈蚀率较小时,构件的变形性能受锈蚀率影响不大;当钢筋的锈蚀率达到10%以后,构件的破坏形态发生改变,变形能力急剧退化;随着轴压比的增大,构件的变形能力降低;轴压比较小的构件变形性能受剪跨比影响比轴压比较大的构件明显;随着配箍率和纵向钢筋配筋率的增大,构件的变形能力有所提高;提出了锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能等级和性能界限状态的划分方法,以塑性转角作为变形性能指标,对数值计算结果进行统计分析,得到了锈蚀钢筋混凝土柱各性能界限点的塑性转角统计特征值。研究成果可为钢筋混凝土结构全寿命的性能化抗震设计和抗震性能评估提供参考。     

Experimental tests of slender reinforced concrete columns under combined axial load and lateral force

The use of high strength concrete (HSC) in columns has become more frequent since a substantial reduction of the cross-section is obtained, meaning that slenderness increases for the same axial load and length, producing higher second order effects. However, the experimental tests in the literature of reinforced concrete columns subjected to axial load and lateral force focus on shear span ratios, according to Eurocode 2 (2004), clause 5.6.3., (M/(V⋅h)) lower than 6.5. This gap in the literature limits technological development for the construction of these structural elements. This paper presents 44 experimental tests on reinforced concrete columns subjected to constant axial load and monotonic lateral force. The aim of this is to gain greater knowledge of the types of elements which will also be of use in calibrating the numerical models and validating the simplified methods. The test parameters are strength of concrete (normal- and high-strength concrete), shear span ratio, axial load level and longitudinal and transversal reinforcement ratios. The strength and deformation of the columns were studied, and an analysis of the simplified methods from Eurocode 2 (2004) and ACI-318 (2008) concluded that both are very conservative.     

锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型

锈蚀钢筋混凝土梁的传统抗剪承载力模型大多属于经验模型,考虑的影响因素不全面且缺乏严密的理论推导,导致计算精度有限。基于修正压力场理论,建立了可以综合考虑钢筋锈蚀对临界斜裂缝倾角、梁有效抗剪截面积、配筋率、配箍率等关键因素影响的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力模型,通过与85组试验数据和现有模型的对比分析,验证了模型的适用性和计算精度。结果表明,该模型具有严密的理论基础,考虑的影响因素全面,计算精度较高、离散性较小。     

锈蚀钢筋混凝土构件粘结滑移本构模型

研究了锈蚀后的钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系。基于已有细观受力模型及锈蚀后极限粘结力理论,综合考虑了锈蚀钢筋体积膨胀对混凝土保护层的锈胀压应力、锈蚀钢筋半径损失、混凝土有效保护层厚度的改变、钢筋与混凝土之间摩擦系数的改变以及粘结滑移特征值的改变等影响因素。分析得出了锈蚀后钢筋与混凝土之间的4个粘结应力特征值和滑移值,并绘出了完整的粘结滑移曲线。最后,通过现有的试验验证了建立的锈蚀后的钢筋混凝土构件粘结滑移本构模型。