冷弯型钢抗弯框架的延性研究

对地震作用下抗弯框架中冷弯型钢构件的选用进行研究。冷弯型钢构件的主要不足是薄壁单元的平面外刚度很小,延性也很差。抗弯框架的主要构件为梁、柱及梁柱节点。在抗震框架中,梁能提供足够的延性,而其他单元主要受弹性域的限制。研究了带弯曲翼缘的新型冷弯型钢梁性能,并与传统钢梁比较。新型梁柱节点包含一个节点板,它能限制节点传递来的力引起的平面外变形。通过有限元分析,研究了新型冷弯型钢梁及梁柱节点的性能。结果表明:新型梁构件及节点的延性比传统冷弯型钢框架单元更好。     

钢筋混凝土剪力墙变形性能指标试验研究

为研究矩形截面钢筋混凝土剪力墙变形指标,根据GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》设计了20个剪力墙试件进行低周往复荷载试验,研究不同剪跨比、试验轴压比、边缘构件纵筋配筋率对矩形截面剪力墙破坏形态、滞回性能、变形能力的影响。试验结果表明：随着剪跨比减小,剪力墙的破坏形态由弯曲破坏转向剪切破坏;随着试验轴压比增大,剪力墙的延性降低;随着边缘构件纵筋配筋率提高,弯曲破坏剪力墙延性提高,弯剪破坏与剪切破坏剪力墙延性降低。根据试验结果,建立了构件变形-构件损坏程度-构件承载能力的关系,提出了基于骨架曲线和破坏现象两种性能状态划分方法,得到剪力墙的变形性能指标,并将两种方法的结果进行对比,结果表明两者较为吻合,验证了基于骨架曲线划分性能状态方法的合理性与有效性。     

钢筋混凝土框架结构层间变形与构件局部变形关系的试验研究

将柱端弯矩增大系数、轴压比和梁剪跨比作为设计参数设计了9个1/2比例的钢筋混凝土框架节点,进行了低周反复荷载试验,研究了构件的破坏形式、各种构件的局部变形对层间位移的贡献。研究表明,结构的层间变形与构件局部变形的关系与试件的破坏形式有关。对于发生梁端弯曲破坏的试件,节点剪切变形引起的层间变形很小,在进行框架结构的弹塑性地震反应分析时,可近似忽略节点区的剪切变形;对于发生梁端弯曲破坏—节点剪切破坏或柱端弯曲破坏—节点剪切破坏的试件,在构件进入屈服状态后,节点的剪切变形引起的层间位移较大,在进行框架结构的弹塑性地震反应分析时,不能忽略节点剪切变形的影响。     

钢筋混凝土剪力墙构件地震损伤性能试验

为了研究剪力墙的地震损伤和基于位移的抗震性能设计,对7片不同设计参数的钢筋混凝土剪力墙构件进行了低周反复加载试验,记录了构件各损伤阶段的变形和裂缝宽度。根据试验结果,对比研究了轴压比、边缘构件配箍率、截面形式对剪力墙构件延性、承载力、变形特点和地震损伤的影响规律。研究结果表明:随着轴压比增大,构件承载力增大,剪切效应增大,延性降低,残余裂缝率减小;随着变形的增大和损伤加剧,构件剪切效应增强;工字形截面构件剪切效应更明显,裂缝开展较慢。     

混凝土密排内框架-纤维石膏板低周往复试验研究

本文提出了在速成墙板的孔腔中隔孔浇注混凝土的方案,通过对4块混凝土密排内框架-纤维石膏板在低周反复荷载作用下的试验研究,探讨了构件的抗剪承载能力、变形能力、破坏特征、构件的延性、恢复力特性、耗能能力等受力特性。试验结果表明,在竖向力和水平往复荷载作用下,混凝土密排柱纤维增强石膏板结构中的混凝土和石膏板作为一个整体共同承受外力作用,芯柱主要承受弯曲作用,最终破坏形式为弯曲破坏;石膏板主要承受剪切作用,破坏形式为剪切和挤压破坏;混凝土密排内框架-纤维石膏板的位移延性系数大于3。试验分析说明混凝土密排内框架-纤维石膏板具有良好的抗震性能。此板可以应用于实际工程。     

高层建筑主要构件的延性设计及探讨

根据抗震设计基本思想,结合工程实例对高层建筑重要构件的延性进行了深入研究,以抵抗较大地震作用下的非弹性变形.通过构件先后的出铰,形成合理的耗能机制,使塑性铰出现在延性易于保证的部位,从而确保结构在未达到所需要的延性前不至于发生剪切失效,并通过细部构造措施来保证延性的充分发挥.     

等强度箱形截面悬臂梁近似解析法

常见的悬臂梁为等截面构件,荷载作用下,其弯曲应力和构件挠度计算比较简单,但等截面悬臂梁没有充分发挥材料的力学性能,若将构件做成变截面,可实现等强度,达到结构优化设计的目的。基于悬臂梁各截面弯曲强度应力相等原则,推导矩形截面、箱形截面高度随构件长度的变化函数,得到非线性方程,但很难得到解析解,通过在悬臂梁上选取关键控制点,求解关键点处函数值,将各关键点通过拟合得到高度变化函数。分别计算悬臂梁的弯曲变形和剪切变形,弯曲变形根据各截面弯曲曲率相等的特性,由曲率与变形的几何关系得到,而剪切变形由图乘法通过积分运算得到。     

混凝土异型柱的抗剪全过程分析

根据具有剪切破坏特征的异型柱的试验现象，本文提出一种抗剪全过程分析计算模型。在该模型中，将异型柱的总变形分为剪切变形和弯曲变形两部分，并分别采用软化桁架模型和截面网格模型进行计算。将计算得到的剪切变形和弯曲变形叠加即为构件的总变形，而软化桁架模型分析结果给出构件抗剪强度及剪切应力变化过程，由此得到构件的荷载-位移全过程曲线。计算结果和试验结果的对比符合良好。     

薄壁U型钢-混凝土组合梁抗剪性能的试验研究

钢与混凝土组合梁因承载力高等特性在工程中得到了广泛的应用,薄壁U钢-混凝土梁正是其中一种特殊构件。为综合分析不同条件下薄壁U型钢的剪切性能、屈曲破坏模态等,观察梁随着荷载的施加受力的传递过程及破坏特征,进行了8根简支组合梁的抗剪性能的试验研究。结果表明,相对于普通混凝土组合梁及纯钢梁,薄壁U钢-混凝土梁剪切破坏有较好的延性,钢梁腹板因内填混凝土屈曲模态由三个屈曲半波变成一个屈曲半波,承载力得到大幅度提高;与普通钢-混凝土组合梁相比,薄壁U型钢-混凝土组合梁在剪跨比小于2时即会发生弯曲破坏。     

开缝薄钢板剪力墙低周反复荷载试验研究

作为一种新型的抗侧力构件,开缝薄钢板剪力墙以弯曲链杆为主要的耗能构件,在不需要强大加劲体系的前提下,使弯曲弹塑性变形主要集中在弯曲链杆的顶部和底部,从而实现延性耗能．通过两片开缝薄钢板墙低周反复荷载试验,系统地研究了开缝薄钢板墙的破坏过程和破坏机理,得到了承载力,侧移刚度,延性和耗能能力等指标．试验结果表明,开缝薄钢板墙的承载力和侧移刚度能满足正常使用阶段要求,当内填板的整体面外届曲、缝间板条和边缘加劲肋的弯扭届曲不先于弯曲链杆的端部弯曲屈服时,开缝薄钢板墙有很好的延性和耗能能力,是一种理想的水平抗侧力构件．     

碳纤维布加固预应力空心板承载力与延性试验分析

本文通过7块足尺寸预应力混凝土空心板粘贴碳纤维布后,在均布荷载作用下的试验,进行了抗弯承载力和位移延性的研究。提出了碳纤维布加固预应力混凝土空心板延性的概念和计算方法,分析了碳纤维布不同粘贴方式、不同粘贴量对承载力和延性的影响,可以得出如下结论:碳纤维布加固预应力混凝土空心板可有效提高承载力,提高程度达48%~109%;粘贴碳纤维布后预应力混凝土空心板在预应力钢筋屈服后,其跨中挠度增长显著,显示出较好的延性。     

柱加大截面法加固框架节点试验分析

进行了 1个对比框架节点和 3个柱加大截面法加固框架节点低周反复荷载下的试验研究 ,通过对试验现象、开裂荷载、承载力、刚度、延性分析 ,得出原柱轴压比较大对新加混凝土参与抗剪不利 ,新加核心区配有箍筋比未配箍筋对原有核心区的约束强 ,本加固方法试件刚度、耗能能力提高较大 ,但延性提高较小 ,最后提出原核心区开裂荷载和加固节点承载力计算公式     

钢筋混凝土Z形截面柱框架节点抗震性能试验研究

为了研究钢筋混凝土Z形截面柱框架节点的抗震性能,进行了8榀缩尺比为1∶2的Z形柱中间层节点的低周反复加载试验,得到了节点试件的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线,以及受剪承载力和延性系数等用以评价节点抗震性能的主要参数。将试验得到的承载力与规程公式计算结果进行比较,结果表明Z形截面柱节点的承载力可按两个L形截面柱节点的承载力公式计算,计算结果和试验结果吻合较好。分析了轴压比、节点的配箍特征值、剪压比和Z形柱肢高肢厚比等试验参数对节点的抗震性能的影响,分析表明剪压比是Z形截面柱节点延性的最主要影响因素,剪压比小的节点试件具有良好的位移延性和滞回特性,而肢高肢厚比对节点的延性影响不大。     

FRP筋混凝土梁延性性能试验研究

FRP筋的线弹性力学性能导致FRP筋混凝土结构延性较差,因而FRP筋混凝土结构的延性已成为其应用中最受关注的问题之一.本文通过对FRP筋混凝土梁的位移延性、曲率延性、能量延性及综合性能指标的试验研究,指出了适合FRP筋混凝土构件的延性计算方法.     

配置HRBF500钢筋的无粘结预应力梁受弯性能试验研究

进行了10根简支梁的受弯性能试验,研究了以HRBF500钢筋作为纵向受拉钢筋的无粘结预应力混凝土梁的破坏特征、预应力增量、受弯承载力以及位移延性.试验研究表明:在达到极限状态之前,试验梁中受拉的HRBF500钢筋均已屈服;梁破坏时,受压区混凝土压碎,破坏较为突然;无粘结预应力筋的实测极限预应力增量与综合配筋指标仍基本成线性关系,但较规范GB 50010-2010中公式的计算值明显偏大,计算值与试验值比值平均为0.35;梁跨中的屈服位移较大,但位移延性较差,位移延性系数平均为1.67,且随综合配筋指标增大,位移延性系数减小.根据笔者及相关文献中的试验结果,分析得到了无粘结预应力筋的极限预应力增量计算的建议公式,当极限预应力增量试验值＜450 MPa时,该式的计算值与试验值符合较好.     

风洞筒体预制板拼接节点力学性能试验研究

为满足大型风洞筒体预制板横向、纵向拼接处力学性能要求,提出了预制板横向、纵向拼接节点两种新型构造措施。对新型横向、纵向拼接节点各9个试件进行受弯、受剪和轴向拉压等试验研究,量测并分析试件的荷载、位移及应变,观测试件的裂缝发展情况和破坏过程。对新型横向拼接节点的受弯、受剪、受拉承载力以及纵向拼接节点的受剪承载力进行了理论简化分析计算,计算结果与试验结果吻合较好。研究结果表明:该新型横向、纵向拼接节点连接可靠,具有良好的承载能力和变形能力。     

纤维增强混凝土对剪压柱塑性铰形成影响的比较试验

针对汶川地震中钢筋混凝土结构出现大量脆性破坏,以改善抗震结构延性为研究目标,对7根具有相同截面和配筋、不同纤维品种和掺量的纤维增强混凝土结构柱进行了低周反复加栽试验,得到了框架柱的剪切荷栽一位移曲线、骨架曲线以及各阶段的荷栽位移值.并据此分析了不同的纤维品种和掺量对混凝土柱延性的影响.试验结果表明,纤维增强混凝土显著改善了剪压柱的延性,延缓了塑性铰的产生.试验数据比较说明,在承受剪压的框架结构柱非线性变形过程中,钢纤维混凝土具有最强的耗能能力,碳纤维混凝土对剪压柱的水平延性提高幅度较大,合成纤维能有效延缓塑性铰的出现,但是对柱端最大承载力提高幅度较小.     

不同构造特征的H形钢梁-柱半刚性连接节点抗震性能试验研究及有限元分析

通过对6个具有不同构造特征和几何尺寸的H形钢梁-柱半刚性连接试件进行拟静力试验和有限元分析,得到节点弯矩-转角（M-θ）滞回曲线及M-θ骨架曲线,分析了试件的极限弯矩、连接初始刚度、延性、耗能性等性能。研究结果表明：对于几何尺寸相近的梁柱端板连接,柱强轴方向翼缘-端板连接的极限弯矩及初始连接刚度远高于柱弱轴方向的腹板-端板连接,且后者的延性也比较差;采用弱轴方向的端板连接,应在腹板的两个方向同时设置加劲板,以保证有足够的连接强度和延性;在柱翼缘设置抗剪托板对于梁柱外伸端板连接性能无明显影响,而且延性还有降低趋势。     

钢-混凝土高托座组合梁设计中的若干问题

本文对钢-混凝土高托座组合梁进行了较全面的分析。特别是对组合梁的挠度进行了研究,对组合梁截面设计采用优化方法,即在满足强度、刚度要求的情况下,使造价最低。作者进行了10个抗剪推力试件及3根钢-混凝土高托座组合梁的破坏试验。试验表明,托座具有较好的抗剪强度,本文提出的组合梁挠度计算公式在弹性范围与试验结果吻合较好。     

波浪腹板受弯构件设计理论及试验研究

波浪腹板工形构件由翼缘与波浪腹板通过高频焊接组成,作为受弯构件具有较高的承载效率。基于波浪腹板工形构件截面承载力的简化模型,提出波浪腹板受弯构件强度和抗剪稳定承载力计算公式,同时亦给出考虑波浪腹板剪切变形的构件挠度计算方法;对2根足尺的波浪腹板工形截面梁进行面内加载试验,揭示受弯构件加载破坏过程及破坏机理;同时以有限元分析进行佐证,分析构件初始缺陷对其破坏形式的影响。研究表明,试验结果与有限元分析结果吻合较好,亦验证建议设计方法的合理性。