钢筋陶粒混凝土梁柱截面延性的研究

本文通过38根钢筋陶粒混凝土梁、柱的试验,探讨了配筋率和轴压比等因素对梁柱截面延性的影响。研究了铜筋陶粒混凝土构件从开裂到破坏各阶段的弯矩—曲率和荷载—位移关系。根据试验结果归纳出钢筋陶粒混凝土构件在弯矩及弯矩和轴力联合作用下位移延性比的经验公式。利用电子计算机对弯矩—曲率曲线全过程作了理论分析,并与试验结果进行了比较,两者比较接近。     

圆钢管混凝土截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法

为便于有限元分析,建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法,基于合理的钢管混凝土数值本构模型,利用截面分层法对圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系进行全过程分析,根据轴压比、钢管屈服强度、混凝土强度等级和含钢率等各主要因素对轴力-弯矩-曲率关系的影响,通过大量参数分析,分别建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关方程实用计算公式和轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法.通过与圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关承载力和轴力-弯矩-曲率关系曲线试验结果的对比,验证该实用计算公式和实用计算方法的正确性.研究结果为圆钢管混凝土结构非线性有限元分析奠定基础.测试结果显示了方法的有效性.     

钢骨高强混凝土叠合柱弯矩—曲率关系的非线性分析

提出了钢骨高强混凝土叠合柱这一新型构件,通过截面弯矩－曲率半线性分析,对其抗震性能进行了探讨;建立了钢骨高强混凝土截面弯矩－曲率关系的三折线模型,确定了相应模型参数。     

约束高强混凝土受弯构件非线性分析

提出一个受约束高强度混凝土构件从加载到破坏的非线性分析模式，在基本假定的基础上，讨论了程序编制过程中的各种问题，通过计算给出了弯矩与曲率的关系曲线，从弯矩曲率关系中可以明显看出轴力对混凝土延性的不利影响，当存在轴力时，混凝土的极限曲率大大地减少，在钢筋屈服之后混凝土很快就达到极限压应变，因此构件的延性很差，而当轴力为0时，在钢筋屈服后曲线的下降段很平缓，延性很好，由此可以得出结论：轴力的存在对构件延性是非常不利的。     

方钢管混凝土偏心受压构件曲率延性系数的研究

为反映方钢管混凝土截面延性的好坏,提出了方钢管混凝土偏心受压构件截面延性系数的计算方法,与试验结果进行了对比,结果表明该计算方法较为准确.并在此基础上,分析了轴压比和含钢率对方钢管混凝土截面延性的影响作用.结果表明:随着轴压比的增大,方钢管混凝土截面曲率延性系数降低;随着含钢率的增大,曲率延性系数提高.     

实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析。理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况。     

L形短肢剪力墙曲率延性分析

研究对L形短肢剪力墙构件截面的M-φ(弯矩-曲率)曲线进行了分析,在此基础上分析了L形截面曲率延性随轴压比及受压与受拉纵筋面积比的变化规律,结果表明:增大轴压比,延性降低;增大受拉与受压纵筋面积比,延性减小,因此建议在适当控制轴压比前提下应合理控制拉压纵筋配筋比.     

预应力钢骨混凝土梁动力性能参数

为促进预应力钢骨混凝土梁这一新型结构型式在地震区的推广应用,对7根跨度为3800mm、2根跨度为4500mm的预应力钢骨混凝土简支梁的骨架曲线进行了仿真分析,仿真分析结果与试验结果吻合较好.利用仿真分析方法,探索了截面型钢抗力与截面总抗力之比(α)与截面预应力筋抗力与截面总抗力之比(r)两个参数对截面单调弯矩-曲率曲线和构件单调荷载-位移曲线的影响,统计回归了预应力钢骨混凝土梁曲率延性和位移延性的计算公式.最后建立了与试验结果吻合较好的预应力钢骨混凝土梁荷载-位移恢复力模型和弯矩-曲率恢复力模型.     

钢管混凝土组合桥墩抗震延性的定量计算

为利用截面设计参数定量计算钢管混凝土组合桥墩抗震延性,选择矩形桥墩作为研究对象,鉴于我国桥墩服役期工作轴压比一般处在0.1~0.4的现状,选择此区间作为研究范围,根据平截面假定、力的平衡和材料本构关系,分别建立了截面屈服曲率和极限曲率关于截面设计参数的解析公式,并通过数值方法验证了解析公式的正确性。将截面极限曲率与屈服曲率之比即曲率延性系数作为评价指标,最终建立评价指标关于截面设计参数的解析公式。研究结果表明:利用推导的解析公式可以实现对钢管混凝土组合桥墩曲率延性系数的定量计算,结果可信;通过曲率延性系数的比较,证明在耗材相同的情况下,钢管混凝土组合桥墩比箍筋约束混凝土桥墩具有更好的抗震延性。     

矩形截面构件截面弯矩曲率的简化计算

本文基于钢筋混凝土构件全过程分析的理论公式,把构件截面的弯矩曲率关系简化为三折线,根据对钢筋和混凝土应力应变关系的简化,推导出弯矩曲率曲线上特征点的计算公式。     

钢梁与钢骨混凝土墙高强螺栓节点域内力分析

在试验研究的基础上,对钢梁与钢骨混凝土墙高强螺栓连接节点在低周反复荷载作用下节点域的内力进行分析。研究结果表明:在扭矩和剪力共同作用下,高强螺栓连接节点产生滑移破坏的主要原因是扭矩;通过连接板传递到混凝土墙内部的弯矩由内埋钢牛腿变形产生的抵抗弯矩和对偶粘结力共同承担。随着钢牛腿截面进入墙体深度的增加,在截面处的累积对偶粘结力会增大,而钢牛腿截面的弯矩会减小。     

HRBF500钢筋混凝土大偏心受压柱承载力的试验研究

通过对7根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱性能有了初步了解.分析了荷载-钢筋应变、混凝土应变曲线以及破坏形态的特点.试验研究表明：500 MPa细晶粒钢筋和普通的HRB400钢筋一样,当作为受力主筋用于受压构件时,其强度能得到充分的利用.在试验和理论分析的基础上,提出了HRBF500钢筋在混凝土柱中的强度设计取值为450 MPa和受压承载力计算公式的建议.     

基于超声回弹综合法探索双侧加固砼的测强方法

为了分析超声回弹综合法检测经双侧加固后混凝土构件强度的可行性,研究了混凝土构件中钢筋对超声波速的影响,运用超声回弹综合法,剔除试件中旧混凝土部分对试件整体强度的影响,配合回弹值对经过双侧加固的混凝土试件进行强度检测.结果表明:辽宁地区测强曲线优于全国测强曲线;探索出的新检测方法对试件强度进行检测时,其结果能够达到规范要求的检测精度;混凝土构件中的钢筋能够使超声检测的声时值变小;该方法能够准确地检测出双侧加固混凝土试件的强度,拓宽了超声回弹综合法在工程中的应用范围.     

钢管混凝土四肢柱人字形缀杆双腹板肩梁的受力性能

通过模型试验与有限元分析的方法,主要探讨钢管砼四肢柱人字形缀杆双腹板肩梁的受力性能,指出采用人字形缀杆可以提高肩梁的承载力,而肩梁上、下翼缘与腹板的共同工作性能不如普通的工形截面梁。     

混凝土梁早期受力性能的试验研究

为了加快混凝土结构工程的施工进度,大部分混凝土构件在达到其标准养护龄期前就开始承受荷载.通过24个短龄期试件的试验实测与理论分析,对早龄期混凝土受弯梁的受力变形性能进行了研究.从构件的层次对早龄期混凝土受弯梁进行了试验研究,试件以混凝土的龄期和混凝土等级为变化参数,调查混凝土梁的早期受力与刚度的变化规律.试验结果与理论分析表明,混凝土等级较低,而且龄期较短的早期混凝土受弯构件将产生破坏模式的转化.实验与分析都显示,早期混凝土受弯构件中钢筋与混凝土之间粘结力比常规方法分析的低.研究结果可为混凝土受弯构件早期受力与变形性能的合理评价提供参考.     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件非线性有限元分析

通过选用合适的材料本构模型和粘结滑移模型，建立了锈蚀钢筋混凝土构件的有限元分析模型，以钢筋锈蚀率和轴压比为变量，对锈蚀钢筋混凝土压弯构件进行数值分析，旨在为在役锈损结构的非线性分析奠定基础．分析结果表明，钢筋锈蚀率和轴压比同时影响着锈损构件的性能劣化；构件的承载能力和变形能力均随锈蚀率的增加而降低；粘结力退化加剧了构件性能劣化，且小轴压比构件对粘结力退化更为敏感；就锈蚀率而言，构件性能劣化较粘结性能退化有一定的滞后；性能降低幅度也与轴压比有关，小轴压比构件的退化幅度相对较大；对于高轴压比构件，变形能力退化较少，而承载力退化幅度大于变形退化幅度．     

钢筋加速非均匀锈蚀试验方法和锈蚀形态研究

采用自主发明的通电加速钢筋非均匀锈蚀试验方法,以不锈钢丝作为辅助电极对混凝土试件进行通电加速锈蚀,利用三维激光扫描技术获得不同锈蚀率下锈蚀钢筋的三维几何模型,研究采用该方法时锈蚀钢筋的不均匀性. 研究发现,由此可以得到与实际自然锈蚀情况相似的不均匀锈蚀现象,即靠近不锈钢丝一侧锈蚀比较严重,远离不锈钢丝一侧锈蚀较少. 根据对锈蚀钢筋纵向截面积的分析,建立不均匀系数R的概率分布模型,其值满足Gumbel极值分布;将模型与实际自然锈蚀的钢筋不均匀系数R的概率分布进行比较,进一步验证该方法用于评估钢筋混凝土构件承载力的可行性.     

基于坑蚀随机性的混凝土构件抗弯可靠性分析

为了研究随机分布的腐蚀对现役结构可靠性能的影响,采用验算点法,分析了基于坑蚀随机性的混凝土构件抗弯可靠性随分布数量和服役时间的发展规律.结果表明,坑蚀随机性对混凝土构件抗弯可靠性的影响显著,可靠指标随着独立同分布的随机变量的数目的增大而减小,并随着服役年限的增加下降较快.分析表明,研究基于坑蚀随机性的混凝土构件可靠性能的发展规律,为有效预测混凝土构件的寿命奠定了理论基础.     

氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护试验研究

结合氯氧镁水泥混凝土耐水性,研究氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护,试验变量包括钢筋种类、混凝土保护层厚度和腐蚀龄期等。钢筋种类包括裸露钢筋和美加力涂层钢筋;混凝土保护层厚度包括25、50 mm;腐蚀龄期包括60、120、180、240、300、360 d。试验采用自来水长期浸泡至试块2/3处,并采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对腐蚀后的钢筋微观结构和化学元素组成进行分析,研究钢筋的腐蚀机理。结果表明,通过软化系数分析,氯氧镁水泥混凝土的软化系数处于0.78～0.87,说明试验设计的氯氧镁水泥混凝土可用于干燥地区、受潮较轻地区或次要建筑结构。通过极化曲线及其电化学参数分析,裸露钢筋腐蚀速率为美加力涂层钢筋腐蚀速率的40～80倍,说明涂层防腐效果明显。     

使用磁化率仪检测混凝土构件中钢筋的分布状况试验研究

建筑物预埋钢筋的检测一直是控制施工质量的重要检测内容,尝试将磁法勘探常用的SM30磁化率仪应用到混凝土构件中钢筋的分布状况检测中。通过建立实验模型,对建筑工程中常用的不同直径、不同埋深的钢筋进行测量,确定钢筋中心投影位置,探索可检测深度,定性测定磁化率随钢筋直径的变化,通过对混凝土建筑楼板和素混凝土地面进行实地检测,试验证明SM30磁化率仪用于建筑工程常用钢筋无损检测是有效的可行的。