钢管混凝土组合桥墩和钢筋混凝土桥墩抗震性能对比研究

钢管混凝土组合桥墩（以下简称组合桥墩）是一种在传统钢筋混凝土桥墩内设置核心钢管的新型墩柱。基于２个组合桥墩和２个钢筋混凝土桥墩试件的拟静力试验，讨论了两类桥墩的抗震性能差异，分析了内置核心钢管对墩柱水平承载力、变形能力、滞回耗能和残余位移的影响。研究结果表明:剪跨比λ＝３．０和λ＝２．０的桥墩试件分别发生弯曲破坏和弯剪破坏；在荷载－位移滞回曲线方面组合桥墩试件表现出较为饱满的曲线特性；在强度衰减和刚度退化方面，组合桥墩试件退化速度较慢，即使位移达到限值时，仍能保持其稳定性；内置核心钢管对墩身初始水平刚度影响甚微，但能提高试件的水平承载力、变形和耗能能力，并能有效减小卸载后的墩顶残余位移。研究成果可为组合桥墩的工程应用提供试验基础。     

预应力碳纤维布与钢板复合加固混凝土受弯构件

为提高碳纤维布利用程度,改善被加固混凝土受弯构件的受力性能,提出采用粘贴预应力碳纤维布和粘贴钢板复合加固技术.简单介绍了对碳纤维布具有张拉与锚固功能的新型"拉锚一体化"技术和机具,对5根不同加同情况的混凝土梁进行静力加载试验,观察、分析了不同加固情况构件的破坏过程、正截面受弯承载力、荷载一挠度曲线、裂缝开展情况及破坏现象,分析这种复合加固方法的受力特点以及所加固梁的受力性能,提出了具有一定工程实用价值的技术方法与建议.     

丁字销键拉结加固干砌条石墙抗震性能试验研究

干砌条石建筑是福建古建筑的重要形式之一,其结构整体性和抗震能力很差。提出了干砌条 石墙的丁字销键拉结抗震加固法。通过干砌条石墙加固试件的低周反复加载试验,研究了单、双面丁字 销键拉结加固法对干砌条石墙的破坏形态、水平极限承载能力、滞回曲线、骨架曲线、耗能性能等抗震性 能的影响。研究结果表明:丁字销键拉结加固方式能有效提高条石墙体的整体性;在水平往复荷载作用 下,墙体不易松散。它利用原有砌缝嵌入丁字销键及拉结钢筋,对墙面外观影响小,且可根据工程加固 升级改造的要求,在必要时进行拆卸而不破坏原有建筑结构。该方法在古建筑石结构抗震加固中具有 良好的推广前景。     

钢板加固技术在土木工程中的应用现状与展望

简要论述了粘贴钢板加固法与锚栓钢板加固钢筋混凝土结构的特点、适用范围、加固理论、施工技术要点和现存问题。展望了采用钢板加固技术在土木工程中的发展趋势，并指出两种加固方法应优势互补，为土木工程结构加固提供切实可靠的技术支持。     

高强复合纤维加固混凝土构件施工简介

混凝土构件由于荷载的变化,温度的作用以及设计、施工、原材料等多种因素的综合影响,运行中会出现裂缝,这些裂缝是混凝土构件安全运行的隐患。采用高强复合纤维进行补强加固,可有效消除这一隐患,且施工方法简便。     

粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的试验研究

进行不同的钢板厚度、锚固措施和结构胶种类对粘贴钢板加固钢筋混凝土梁承载能力、变形特性和破坏形式的试验研究，选取合适的钢板厚度和锚固措施，可使粘贴钢板加固梁的效果达到最佳。     

增大截面与CFRP复合加固混凝土短圆柱试验

通过混凝土圆柱单独加固与复合加固的对比试验,对混凝土圆柱的极限承载力、应力一应变关系及延性等进行了分析.结果表明:复合加固素混凝土圆柱充分发挥了CFRP加固和增大截面加固的优点,有效提高了圆柱的承载力和延性,同时大幅度降低了加固成本.     

己建压力隧洞复合预应力混凝土衬砌修补加固关键技术研究

提出一种复合预应力混凝土衬砌修补、加固防渗方案,该方案在原衬砌混凝土上,二次浇注一高性能纤维混凝土薄层。在新老混凝土中间设置薄钢板,通过在老混凝土表面开槽等手段,在老混凝土与防渗层之间形成一密闭中空的环形空间。利用水泥浆通过有限的径向位移对新浇注的薄层混凝土根据需要人为地施加某一数值与分布的均布压应力,使二次衬砌混凝土层具有一定数值的环向预压应力。这样可以分担部分的内水压力,而使该方案具有预应力混凝土补强加固效果及复合防渗功能。其优点是不仅省去预应力筋,达到防渗加固效果,而且施工简便,损失过水断面较小。     

带缝钢板外包混凝土剪力墙性能研究

为延缓、解决带缝钢板墙面外屈曲,解决钢板墙建筑防火、消除钢板的响声等问题,提出带缝钢板外包混凝土剪力墙的构想并对其性能进行研究。利用有限元ANSYS对12 mm厚纯带缝钢板墙(SP-WS)和带缝钢板外包混凝土墙(C-SPWS)两组试件进行数值模拟。结果表明,C-SPWS较SPWS抗剪极限承载能力提高了54%,弹性刚度提高了16.7%;整体面外变形由58 mm减小到4.5 mm;约束面外变形未出现明显的整板屈曲变形,滞回曲线未出现捏拢现象而更为饱满。外包混凝土板对带缝钢板墙的整体屈曲起到了很好的约束作用,C-SPWS的弹性侧移刚度和抗剪极限承载力均有所提高,表现出更好的延性性能和稳定的耗能能力,抗震性能提高。     

FRP片材表面加固混凝土重力坝坝踵抗震性能数值模拟

基于Pushover方法,采用反映混凝土细观非均匀性的混凝土损伤计算模型,以某一即将兴建的混凝土重力坝为例,研究了下游向地震惯性作用下FRP片材表面加固大坝坝踵后坝踵处的起裂、裂缝扩展、FRP应力状态及剥离现象等.结果表明:FRP片材表面加固混凝土重力坝坝踵能有效地延缓坝踵的起裂及裂缝扩展,减小坝踵可能破坏范围;坝踵FRP片材上应力最高,但远小于FRP的抗拉强度,足见FRP片材加固的有效性.     

高压水道钢筋混凝土夹心钢板衬砌研发与性能验证

针对高压水道中钢筋混凝土衬砌内水外渗以及钢板衬砌易于溃屈问题,研发了一种高压水道钢筋混凝土夹心钢板衬砌,主要由内层钢筋混凝土-钢板-外层钢筋混凝土组成。为验证新型衬砌性能,进行了高内外水交替作用下模型试验,研究衬砌变形受力及荷载分担变化情况。结果表明：外水压力作用下衬砌处于受压状态,各部分荷载分担比较为固定,钢板部分所受压应力仅为1.47 MPa,远低于临界应力20.25 MPa,失稳溃屈的风险极小;内水压力作用下衬砌处于受拉状态,随着内水压力的增加,内层混凝土会先于外层混凝土开裂,未开裂前衬砌各部分荷载分担比基本固定;开裂后混凝土部分分担荷载降低、钢板与围岩所分担荷载增加,钢板所受拉应力为28.01 MPa,远低于其极限强度。相较于传统衬砌,新型衬砌结构在高压水道环境下具有更优越的性能。     

钢纤维混凝土面板堆石坝的抗震性能数值分析

混凝土面板的损伤开裂是威胁面板堆石坝安全的重要因素,纤维混凝土是减小面板开裂的工程措施之一。本文将钢纤维混凝土的本构关系引入到了塑性损伤模型中,并联合广义塑性模型,对200 m级的面板堆石坝进行了弹塑性地震反应分析,分别研究了钢筋混凝土面板和钢纤维混凝土面板的动力损伤及发展过程,并考虑了不同钢纤维含量的影响。结果表明,塑性损伤模型可以较好地模拟钢纤维混凝土的应力-应变关系;钢含量相同时,钢筋混凝土面板和钢纤维混凝土面板的损伤区域均在2/3坝高以上;相比于钢筋混凝土面板,钢纤维混凝土面板地震损伤程度降低了18%,损伤范围减小55%;钢纤维含量从70 kg/m3增加到110 kg/m3后,钢纤维混凝土面板的损伤程度降低14%,损伤范围减小80%。研究结果对钢纤维混凝土应用于强震区面板坝的面板抗裂和提高大坝极限抗震能力提供了依据。     

钢纤维钢筋混凝土短梁的弯曲性能试验研究

通过对不同钢纤维体积率下的受弯试件测试的钢筋和混凝土的应变、荷载~跨中挠度曲线、各级荷载作用下的最大裂缝宽度、裂缝的发展、正截面开裂荷载以及极限荷载等的分析,重点研究了钢纤维体积率与跨高比对钢筋钢纤维混凝土短梁受弯性能的影响,并得出了一些有意义的结论。     

基于增量动力分析的混凝土重力坝抗震性能分析

基于性能的抗震设计理念, 利用增量动力分析法(IDA)结合所建立的混凝土重力坝模型, 根据分位分析结果评估重力坝抗震性能。以Koyna重力坝为例, 分别建立以无质量地基法和附加质量法的传统模型和以黏弹性边界法和流固耦合法建立的坝体-地基-库水相互作用抗震分析模型。选取16条地震记录作为输入, 选取地面峰值加速度作为地震强度指标、坝顶相对位移作为结构性能指标, 以此为基础作IDA曲线。将两种模型分位分析结果进行对比, 结果表明:针对不同保证率的地面峰值加速度(PGA), 新模型总体安全冗余度高于传统模型10%~20%, 以传统方法建立的抗震分析模型的计算结果偏于保守, Koyna大坝的极限抗震能力约为0.45g, 其功能保障水平约为0.34g; IDA方法也将为今后大坝抗震设计提供一种新的思路。     

钢纤维混凝土轴拉应力-应变特性的试验研究

本文采用环氧粘接法对4种纤维混凝土材料进行了轴向拉伸试验，成功地获得了材料的应力-应变全曲线。根据其试验曲线是否出现第二峰值，把纤维分为增强与增韧两大类。通过分析表明：不同的纤维形式对混凝土材料的作用机理有较大的差异。在工程应用中，应根据纤维混凝土材料的用途来选择纤维类型。     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验和计算方法

根据25根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和20根预应力钢纤维混凝土箍筋梁斜截面受力试验研究，分析了箍筋、剪跨比、有效预压力、钢纤维体积率和长径比对预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度的影响规律. 通过理论推导，提出了预应力钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂的计算公式。     

玻璃纤维与聚丙烯纤维混凝土性能的对比试验

设计了常温下普通强度等级混凝土和高性能自密实混凝土的试验,对比分析了玻璃纤维和聚丙烯纤维在掺量一致(0.5kg/m3和1.0kg/m3)、长度相近的条件下对混凝土性能的影响。试验表明,玻璃纤维和聚丙烯纤维均能提高普通混凝土的抗折强度和劈拉强度,但玻璃纤维的效果优于聚丙烯纤维。玻璃纤维和聚丙烯纤维对高性能自密实混凝土抗压强度和抵抗早龄期自由收缩的能力的影响区别不明显,但均能改善高性能自密实混凝土受压时的脆性破坏特征。     

重力坝抗震性能的POA-ETA评价方法

本文结合耐震时程法(ETA)和静力弹塑性分析法(POA)各自的优点,提出了能够考虑结构多阶振型、地震随机性影响的POA-ETA法,并以此对混凝土重力坝进行抗震性能分析。通过分别对ETA和POA基本原理进行分析,总结了POA-ETA法的基本原理以及实施的关键步骤。采用ETA法生成不同峰值加速度的ETA时程,并以此作为激励,得到结构的动力响应。通过动力响应结果,得到结构的能力谱曲线,延性比-等效周期比,延性比-等效阻尼比曲线,并以此代入POA法中评价结构的抗震性能。本文采用Koyna混凝土重力坝模型,使用提出的POA-ETA法对坝体结构"中等破坏"、"严重破坏"两种损伤指标所对应的性能点(谱位移)值进行计算,从而对坝体结构抗震性能及抗震指标进行分析。研究表明,采用POA-ETA法可以得出不同损伤程度下的抗震性能,具有一定的适用性。     

负载锈蚀钢筋混凝土梁变形 性能试验研究

通过对不同负荷条件下锈蚀梁的承载力试验,探讨了持荷大小与试件内钢筋锈蚀程度间的关系,分析了钢筋锈蚀率大小对混凝土梁变形性能的影响规律。研究结果表明：负载作用对钢筋锈蚀有促进作用;混凝土强度的后期增长能有效地弥补锈蚀对梁变形造成的不利影响;混凝土强度相近时,随钢筋锈蚀程度增加,锈蚀梁跨中挠度增大,挠度计算时应考虑粘结性能退化引起的抗弯刚度降低的影响。