织物增强混凝土加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验研究

基于不同剪跨比的织物增强混凝土(TRC)加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验,研究被加固梁的斜截面抗剪承载力及其破坏形态的变化,并研究剪跨区加固后梁的变形特点。试验结果表明,加固措施可以有效地提高梁的斜截面抗剪承载力,改善梁的斜截面破坏的脆性,对斜裂缝的发展有一定的约束作用,并减小梁在斜裂缝出现前的挠度。试验还表明,对剪跨比较大的RC梁,采用织物增强混凝土薄板加固后,其斜截面抗剪承载力提高幅度较大:当剪跨比为1时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高4%;当剪跨比为2.5时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高68%。在试验研究的基础上,给出TRC薄板加固梁的受剪承载力设计计算公式,公式计算结果与试验结果基本吻合。     

钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算与分析

根据试验结果,通过对钢骨普通混凝土梁和钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪性能的研究分析,认为二者的受剪性能、破坏形态及主要影响因素相同。由于轻骨料混凝土强度与钢材的粘结性能较差,尺寸效应对混凝土斜截面抗剪承载力Vc影响较大,需在钢骨普通混凝土梁斜截面抗剪承载力计算叠加法公式中的混凝土项引入一个与截面尺寸有关的修正系数αh,从而得到钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算公式。该公式与试验结果吻合良好。     

预应力混凝土管桩斜截面抗剪承载力试验研究

预应力混凝土管桩的斜截面抗剪承载力是其主要承载指标,但是由于相关研究成果较少,国内常引用日本的标准公式,难以精确地评价其性能,而且对管桩斜截面抗震性能未见报道。现分析管桩抗剪承载力的影响因素,对调整配置参数的专用试件做抗剪试验,全过程揭示了管桩的抗剪破坏形态。试验表明,管桩箍筋配筋率、混凝土强度、有效预压应力是影响其斜截面抗剪强度的主要因素,在土质地基中正常受力状态的管桩均为受弯破坏,提出了不同条件下的管桩抗剪承载力的计算方法,并提出了管桩抗震验算的综合修正公式。     

中欧规范有腹筋梁抗剪承载力对比

简单分析了欧洲混凝土结构设计规范规定的有腹筋梁斜截面抗剪承载力计算方法,对影响有腹筋梁斜截面抗剪承载力的因素,如配箍率、剪跨比等进行了深入分析,通过比较,得到了中欧混凝土斜截面抗剪承载力计算方法上的一些差异,对以后类似设计具有一定的指导意义。     

轻骨料混凝土抗剪试验研究

本文在57根钢筋轻骨料混凝土梁的剪压试验数据基础上，研究了其破坏阶段斜截面水平投影长度与剪跨比的关系，分析并回归出轻骨料混凝土的抗剪承载力成分的试验公式，最后按公路桥梁规范的计算模式给出了钢筋轻骨料混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力的计算公式，本文的研究结果建议在编制中的（LWAC桥梁技术规程》中采用。     

国内外规范对于钢筋混凝土梁抗剪承载力公式的比较

我国目前实施的《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)较之以往有了较大的改动。通过对国内外各国的混凝土结构试验规范中斜截面抗剪承载力公式的比较,并结合相关数据和文献资料,分析了我国规范关于斜截面抗剪承载力的计算方法。结果表明,我国的设计公式虽然有了一些改进,但是依然还存在一些不足,所以我国的规范受剪承载力计算与国外规范还存在一定的差距,需要进一步完善。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗剪性能研究

基于试验结果的总结与分析,对锈蚀钢筋混凝土梁的斜截面抗剪承载力、破坏形态、变形能力等进行了较为系统地研究。在此基础上,考虑锈蚀钢筋截面损失与力学性能退化的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算模型,为抗剪性能的进一步研究奠定了基础。     

钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力研究

至今为止,钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力的计算仍缺乏完善的理论.本文对比分析了中美欧规范中斜截面受剪承载力设计公式的特点.通过比较得出,中国规范受剪承载力的计算仍存在一些不足,需要进一步的完善.     

基于建工和公路规范受弯构件抗剪计算的比较

基于建工规范和公路规范,从计算公式的形式、公式中采用的参数及公式的可靠性等方面,对两本规范中的受弯构件斜截面抗剪承载力计算进行了对比分析,从而相对地评价两种规范中的抗剪承载力计算公式的合理性,总结两者的优缺点。     

基于试验数据的矩形截面钢筋混凝土剪力墙抗剪承载力研究

建立了一个包含259个矩形截面钢筋混凝土剪力墙的试验数据库,将数据分类筛选后与中国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)、美国规范ACI 318-11、新西兰规范NZS 3101∶2006以及欧洲规范Eurocode 8的抗剪承载力公式进行对比。结果表明,各规范抗剪承载力公式的计算结果与试验实测结果的比值离散性均较大,中国规范JGJ 3—2010和美国规范ACI 318-11的抗剪承载力公式较为安全准确,欧洲规范Eurocode 8抗剪承载力公式最为离散。经分析发现,对于上述四种规范,抗剪承载力公式中混凝土部分抗剪公式过于保守和不准确是导致整个抗剪承载力公式离散性较大的一个重要原因。在中国规范JGJ 3—2010的抗剪承载力公式的基础上,基于数据库对混凝土部分抗剪公式进行调整,调整后的抗剪承载力公式的准确性比原有公式有明显提高。     

剪切荷载作用下锚杆抗剪作用理论分析

为了分析剪切过程锚杆轴力和横向剪切力相对结构面换算的抗剪贡献影响程度,在经典梁理论的基础上,推导了锚杆抗剪力计算公式,并采用加锚结构面直剪试验验证了计算公式的可靠性。在此基础上,通过正交试验设计方法研究影响因素对锚杆轴力、横向剪切力相对结构面抗剪贡献的敏感程度。结果表明:锚杆抗剪理论计算与室内试验结果吻合较好;锚杆倾角是影响锚杆轴力相对结构面换算抗剪力的主要因素;锚杆需要一定变形才能调动起直径对轴力抗剪效应的影响;锚杆倾角是影响横向剪切力相对结构面换算抗剪力的最主要因素,围岩强度次之,剪切后期结构面剪胀系数的影响程度又大于围岩强度;直径对锚杆横向剪切力相对结构面换算抗剪力的影响程度最小。     

钢管RPC边框密肋复合剪力墙抗剪性能

为研究新型钢管活性粉末混凝土(RPC)边框密肋复合剪力墙的抗剪性能,基于统一强度理论和斜压杆计算模型,考虑材料的中间主应力、拉压异性效应以及边框架与等效弹性板之间剪应力等因素的影响,建立了此类组合墙体的抗剪承载力计算公式。利用ABAQUS有限元软件,对不同混凝土强度、轴压比、钢管屈服强度的钢管RPC边框密肋复合剪力墙进行水平单调加载,将抗剪承载力数值模拟结果与理论计算结果进行对比分析。结果表明:抗剪承载力计算值与有限元值吻合较好,验证了理论计算方法的准确性与有限元模型的可靠性; 随着密肋复合墙板肋格RPC强度等级的提高,剪力墙抗剪承载力显著提高; 随着轴压比的增加,抗剪承载力先增加后下降,且延性性能下降; 提高边框柱钢管屈服强度,剪力墙承载力略有增加,效果并不显著,但可以改善构件延性性能; 提出的抗剪承载力计算公式为该新型复合剪力墙的发展提供了理论基础。     

砌体剪力墙的受剪性能及其承载力计算

本文研究无洞、开洞、无筋以及水平配筋砌体剪力墙受剪性能及其承载力计算,在全面分析影响砌体剪力墙受剪性能的主要因素的基础上,采用弹性有限元法和作者建立的砌体破坏准则,分析了开洞墙的应力分布、裂缝形成及其出现的先后顺序,并提出了不同高宽比、竖向压应力、开洞率、无筋或配筋墙的水平开裂荷载、受剪承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。该方法弥补了现行规范未考虑墙体高宽比影响的不足,扩大了竖向压应力较大时的应用范围,可供砌体结构设计和研究参考。     

钢筋混凝土带暗支撑中高剪力墙抗震性能试验研究

本文通过1/3缩尺的3个钢筋混凝土带暗支撑中高剪力墙和1个普通中高剪力墙模型的抗震性能试验研究,探讨了不同暗支撑设计型式对剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、耗能、滞回特性及破坏机制的影响,并与相应普通剪力墙的性能进行了比较,建立了承载力分析的模型与计算方法,计算结果与实测值符合较好。加设暗支撑可明显改善中高剪力墙的抗震性能。     

短肢PEC组合剪力墙的数值模型及公式拟合

PEC组合剪力墙是一种新型装配式剪力墙,具有承载力高、延性好、构造简单等优点。首先,基于纤维模型、部分约束混凝土及钢材的精确本构关系,研究了短肢PEC组合剪力墙弯曲变形及剪切变形的计算方法,在此基础上编制了短肢PEC组合剪力墙荷载-位移曲线的数值计算程序,并通过与已有试验及有限元分析结果的对比验证了该程序的准确性。然后,基于该程序对6480个不同截面参数的剪力墙进行了数值计算,分析了轴压比、剪跨比、含钢率、材料强度等关键参数对PEC组合剪力墙等效抗弯刚度和极限位移角的影响,拟合了短肢PEC组合剪力墙等效抗弯刚度及极限位移角的计算公式。对拟合公式的统计分析表明,等效抗弯刚度和极限位移角的计算公式满足精度要求,可用于指导短肢PEC组合剪力墙的设计。最后,基于规范对剪力墙结构弹塑性位移角限值的规定,提出了短肢PEC组合剪力墙轴压比限值的计算公式。     

GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱的受剪性能试验研究

对再生块体混凝土构件施加外部约束是提高其受力性能的有效途径,通过13根方钢管再生块体混凝土柱试件与10根GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱试件的受剪性能试验,考察了废旧混凝土块体取代率、剪跨比、轴压比及环向GFRP层数等参数对试件横向剪力-变形曲线与受剪承载力的影响,检验了采用现有设计公式预测试件受剪承载力的有效性。研究表明:方钢管再生块体混凝土柱及GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱的受剪性能受剪跨比和轴压比的影响较大,其横向剪力-变形曲线随上述两参数变化呈现3种典型形态;当废旧混凝土块体取代率低于35%且新、旧混凝土强度差不超过15 MPa时,再生块体对柱受剪性能的影响总体较小;剪跨比不大于0.5时环向粘贴单层GFRP布对柱受剪承载力的提升无明显效果,而双层GFRP布可小幅提高柱的受剪承载力;相比现有钢管混凝土柱受剪承载力计算公式,所提计算式可较好地预测方钢管及GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱的受剪承载力。     

木结构剪力墙弹性抗侧刚度计算

根据木结构剪力墙在水平力作用下的变形特点,将其水平位移分为三部分:钉节点变形引起的位移、覆面板剪切变形引起的位移和剪力墙整体弯曲变形引起的位移,通过对这三种位移的分别计算推导出了木结构剪力墙弹性刚度计算公式。然后,采用SAP2000建立了剪力墙的有限元模型,将有限元模型与本文推导公式的计算结果进行了对比,验证了计算公式的正确性。     

外包钢混凝土构件的剪切强度分析

为了研究外包钢混凝土构件的剪切强度,本文根据试验结果,分析了外包钢混凝土构件的受剪破坏过程,且对其抗剪机理进行了研究。本文还介绍了外包钢混凝土杆件的剪切计算公式,并对其简化,得到了外包钢混凝土的简化计算公式。     

砂土剪胀剪缩特性及其对抗剪强度的影响

为了研究饱和砂土的剪胀剪缩特性及其对抗剪强度的影响,选取滹沱河细砂,利用空心圆柱扭剪仪较系统地开展了一系列不同初始密度、不同固结压力条件下的排水与不排水纯扭剪试验研究,在总应力保持不变的情况下研究了砂土的剪胀剪缩特性,着重探讨了在排水与不排水试验中,不同密度和不同有效围压的砂土在单调剪切荷载作用下的应力-应变关系、硬化与软化、土体的剪胀剪缩以及强度等特性。结果表明:砂土密度和固结压力对砂土剪胀剪缩特性具有显著的影响;砂土的剪胀剪缩特性对砂土的排水、不排水强度以及应力-应变关系产生显著的影响;由于剪胀剪缩特性的影响,砂土的不排水抗剪强度甚至可能高于排水抗剪强度;研究成果可为今后砂土的本构模型和数值模拟提供试验资料。     

带柱头钢筋混凝土无腹筋单向板受剪试验研究与非线性分析

共完成22块钢筋混凝土无腹筋简支单向板的受剪试验,分析了有无柱头、剪跨比、纵向配筋率对试验板的受剪承载力和破坏模式的影响,并采用非线性有限元软件ATENA对试验结果进行模拟;结合试验数据和收集到的无腹筋单向板、梁（有效高度大于500 mm）试验数据,对中国规范GB 50010-2010、美国规范ACI 318-11、欧洲规范EN 1992-1-1:2004的受剪承载力计算公式的准确性进行评估。结果表明：剪跨比、纵向配筋率等因素对单向板受剪破坏的影响与其对梁受剪破坏的影响类似;有限元分析结果能够从受力机理上反映柱头对单向板受剪承载力的影响;对于截面有效高度约150 mm的单向板,上述各规范的计算公式偏于安全,但是对于截面有效高度大于500 mm的厚板,特别是在配筋率较低的情况下,规范中的公式均存在不同程度的安全隐患。