承重砖墙托换体系承载力预计模型研究

根据工程实际进行了托换试件设计,设计中考虑了砖的强度、穿筋的数量、托换梁的高度等影响因素.试验与分析结果表明,托换体系有两种破坏形式,一是沿砖砌体和托换梁混凝土界面发生冲剪滑移破坏,二是沿砖砌体跨中出现劈开破坏.托换试件的抗冲剪承载力随着托换梁的高度、砖砌体的强度的增大而提高,托换试件抗劈开破坏承载力取决于托换梁的截面尺寸、穿筋的配置量和支座与托换梁间的摩擦系数等因素.最后建立了托换体系平面桁架力学模型,为了防止发生冲剪破坏,以劈开破坏的设计承载力的1.5倍作为冲剪破坏的验算荷载,如不能满足则加大托换梁的高度.     

纵筋配筋对柱托换节点影响的试验研究

托换是建筑物整体移位技术的关键环节,直接影响到移位过程中建筑物的稳定性和安全性。通过框架柱包裹式托换节点的正交实验,研究了托换节点外挑部分与包柱部分的承载力与托换梁纵筋配筋情况的关系,确定了托换梁纵筋配筋特征值对框架柱托换结构受力机理、破坏形式的影响。试验表明:试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏,行走梁受弯破坏主要发生在跨高比较大且纵筋配筋较少的构件;托换梁纵筋配筋特征值对托换节点的开裂荷载影响不大,与屈服荷载和破坏荷载之间均呈线性关系;提出了框架柱托换节点承载力计算公式。     

考虑跨高比的柱托换节点抗剪性能的试验研究

托换是建筑物平移技术的关键环节之一,对建筑物的托换改造,直接影响到平移过程中的稳定性和安全性,是平移成功与否的关键技术。通过框架柱包裹式托换节点缩尺模型的正交实验,研究和分析了托换梁跨高比即托换梁剪跨与截面有效高度比值这一因素对托换节点破坏形态和承载力的影响,并提出了引入托换梁跨高比后的托换节点抗剪承载力计算公式。     

考虑配箍率的柱托换节点抗剪性能试验研究

对托换梁配箍率影响的框架柱托换节点受力性能进行了研究和分析.对16个不同试件采取正交试验设计,分析托换梁配箍率对托换节点承载能力、破坏形态、破坏模式的影响.结果表明:试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏;剪跨比对托换梁承载能力影响最大,配箍率对开裂荷载无影响,配箍率与极限荷载基本成线性关系.     

钢筋混凝土框架抽柱托换加固后的抗震性能试验研究

介绍了混凝土框架结构抽柱托换改造后的抗震性能试验研究.试验模型为3个两层两跨1∶3缩尺平面框架,分为未抽柱框架结构试验模型YKJ、预应力转换梁抽柱托换模型YYL和桁架抽柱托换模型HJ.通过对3个缩尺框架结构模型进行低周反复试验,观察各框架的破坏过程,得到各结构的破坏模式以及不同加固方案对结构抗震性能的影响.试验结果表明:低周反复荷载试验下,3个框架试件均属于延性破坏,破坏前有明显预兆;YYL和HJ框架的承载力相比YKJ框架均有不同程度的提高;对比抽柱托换前后的结构滞回曲线、延性、耗能能力等各项指标,可以看出抽柱托换改造后的结构滞回曲线饱满、延性较好、刚度更大.     

带芯柱混凝土小型空心砌块墙体抗剪承载力试验研究

通过１２片不同类型混凝土空心砌块墙片,在反复水平荷载作用下的试验与分析,探讨了非配筋砌体抗剪承载力及破坏特征;分析了配筋砌体芯柱数量及位置对墙体抗剪承载力、变形及破坏特征的影响;提出了提高混凝土小型空心砌声墙体抗剪承载力的结构体系和影响因素。     

桩梁式托换技术有限元分析

地铁施工穿越既有建筑物桩基础时,可采用桩梁式托换技术支撑上部结构和截除下方桩基础。运用ANSYS有限元程序中的“单元生死”技术,可对托换前、托换后和截桩三个托换工况下桩和框架柱的轴力变化以及变形特性进行数值分析。研究结果表明：被动托换是在桩截除时,托换荷载通过托换梁传递到托换桩,托换梁跨中的下挠会引起被托换框架柱轴力减少和邻近框架柱轴力增大;主动托换是在千斤顶的顶升过程中,托换荷载通过托换梁传递到托换桩,顶升过程中被托换处的各层框架柱轴力值增加,而邻近框架柱轴力减少;当顶升至被托换桩轴力为零再进行截桩,可保证截桩前后的托换体系轴力、变形不发生变化。主动托换桩顶沉降差与被动托换相比小得多。     

基于ABAQUS的梁板叠合构件受剪性能有限元分析

钢筋混凝土宽柱双梁框架结构体系是旧房托换改造的一种新理念,由楼面板开孔浇筑托换梁混凝土,形成了新梁旧板叠合结构。基于有限元软件ABAQUS,对梁板叠合构件受剪承载力进行了数值模拟,研究了素混凝土浇筑孔个数对叠合构件整体性能的影响。模拟中采用三维实体建模,并从单元的选取、接触面的相互作用、材料本构的定义、荷载的施加等方面进行了较为系统地阐述。研究表明,有限元软件ABAQUS是分析叠合梁板构件受力性能的一种行之有效的工具;随着孔洞个数的增加,叠合的梁板趋于一整体,协调变形,共同工作,承载力逐渐增大,梁板叠合构件发生剪压破坏。     

带抗剪环的钢管混凝土柱环梁节点单调直剪试验研究

通过3个带抗剪环的钢管混凝土柱环梁节点单调直剪试验,对设置抗剪环环梁的极限直剪承载能力、环梁的宏观受力表现、受力过程中环梁相对钢管的滑移以及环梁的最终破坏形态等进行了分析研究。试验结果表明,环梁节点的破坏模型及承载力计算还有待进行更深入的试验及分析研究。     

无抗冲切钢筋的RC板柱节点受冲切承载力计算

为更精确地预测无抗冲切钢筋的钢筋混凝土(RC)板柱节点受冲切承载力,结合梁剪压破坏机理和修正压力场理论(MCFT),提出一种新的板柱受冲切承载力计算方法.首先,假定无抗冲切钢筋的RC板柱节点冲切荷载由上部剪压区混凝土提供的受剪承载力、斜拉区及受拉区中的骨料咬合力和钢筋的销栓作用共同承担;其次,分析剪压区和斜拉区及受拉区...     

大轴力桩基托换中新旧混凝土结合面抗剪性能试验分析

桩基托换的关键在于新旧混凝土结合面的连接方法和可靠性能。本文结合某城市地铁隧道穿越高架桥桩基主动托换工程,提出了一种新型连接方式：凿毛+钻孔植筋(植筋胶)+建筑胶喷面的连接形式。设计制作了3个试件,结合面每30 cm×30 cm范围内植入一根钢筋,部分试件梁部箍筋加强,进行了重复静力加载试验。试验分析表明：此连接方式具有较高的抗剪承载力,最大可达9.208×10 3 kN/m 2;提高新浇筑梁的箍筋配筋率对提高界面抗剪承载力有较大作用;植筋在新旧结合面抗剪能力中起到了主要作用;新旧混凝土交界面上植筋所受的力较大,植筋两端受力较小;此连接形式在大轴力桩基托换中使用是安全可靠的。     

框架内填带洞单排配筋墙体结构抗震试验

为研究开洞对RC框架内填单排配筋墙体结构抗震性能的影响,设计了2个1/2缩尺两层单跨模型,一个单侧带门洞,一个对称带窗洞.通过拟静力试验,研究破坏特征、滞回性能、骨架曲线、承载力、刚度、耗能和延性等.结果表明:无洞口侧墙体沿梁、柱边缘破坏,带门洞侧门洞上部、角部墙体破坏严重;带窗洞试件窗间墙、窗洞角部墙体破坏严重;无洞口比带门洞侧的承载力高27%,无洞口比带门洞侧的初始、屈服、峰值刚度分别高7.37%、30.43%、35.97%;对称带窗洞试件的正、负向延性系数比单侧带门洞试件分别高39.55%、41.86%;单排配筋墙体是第一道抗震防线,墙体退出工作后,演变为承载力稳定的框架结构;框架实现了"强柱弱梁"、"强剪弱弯"、"强节点"的设计原则.     

SC梁与CCSHRC柱端板螺栓连接节点试验

为了验证钢与混凝土组合梁（SC梁）与高强复合连续螺旋箍约束钢筋混凝土柱（CCSHRC柱）节点的受力机理及抗震性能,对足尺的端板螺栓连接的SC梁与CCSHRC柱节点试件进行了低周反复荷栽试验,对节点的抗震受剪承载力进行了分析,并根据试验结果得到了节点核心区抗震受剪承载力的计算公式。结果表明：组合节点受力合理,破坏前梁端形成明显的塑性铰,同时由于高强螺栓预压力的存在以及钢板箍的约束作用,使得核心区混凝土处于三轴受压应力状态,抗震受剪承载力显著提高,大大改善了节点区的抗剪能力,同时也增大了节点的刚度,所得抗震受剪承栽力的计算公式可供实际工程参考。     

现浇混凝土消能减震框架抗震性能试验研究

抵抗地震荷载时实现“强节点弱构件”的破坏模式是框架结构可发挥其良好抗震性能的前提条件,为确保“强节点弱构件”破坏模式的实现提出了加装扇形铅黏弹阻尼器（SLVD）保护节点区的消能减震技术方案。为研究加装SLVD对框架节点区的保护效果及对整体结构抗震性能的影响,设计并制作尺寸、材料及配筋完全相同的二层二跨普通现浇混凝土框架试件和加装SLVD的现浇混凝土消能减震框架试件各一榀。通过拟静力试验,对比分析两种框架的破坏模式、滞回性能、骨架曲线、强度和刚度退化、耗能特性等变化情况。试验结果表明：普通现浇框架的节点区发生严重剪切破坏,现浇混凝土消能减震框架节点区没有发生严重破坏;SLVD起到良好的耗能保护作用,延缓并控制了节点核心区裂缝的出现与开展,减轻了整体结构的损伤;SLVD在框架中起到“耗能腋撑”作用,提高了框架结构的承载能力、抗侧刚度和耗能能力;加装SLVD改变了框架结构节点区附近的内力分布及传力路径,减小了传递到节点区的剪力与弯矩,但同时改变了梁柱构件的内力分布,在消能减震子结构设计时应予以考虑。节点区加装SLVD有利于框架结构“强节点弱构件”抗震设计理念的实现,现浇混凝土消能减震框架的抗震性能优于普通现浇混凝土框架。     

波形钢组合桥面板受力性能分析

为研究波形钢组合桥面板的受力性能,首先设计了3组9个试件进行推出试验,分析其破坏形态、极限荷载值和滑移量,然后建立了有限元模型,分析了波形钢组合桥面板在跨中集中荷载下挠度、界面滑移、波形钢板和剪力连接件应力及其分布。研究结果表明：开孔板PBL剪力连接件破坏分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3个阶段,试件为混凝土剪切破坏,破坏时有着良好的延性,贯穿钢筋和粘结摩擦力对剪力连接件的承载力和滑移量有着重要的作用,5 m跨径的波形钢组合桥面板极限承载力为630 kN,桥面板在荷载作用下经历弹性阶段、裂缝发展阶段、屈服阶段、破坏阶段4个阶段,开孔板PBL剪力连接件可以有效地将两种结构组合在一起,波形钢板和剪力连接件屈服区域均集中在跨中,其中波谷区域最明显。     

钢板-纤维增强混凝土组合双连梁抗震性能试验研究

为改善小跨高比钢筋混凝土连梁的抗震性能,考虑基体材料与钢板的影响。本文提出新型钢板-纤维增强混凝土组合双连梁,并对普通混凝土双连梁、内置钢板-混凝土组合双连梁和钢板-纤维增强混凝土组合双连梁试件进行了低周反复加载试验,对双连梁的破坏过程、破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等进行研究。结果表明：除了普通混凝土双连梁试件发生剪切破坏之外,内置钢板-混凝土组合双连梁试件发生弯剪破坏,钢板-纤维增强混凝土组合双连梁试件发生延性较好的弯曲破坏;加入钢板后的钢板-组合双连梁试件在峰值点处的承载力相对普通混凝土双连梁提高将近1.56倍,与钢板-纤维增强混凝土试件峰值点处承载力相差不大,表明钢板的内置可以改善双连梁开缝引起的内力损伤,纤维的加入对组合双连梁承载力提高影响不大。在破坏点处,钢板-纤维增强混凝土组合双连梁试件的累积耗能分别是普通混凝土双连梁、内置钢板-混凝土组合双连梁试件的5.26和2.2倍,表现出较好的承载能力、变形能力和耗能能力。直到试件到达最终破坏时,钢板-纤维增强混凝土组合双连梁表面混凝土仍然保持完整,从而可以达到减小甚至避免了混凝土开裂破坏,减少震后修复费用,为组合双连梁的实际应用提供一定的理论基础。     

干砌填充墙框架结构抗侧性能及简化计算

利用拟静力试验结果和有限元结果对干砌填充墙框架结构的受力机理进行分析.在充分考虑并联模型和等效斜支撑模型后,把钢筋混凝土框架及干砌填充墙抗侧力贡献单独分析,研究填充墙内砌块密度、摩擦系数及砌块层数等对结构抗侧力的影响.研究表明:1)平面应力单元及界面单元能够模拟干砌填充墙的受力性能.根据该模型,试验对应工况下,无浆填充墙框架最终失效由框架破坏产生;2)无浆填充墙抗侧力贡献主要源于内部砌块之间的相互摩擦力,且该抗侧力分为恒定段、加强段以及极限承载力3段;3)提出了无浆填充墙抗侧力分段公式并得到了试验及有限元结果的验证.     

实用可靠的钢管混凝土柱环梁节点

介绍了有限元计算和荷载试验中得到的钢管混凝土柱环梁节点的力学性能和破坏形态,归纳了其抗剪环的设计、对钢管混凝土柱承载力的影响、低周反复荷载作用下的性能、在框支梁中的应用和抗弯、抗剪承载力设计方法等研究成果,并探讨了节点计算刚度选择、环梁与钢管间剪力传递机理和环梁内扭转应力分布三个关键问题．     

内置高强芯柱的方钢管混凝土柱-钢梁端板-螺栓连接节点的抗震性能

为研究内置FRP约束UHPC高强芯柱的方钢管混凝土柱-钢梁端板-螺栓连接节点的抗震性能,基于“强柱弱梁”目标设计制作5个端板-螺栓连接节点试件,通过拟静力试验研究节点的破坏机理,并分析柱轴压比、FRP管厚度和有无芯柱对节点抗震性能的影响,对比钢梁更换前后节点的性能。试验结果表明：所有试件均在梁端形成塑性铰破坏;该破坏模式下,节点具有较高的承载力、耗能能力和较好的延性;内置芯柱时,试件承载力提高但延性降低;随着FRP管厚度增加,节点初始刚度和耗能能力均得到提升;相比原试件,更换梁试件的耗能能力、延性和初始刚度均有所降低。变形分析结果表明：节点域组合柱以受弯变形为主,两侧钢梁主要承担节点域的剪切变形。依据初始刚度判定该节点属于刚性节点。     

设置附加剪弯杆的大跨度框架结构

针对多层或高层建筑，提出一种大跨度钢筋混凝土框架结构，这种框架，是通过设置附加剪弯杆形成的。依靠附加剪弯杆，在梁上施加若干个力偶，从而明显调整梁、柱的弯矩分布，结构的承载性能得到改善，获得加大跨度的能力。