型钢混凝土柱骨架曲线特征点计算方法研究

收集国内近年来关于型钢混凝土(SRC)柱低周循环加载下的84组试验数据,回归分析峰值位移和屈服位移之比、强化刚度、软化刚度与SRC柱构件主要设计参数(轴压比、配箍特征值、剪跨比、体积配箍率和混凝土强度)之间的关系,提出型钢混凝土柱骨架曲线特征点的计算方法。结果表明:峰值位移和屈服位移之比与体积配箍率、混凝土强度成正比,与轴压比、配箍特征值及剪跨比均成反比;强化刚度系数与配箍特征值、剪跨比成正比,与轴压比、体积配箍率及混凝土强度成反比;软化刚度系数与配箍特征值、剪跨比及混凝土强度成正比,与轴压比、体积配箍率成反比。该结果可为型钢混凝土组合结构的地震反应分析提供参考。     

型钢高强混凝土柱延性的试验研究

通过9根剪跨比λ=2．0的试件。对C80型钢高强混凝土柱在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究．试验主要考虑配箍率和轴压比两个参数对构件延性的影响．根据试验结果，得出了配箍率和轴压比与构件位移延性的关系曲线．在满足一定位移延性的基础上．提出了C80型钢高强混凝土柱的轴压比限值；并就配箍率对轴压比限值的影响进行了分析。进一步提出了与不同配箍率相关的轴压比限值．     

氯盐环境混凝土桥墩柱屈服位移时变模型

为了研究钢筋混凝土桥墩柱在氯盐环境中屈服位移时变模型,采用静力法建立了桥墩柱屈服位移计算模型,在此基础上通过对桥墩柱截面屈服曲率推导计算,得出了轴压比、剪跨比、纵筋配筋率以及配箍率与桥墩柱屈服位移的关系式。最后,通过分析氯盐环境对桥墩柱的影响得出了桥墩柱屈服位移的时变性模型。结果表明:在不考虑氯盐环境对其影响的情况下,当剪跨比、纵筋配筋率以及配箍率一定时,桥墩柱屈服位移随轴压比增大而增大;当轴压比、纵筋配筋率以及配箍率一定时,桥墩柱屈服位移随剪跨比的增大而增大;当轴压比、剪跨比以及配箍率一定时,桥墩柱屈服位移随纵筋配筋率的增大而增大;当轴压比、剪跨比以及纵筋配筋率一定时,桥墩柱屈服位移随配箍率的增大而增大。在考虑氯盐环境对其影响的情况下,当其他因素一定时,钢筋开始锈蚀时间随保护层厚度的增加而延长;当其他因素一定时,保护锈胀胀裂时间随腐蚀电流密度增加而缩短。     

焊接箍筋混凝土框架柱抗震性能试验研究

通过4个绑扎箍筋钢筋混凝土柱和5个焊接箍筋钢筋混凝土柱的低周反复水平加载试验,对比了焊接箍筋形式和绑扎箍筋形式对钢筋混凝土柱抗震性能的影响,探讨了焊接箍筋钢筋混凝土柱在抗震方面的性能,试验研究结果表明,焊接箍筋混凝土柱比绑扎混凝土柱的抗震性能有所提高.根据试验结果,分析焊接箍筋钢筋混凝土柱的滞回曲线和骨架曲线,得出不同轴压比和配箍率对焊接箍筋钢筋混凝土柱的耗能能力、延性性能和刚度退化的影响.在低周反复荷载下,焊接箍筋钢筋混凝土柱随着轴压比的降低,耗能能力增强,位移延性增大;在轴压比相同的条件下,耗能能力和位移延性随着配箍率的增大而增大.     

低周反复荷载下型钢混凝土柱滑移性能试验研究

通过在型钢翼缘外侧滑移传感器,对轴力和反复水平荷载作用下型钢混凝土柱的粘结滑移性能进行了试验研究.试验中主要考虑了跨比、轴压比、配箍率、混凝土强度的影响.由试验得到了水平荷载-滑移滞回曲线和骨架曲线、滑移沿柱高的分布规律等.试验结果表明,型钢混凝土的荷载-滑移滞回曲线比较丰满,在整个加载过程中没有明显的"捏拢"现象;滑移沿柱高大致呈指数分布,柱根位置的滑移量最大,由柱根向柱顶逐渐递减;当剪跨比小于2时,滑移随剪跨比的增大而减小,当剪跨比大于2以后,滑移又随剪跨比的增大而增大;滑移随着轴压比的增大增大,随着配箍率和混凝土强度的提高而减小;随着荷载循环次数的增加,滑移刚度不断减小,滑移量不断增大,出现明显的粘结退化现象.     

钢筋混凝土剪力墙的延性计算方法

本文考虑了轴压比、剪跨比、边缘约束构件及其含箍特征值对剪力墙位移延性的影响,建立了考虑端部混凝土约束的剪力墙位移延性比的计算方法,并用39片不同轴压比的钢筋混凝土剪力墙在往复水平荷载作用下的延性比试验结果对本文计算方法进行了验证。对影响剪力墙位移延性的因素进行了参数分析,试验和理论分析都表明,为保证剪力墙达到预期的延性要求,应限制剪力墙的轴压比并设置合适的约束边缘构件。     

SRC-RC竖向混合结构转换柱承载力与延性性能分析

以16根转换柱试件和1根钢筋混凝土柱对比试件的低周反复荷载试验为基础,分析了转换柱的承载力与延性性能。研究了钢与混凝土之间的相互作用方式,确定了型钢局部存在对转换柱力学性能的影响。型钢的配钢率、轴压比、型钢延伸高度及体积配箍率是影响承载力与延性性能的主要因素:配钢率越大,转换柱的承载力越大,位移延性系数越小;轴压比越大,转换柱的承载力越大,位移延性系数越小;型钢延伸高度对转换柱的承载力影响较小,而位移延性系数随着型钢延伸高度的增加呈现出先升后降的变化规律,当延伸高度达到3/5的柱高时位移延性系数达到最大值;随着体积配箍率的增加,转换柱的承载力与位移延性系数同时增大,增长速率与配钢率有关,配钢率较大试件的承载力与位移延性系数随体积配箍率的增长速率更快。     

基于性能的钢筋混凝土剪力墙变形能力分析研究

以钢筋混凝土剪力墙试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了剪力墙的非线性有限元模型.对构件加载的全过程进行模拟,考虑材料的非线性本构关系、损伤模型和受拉开裂后的行为,与试验结果进行对比;计算曲线与试验曲线吻合良好,验证了有限元分析模型的准确性.分析影响变形能力的主要参数,包括轴压比、配筋率、高宽比和配箍特征值.提出不同轴压比和极限顶点位移角情况下约束边缘构件长度与配箍特征值的设置要求.用三种计算方法计算了极限位移角为1/100或位移延性比为3时所需的约束边缘构件长度和配箍特征值,并与有限元结果进行了对比.     

UHTCC新型框架梁柱中节点非线性有限元分析

基于UHTCC新型梁柱节点低周反复加载试验,用ABAQUS分析软件中混凝土塑性损伤模型对UHTCC新型框架梁柱节点进行非线性有限元分析。得到的骨架曲线、屈服位移、屈服荷载、极限荷载与试验结果吻合良好,说明所建立的模型合理。研究轴压比、节点核心区箍筋体积配箍率和UHTCC浇筑范围等参数对节点滞回曲线、骨架曲线、耗能能力的影响。结果表明:轴压比增大,屈服荷载、峰值荷载增大,但变形能力降低;节点配箍率增大,抗剪承载力增加不明显,说明UHTCC可部分替代节点箍筋抗剪;随着UHTCC浇筑范围增加,节点耗能能力增大,滞回环形状更趋于饱满。     

C80高强混凝土柱在反复荷载作用下的抗剪性能

通过1根C40普通混凝土柱与4根C80高强混凝土柱在竖向轴压力和水平反复荷载作用下的抗剪性能试验,深入研究了混凝土强度等级、剪跨比、轴压比和配箍率等因素对柱的破坏形态、滞回性能、位移延性及受剪承载力的影响.分别采用中国规范GB50010—2010、美国规范ACI318—08、加拿大规范CSA—04及桁架-拱模型对钢筋混凝土柱的受剪承载力进行计算,并与试验值进行对比分析.结果表明:对于小剪跨比钢筋混凝土柱,上述规范受剪承载力计算公式均偏于保守;由于考虑了拱效应,桁架-拱模型较其他规范对钢筋混凝土柱受剪承载力的预测更为准确.     

Seismic Performance of Steel Reinforced Ultra High-strength Concrete Columns

The seismic performance of steel reinforced ultrahighstrength concrete columns (SRSHC) with various shearspan ratios (λ) were studied through a series of experiments. The concrete compressive cube strength value of experimental specimens ranged from 92.9 MPa to 108.1 MPa. The main experimental variables affecting seismic performance of specimens were axial load ratio and stirrup reinforcement ratio. The columns (λ=2.75) subjected to low cyclic reversed lateral loads failed mainly in the flexuralshear mode failure and columns (λ≤2.0) subjected to low cyclic reversed lateral loads failed mainly in the shear mode failure. Shear forcedisplacement hysteretic curves and skeleton curves were drawn. Coefficient of the specimen displacement ductility was calculated. Experimental results indicate that ductility decreases with axial pressure ratio increasing, and increases with stirrup reinforcement ratio increasing. Limit values of axial pressure ratio and minimum stirrup reinforcement ratio of columns are proposed to satisfy definite ductility requirement. The suggested values provide a reference for engineering application and for the amendment of the current Chinese design code of steel reinforced concrete composite structures.     

剪力连接件对型钢混凝土超短柱抗震性能的影响

进行了6个剪跨比为1的超短柱的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土柱(RC)、2个不设剪力连接件的型钢混凝土(SRC)柱和2个设剪力连接件的型钢混凝土柱.试验结果表明,不设剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为粘结破坏,与RC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力无显著提高,但耗能能力有所提高.设置剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为斜压破坏,与不设剪力连接件的SRC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力显著提高.随轴压比的提高,SRC超短柱的抗剪承载力提高;但轴压比对SRC超短柱的延性和变形能力无显著影响.     

活性粉末混凝土柱抗震性能试验

为了考察活性粉末混凝土柱类构件的抗震性能,开展了18根活性粉末混凝土柱的拟静力试验,研究了轴压比、纵筋配筋率、配箍率和钢纤维体积含量4个因素对活性粉末混凝土柱破坏形态、滞回特性、骨架曲线、刚度、承载力及延性的影响规律.研究表明:活性粉末混凝土柱的承载力随着轴压比的增大而提高,但其延性随着轴压比的增大有下降的趋势;试件柱的承载力及位移延性系数随着纵筋配筋率的增大而显著增大;配箍率的提高一定程度上改善了荷载达到峰值后阶段的滞回特性,骨架曲线的下降段变得较为平缓;钢纤维掺量的增加,改善了试件柱的破坏进程,一定程度上提高了试件柱的延性及耗能能力.     

钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的滞回性能试验研究

进行了8个试件的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土超短柱、2个型钢混凝土超短柱、2个钢筋混凝土分体柱和2个型钢混凝土分体柱;超短柱的剪跨比都为1,而分体柱的剪跨比都为3.试验结果表明,型钢混凝土超短柱的破坏模式为粘结破坏,因此与钢筋超短柱相比,构件的承载力、延性和变形能力并无显著提高.与超短柱相比,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性和变形能力明显提高.随轴压比的提高,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性与变形能力降低.相同轴力水平下,型钢混凝土分体柱的承载力、延性和变形能力明显优于钢筋混凝土分体柱.     

型钢混凝土柱位移延性系数研究

综合现有型钢高强混凝土柱的试验研究成果,讨论了影响型钢高强混凝土柱位移延性系数的因素,并基于BP神经网络研究了轴压力系数、体积配箍率、剪跨比和配钢率等参数对型钢高强混凝土柱延性的影响及规律.通过对国内50根型钢高强混凝土柱试验数据的整理和回归分析,得到考虑多因素的位移延性系数经验公式,该公式可供型钢高强混凝土框架柱抗震设计和抗震性能评估参考.     

钢筋混凝土桥墩拟静力正交试验及数值模拟

为系统研究多参数组合对圆形钢筋混凝土桥墩延性抗震性能的影响,建立较可靠的数值分析模型,开展了以墩高(剪跨比)、纵筋率、轴压比、配箍率为因素的四因素三水平圆形钢筋混凝土桥墩拟静力弯曲破坏正交试验,并基于OpenSees纤维模型及等效塑性铰模型对试验桥墩的骨架曲线、滞回性能进行数值分析.结果表明:试验桥墩位移延性为5.3～...     

CFRP加固混凝土柱轴压性能尺寸效应试验分析

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土柱轴压性能的尺寸效应,设计了3组30根几何相似的CFRP加固钢筋混凝土柱,对其进行了轴心受压破坏试验.试验参数主要包括构件尺寸、钢筋配置和加载方式,研究了CFRP加固混凝土柱在轴压荷载下的破坏形态、极限强度、峰值应力、变形能力和残余变形等性能与构件尺寸的关系.研究结果表明:相同尺寸的CFRP加固钢筋混凝土柱比素混凝土柱的极限强度有不同程度的提高;CFRP加固钢筋混凝土柱的峰值应力随着尺寸的增大,呈先增大后减小的趋势,归一化轴向变形能力和残余变形随着构件尺寸的增加逐渐减小;不同的加载方式对于CFRP加固钢筋混凝土柱的承载力和极限位移影响不大.     

玻璃纤维聚合物约束混凝土柱轴压比限值研究

对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱进行低周反复荷载试验 ,研究其力学性能。试验结果表明 :无论轴压比的高低 ,加固后柱的承载力和位移延性都有了不同程度的提高和改善 ,高轴压比柱的效果更加明显 ,加固前为小偏压破坏的柱 ,加固后变成了大偏压破坏 ,变形性能和耗能能力显著提高。基于试验结果和约束混凝土的计算分析理论 ,导出了玻璃纤维聚合物加固柱的轴压比限值。计算结果和试验结果均表明 ,加固后柱的轴压比限值可予以适当放宽。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱抗剪承载力与延性的影响因素分析

当前，随着国家经济的快速发展、人民生活水平的不断提高、城市地价的日益昂贵，高层建筑得到了迅速发展.在高层建筑中，由于柱轴力，特别是中下部各层柱的轴力比较大，而实际工程中又多采用普通强度的混凝土，因此，为满足轴压比限值的要求，在钢筋混凝土高层设计中经常出现短