高强约束混凝土框架柱抗震性能的研究

通过九根强度68．3－76．5MPa，采用箍筋约束的高强约束混凝土框架柱在低周反复作用下的试验研究，分析了影响高强混凝土框架柱延性的主要因素。着重提出了在满足构件有限延性基础上的，可用于工程设计的轴压比限值和配箍水平限值。在试验结果与按照文献[6]建议方法的计算对比基础上，提出了高强约束混凝土压弯构件正截面强度计算方法的建议。     

碳纤维约束与箍筋约束混凝土轴压性能对比

针对箍筋约束与碳纤维约束混凝土轴心受压力学性能,基于大量的轴心受压试验数据,分析了约束混凝土轴心受压力学性能的主要影响因素,分别建立了箍筋约束与碳纤维约束混凝土轴心受压时的峰值应力、峰值应变和极限应变的计算公式;对比分析结果表明,箍筋约束混凝土优势在于低特征值段,碳纤维约束混凝土的性能在高特征值时将超过箍筋约束混凝土。     

PHC管桩抗震性能试验及数值模拟

对 ３根 ＰＨＣ管桩进行了抗震性能拟静力试验,对其在低周往复荷载作用下的受力状态、破坏机理、恢复力特性进行了分析,得到了添加非预应力筋和剪切端勾型钢纤维对 ＰＨＣ管桩抗震性能的影响规律,并采用非线性有限元方法对 ＰＨＣ的受弯承载力进行了模拟分析。结果表明,配置一定数量非预应力筋可以改善管桩的抗震性能;而剪切端勾型钢纤维的加入则对其抗震性能影响不大,同时有限元所建立的计算模型是合理可行的,模拟结果与试验结果吻合较好。     

高强螺旋筋约束普通混凝土柱轴压性能试验

为研究高强螺旋筋约束普通混凝土柱的轴压性能,以螺旋筋强度和螺旋筋配箍率为变化参数,制作了5个试件并进行了轴心受压试验。通过试验观测试件破坏全过程和最终失效模式,获取荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,并对变化参数对约束混凝土力学性能指标的影响规律进行分析。试验结果表明：螺旋筋能提供较强约束作用,使得混凝土由脆性破坏转变为延性破坏;提高螺旋筋的配箍率能小幅提高螺旋筋的约束作用,当螺旋筋配箍率从1.89%提高到3.02%时,轴压承载力提高幅度为18%～38%,核心约束混凝土强度与非约束混凝土强度之比为1.8～3.8;提高螺旋筋强度能显著提高螺旋筋的约束作用,当螺旋筋强度从432 MPa提高到1 774 MPa时,核心约束混凝土强度与非约束混凝土强度之比从1.9提高到3.3,峰值位移增大约2.7倍。     

不同轴压比钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的抗震性能

对1片现浇剪力墙和轴压比不同的3片新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙进行拟静力试验,研究其在往复水平荷载作用下的试验现象、破坏形式和抗震性能,提出钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙屈服承载力的计算方法;采用XTRACT有限元分析软件对新型剪力墙峰值承载力进行算例验证,二者结果吻合较好。研究表明：钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的水平承载力和耗能能力较现浇混凝土剪力墙有所提高;其承载力随着轴压比的增大而增大;实验范围内的轴压比对其耗能能力的影响较小。     

复合螺旋箍筋约束混凝土柱偏压性能试验

采用复合螺旋箍筋约束混凝土柱,能在提高混凝土核心强度的同时,实现高延性,可支撑高地震设防烈度区重要结构的设计建造.以箍筋间距与轴向力偏心距为基本参数,完成了6根复合螺旋箍筋约束混凝土柱偏心受压试验,并与同条件下两类常规复合箍筋柱进行对比.获得了轴向力-侧向变形关系、轴向力-箍筋应变关系及轴向力-压区边缘混凝土压应变关系等,发现不同螺距/间距及偏心距下试验柱先后出现纵筋屈服与混凝土压碎的破坏模式.试验结果表明,破坏时采用不高于80 mm螺距/间距的复合螺旋箍筋柱正截面承载力及以柱高中点侧移定义的位移延性系数较常规螺旋箍筋柱有一定提高.结合试验结果,发现偏压复合螺旋箍筋柱破坏机制与螺旋箍筋强核心约束和外围方形箍筋次约束的复合作用明显相关,破坏主要是核心螺旋箍筋约束失效后混凝土压碎引起,而外围复合箍筋在峰值荷载后对混凝土仍具有一定约束作用.基于破坏机制,区分了两类约束区对柱承载力贡献,提出了复合螺旋箍筋柱偏压承载力计算方法.     

PHC管桩抗震性能试验研究

通过对5根PHC管桩进行低周往复加载,分析其受力状态、破坏形态、承载力、滞回曲线、延性等抗震性能指标,研究桩径、有效预应力及配置非预应力筋对PHC管桩抗震性能的影响.结果表明:PHC管桩的抗震性能随着桩径的增加而降低;随着桩身有效预应力的提高,试件破坏的脆性特征及刚度退化现象减弱,抗震性能有所改善;而配置一定数量的非预应力筋可使其抗震性能得到明显改善.     

矩形-八边形组合螺旋箍筋柱抗震性能分析

为研究矩形-八边形组合螺旋箍筋混凝土柱的抗震性能,本文对其(RCC1、RCC4)以及手工绑扎矩形箍筋柱(RCC2、RCC5)、井字形箍筋(RCC3、RCC6)柱开展了0.2、0.8轴压比下足尺低周反复荷载试验研究。结果表明：3种不同箍筋形式的混凝土柱在0.2和0.8轴压比下分别以大偏心压弯破坏、小偏心压弯破坏为标志;在0.2和0.8轴压比下的滞回曲线均较为饱满且在相同轴压比下的耗能基本一致。0.2轴压比下,RCC1的承载力分别比RCC2、RCC3的承载力高2.5%和3.7%,RCC1的位移延性分别比RCC2、RCC3的位移延性高4.6%和2.3%;0.8轴压比下,RCC4的承载力分别比RCC5、RCC6的承载力高4.6%和6.65%,RCC4的位移延性分别比RCC5、RCC6的位移延性高9.5%和4.2%。     

高强PC钢棒约束箍筋混凝土柱受力性能试验

为考察高强约束箍筋对混凝土柱受力性能的有利影响,开展了24根PC钢棒螺旋箍筋柱和4根HPB235螺旋箍筋柱的轴压试验．试验结果表明:PC钢棒螺旋箍筋在轴压柱承载能力极限状态下的拉应力随混凝土强度、螺旋箍筋密度的增大而提高．结合本次试验数据,提出了轴压柱达到承载能力极限状态时螺旋箍筋拉应变与约束程度的关系式,进而提出PC钢棒螺旋箍筋轴压柱承载力计算公式．     

焊接复合箍筋钢筋混凝土短柱抗震性能试验研究

为研究焊接复合箍筋钢筋混凝土短柱的抗震性能,首先进行了5根配置焊接复合箍筋的钢筋混凝土短柱和3根普通箍筋的钢筋混凝土短柱(作为对比)抗震拟静力试验,并对其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性及耗能指标、强度刚度退化、抗剪承载力等进行了对比分析.结果表明,焊接复合箍筋钢筋混凝土短柱与普通箍筋短柱的抗震性能各项指标两者基本一致或稍有提高,其中破坏过程相似,呈现出剪切破坏及部分剪切粘结型破坏形态,各构件滞回曲线表现出明显的"捏拢"效应,延性、耗能能力及强度刚度退化速度两者相当,同时均为明显的脆性破坏,但其位移延性均在3.58~5.52之间,表现出较好的延性抗震能力,表明焊接复合箍筋可用于工程实践和推广.     

预应力混凝土管桩在火电厂主厂房地基处理中的应用

结合某600 MW机组大型火力发电厂主厂房采用预应力混凝土管桩进行地基处理的工程实例,介绍了预应力混凝土管桩在具有一定厚度砂夹层的地质条件下的适用性、可行性及对施工机械的要求.试桩及工程桩的施工与检测结果表明,对于类似于本工程且具有一定厚度砂夹层的地质条件,采用预应力混凝土管桩是可行的,有关工程经验可供类似工程和国内同行借鉴与参考.     

混杂纤维加固混凝土方柱的轴压性能试验研究

通过对不同加固方式下的钢筋混凝土短柱轴压性能试验,研究了混杂纤维约束混凝土柱的破坏形态及荷载与钢筋、混凝土之间的应变曲线关系,以承载力和延性为指标对比分析了不同混杂方式、混杂体积比的混杂纤维约束混凝土柱的受力性能.试验结果表明:混杂纤维的约束作用可以有效提高柱的承载能力,并使其延性得到显著改善;对于其混杂越均匀和二级拉伸破坏的试件,表现出更好的混杂效果,体现出混杂纤维的优越性.     

T形配钢型钢混凝土柱延性性能及轴压比限值

轴压比是影响结构延性和抗倒塌性能的关键因素。通过12根T形配钢型钢混凝土柱的低周反复加载试验,对破坏形态、滞回特性、延性性能等进行了研究;基于界限破坏理论,对T形配钢型钢混凝土柱轴压比限值进行了分析。结果表明,在低周反复荷载作用下,T形配钢型钢混凝土柱主要发生弯曲破坏和剪切斜压破坏,具有较好的延性性能;基于试验轴压比和设计轴压比之间的转换关系,提出了T形配钢型钢混凝土柱在不同抗震等级下的轴压比限值,该限值可为T形配钢型钢混凝土柱的抗震设计提供参考依据。     

横向约束钢筋新配筋方案高性能混凝土剪力墙抗震性能的试验研究

为改善高性能混凝土剪力墙的变形能力,提出了在截面两端采用横向约束钢筋新配筋方案———分段约束高强箍筋,并按性能设计理论设计了4个高性能混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验;分析了轴压比、约束箍筋数量及范围等因素对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响.研究结果表明,横向约束钢筋新配筋方案能有效增大高性能混凝土剪力墙截面的约束效果,根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量和范围,可以明显改善高性能混凝土的脆性,使高性能混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求.     

钢骨混凝土柱轴压比限值的研究

从钢骨混凝土受压柱延性破坏的角度出发,利用平截面假定、平衡条件推导钢骨混凝土柱轴压比限值的计算公式,并同钢筋混凝土的轴压比限值进行比较,提出在不同抗震等级下的钢骨混凝土柱轴压比限值.     

外套钢管加固受损钢管混凝土短柱轴压试验研究

为了研究受损钢管混凝土短柱加固前后的力学性能,对13根采用外套钢管加固的受损钢管混凝土短柱进行试验研究.试验通过改变试件损伤率、外套钢管壁厚等变化参数,考察试件破坏形态以及变形情况,进而分析这些参数对加固前后受损钢管混凝土试件的影响.结果表明:当损伤率小于10%时,外套钢管对试件承载力的影响不大,只是在后期延性方面影响较大;随着外套钢管壁厚的增大,加固试件承载力是受损试件承载力的1.9².5倍.     

复合钢管混凝土轴压柱承载机理分析

基于混凝土的塑性损伤模型对外方内圆型复合钢管混凝土柱轴压试件的承载机理进行研究,对比了复合钢管混凝土柱和单钢管混凝土柱在加载过程中横截面上混凝土的纵向应力分布规律,揭示了该组合构件的承载机理:复合钢管混凝土柱中核心混凝土受到内外层钢管的双重约束作用,因此,核心混凝土的轴向应力比单钢管混凝土柱的纵向应力大,极限承载力也随之增大;但夹层混凝土的纵向应力与单管混凝土纵向应力两者相差不大;在此基础上分析钢管壁厚及混凝土强度等级等参数对复合柱力学性能的影响.     

硫酸盐侵蚀下轴心受压钢筋混凝土柱应力时变过程的数值分析

针对荷载和硫酸盐耦合作用过程中钢筋混凝土柱的应力分析问题,在已有混凝土内硫酸根离子扩散反应模型的基础上,进一步给出了硫酸盐侵蚀引起的混凝土损伤程度与硫酸根离子浓度及腐蚀时间之间的关系,建立了与损伤程度相关的混凝土腐蚀本构模型及轴压混凝土柱截面应力的计算方法,并通过数值模拟分析了柱截面内硫酸根离子传输、腐蚀损伤程度变化、截面应变和应力分布规律。结果表明：硫酸根离子浓度和混凝土损伤程度在柱截面内呈梯度分布,且受二维交互效应的影响明显;随腐蚀时间的增加,截面损伤区逐渐向内移动且其宽度增加,而混凝土应力在损伤区呈先增加后逐渐降低、在未损伤区基本呈线性增加的趋势。硫酸盐侵蚀过程中,轴压混凝土柱截面应力发生了明显的重分布现象。