HTRB630钢筋约束混凝土柱轴压性能试验研究

通过9根高强箍筋柱和4根普通箍筋柱的轴压试验,对其承载能力、延性和高强箍筋的约束能力进行研究,探讨了材料强度、配筋率、箍筋形式和间距等参数的改变对轴向性能的影响.结果表明:高强箍筋能提高约束性能,减轻柱的破坏程度:高配箍率、小间距、形式复杂的高强箍筋对混凝土柱的约束效果好,能显著提高柱的承载和变形能力.     

FRP约束混凝土与钢管混凝土构件性能比较

FRP约束混凝土和钢管混凝土是两种不同的约束混凝土应用形式，分析表明，对混凝土进行约束，可以提高其承载力和延性；FRP约束下核心混凝土强度提高幅度较大；钢管混凝土构件延性好，破坏时变形较大，而FRP混凝土构件破坏呈脆性，破坏时变形较小，破坏发生突然。     

FRP约束钢管混凝土轴压构件力学性能研究

进行了9个钢管混凝土轴心受压构件的试验研究,对其中的6个构件包裹了纤维增强复合材料(FRP)。试验参数为钢管截面形状、截面尺寸和包裹FRP的层数。试验结果表明,FRP约束圆钢管混凝土可以较好地发挥FRP约束混凝土和钢管混凝土的双重优点,构件在具有较高承载力的同时还具有较好的延性。最后,提供了FRP约束圆钢管混凝土轴压构件承载力的简化计算公式。     

足尺寸GFRP管约束混凝土轴压试验研究

作为一种新的组合结构形式,维增强塑料(GFRP)管约束混凝土具有许多优于其他传统的结构形式的特点,包括突出的抗腐蚀性、良好的延性和抗震性能。现有的大量的关于GFRP管约束混凝土的研究都是基于小尺寸试验的基础上的。进行了一批足尺寸GFRP管约束混凝土短柱轴压试验,试验结果再次验证了GFRP约束混凝土所具有的优良的抗压性能。同时,试验结果也为可靠的预测足尺寸GFRP约束混凝土的应力-应变形为提供了有效的依据。     

预测FRP约束混凝土轴压强度的新模型

国内外许多学者根据FRP材料强度计算的约束强度和约束比,提出了不同形式的预测圆截面FRP约束混凝土强度的模型,其结果彼此存在较大差异.本文在分析了大量试验资料后认为试件破坏瞬时FRP产生的有效约束应力与上述约束强度存在不同程度的差距,导致现有模型未能正确体现FRP的约束效应.鉴于FRP强约束混凝土竖向应力超过核心混凝土强度后,它与环向缠绕FRP的拉应变(应力) 间存在良好的线性关系,提出了适用于外包FRP方式,约束刚度比βj在10～150范围内,用约束刚度比βj来预测约束混凝土轴压应力和强度的新模型,以便在给定FRP容许拉应变条件下正确估计FRP约束混凝土实际应力和安全储备.     

约束混凝土方形截面柱轴压承载力计算方法

GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中规定,考虑箍筋约束作用时,箍筋间距不应大于80mm和核心截面直径的1/5;ACI 318-14《美国房屋建筑混凝土结构规范》中规定,考虑箍筋约束作用时,箍筋净间距不宜超过75mm,且不宜小于25mm。上述规范条款,一方面对大截面尺寸柱会造成箍筋过密而难以施工,另一方面缺乏对箍筋间距较大时约束作用的合理考虑方法。依据所收集的足尺约束混凝土柱试验,对约束混凝土柱轴压承载力进行分析,研究结果表明：按照Model Code 2010引入截面形状与纵向钢筋布置的影响系数、截面形状与箍筋间距的影响系数,考虑箍筋间距和矩形截面中箍筋约束的纵向钢筋间距的影响,约束混凝土柱承载力计算值和试验值吻合程度较好。可放宽GB 50010—2010和ACI 318-14对约束混凝土柱中箍筋最大间距的规定。     

钢管约束再生混凝土轴压试验研究

以再生粗骨料取代率为试验主要研究参数,完成了15个钢管约束再生混凝土圆柱试件的轴压试验,分析了试件的受压破坏特性、轴向荷载-轴向应变关系以及约束再生混凝土的横向变形系数变化规律。试验和分析结果表明：钢管约束再生混凝土主要破坏形态为试件中部鼓曲,核心再生混凝土发生斜剪破坏;钢管约束再生混凝土与约束普通混凝土的受力过程基本相同,分为弹性和塑性发展阶段;钢管约束使核心再生混凝土强度得到明显提高,变形性能得到改善;再生粗骨料取代率变化对钢管约束再生混凝土的横向变形系数影响不大;钢管再生混凝土轴压极限荷载随着再生粗骨料取代率的增加而降低。最后根据试验数据拟合了钢管约束再生混凝土应力-应变关系表达式。图8表2参12     

预测FRP约束混凝土轴压强度的新模型

国内外许多学者根据FRP材料强度计算的约束强度和约束比,提出了不同形式的预测圆截面FRP约束混凝土强度的模型,其结果彼此存在较大差异.本文在分析了大量试验资料后认为试件破坏瞬时FRP产生的有效约束应力与上述约束强度存在不同程度的差距,导致现有模型未能正确体现FRP的约束效应.鉴于FRP强约束混凝土竖向应力超过核心混凝土强度后,它与环向缠绕FRP的拉应变(应力) 间存在良好的线性关系,提出了适用于外包FRP方式,约束刚度比βj在10～150范围内,用约束刚度比βj来预测约束混凝土轴压应力和强度的新模型,以便在给定FRP容许拉应变条件下正确估计FRP约束混凝土实际应力和安全储备.     

新型大断裂应变FRP约束混凝土圆柱的轴压性能

对新型大断裂应变FRP约束混凝土圆柱的轴压性能进行变参数的应力-应变全曲线研究,研究参数有FRP种类、包裹层数、非约束混凝土强度等。新型大断裂应变FRP约束混凝土的轴压性能与CFRP约束混凝土、GFRP约束混凝土、AFRP约束混凝土的轴压性能相比较,比较发现新型大断裂应变FRP约束混凝土轴压性能优于一般FRP约束混凝土。     

FRP约束混凝土快速荷载下轴向应力--应变关系研究

通过不同包裹条件下的FRP约束混凝土圆柱体试件准静载和在3种不同应变速率下的试验,初步掌握了它们在快速荷载下的力学行为.研究结果表明,FRP约束混凝土在快速荷载下的极限强度随着应变速率的增加而提高,并与对数应变速率呈线性关系,但其斜率α与纤维的包裹方式及约束比ξ有关,连续包裹纤维大于分段包裹纤维,强约束大于弱约束,弱约束接近于素混凝土;其极限应变随着应变速率的增加而增加并与对数应变速率呈线性关系.最后拟合了连续包裹纤维形成的FRP强约束混凝土快速荷载下的轴向应力-应变关系,其计算结果与试验曲线吻合较好.     

体外绕丝约束混凝土轴压特性的试验研究

通过16个体外缠绕不同间距细钢丝绳的混凝土圆柱体试件的轴心受压试验,研究了该类约束混凝土的受力特性。结果表明,体外绕丝约束混凝土的抗压强度和延性有很大程度的提高和改善,有望在钢筋混凝土受压构件加固中应用。     

玻璃纤维增强材料管劲性钢筋混凝土组合柱轴心受压试验研究

对8根组合柱进行试验,研究玻璃纤维增强材料（GFRP）管劲性钢筋混凝土组合柱的轴心受压性能。研究结果表明：荷载作用初期,GFRP管、混凝土及型钢单独受力,当荷载达到极限荷载60%左右时,GFRP管的纤维表面出现白纹,当荷载达到极限荷载的70%左右时,GFRP管对混凝土的套箍作用明显增加,当荷载达到极限荷载80%左右时,...     

预制轻混凝土墙板轴心受压性能试验研究

为研究约束墙板结构体系中承重预制轻混凝土墙板的竖向承载能力,设计了不同厚度和不同高厚比的预制墙板试件,并进行竖向轴心荷载作用下的抗压试验。试验结果表明:带孔墙板的破坏模式不同于砌体墙和实心墙,且根据墙板承载力换算得到的截面抗压强度大于开孔试块的试验抗压强度;轴心荷载作用下墙板破坏形态主要有两类,当试件高厚比小于14时,试件破坏形态主要是劈裂破坏;当高厚比大于17. 5时,试件发生平面外失稳破坏,承载力随着高厚比的增加而降低。在试验研究的基础上,建立了墙板在轴心荷载作用下的竖向承载力计算式。     

钢板笼混凝土短柱轴压性能试验研究

钢板笼混凝土(Prefabricated Cage System,PCS)是一种新型的混凝土结构,有着施工速度快、施工质量容易控制、延性好和耗能能力强等优点,可以广泛应用于混凝土结构的各种构件中,是混凝土结构体系的一个重要补充。通过对4根不同特征值的钢板笼混凝土短柱和1根钢筋混凝土短柱进行轴压试验研究,得出:钢板笼混凝土柱的轴压破坏特征与钢筋混凝土柱基本相同;钢板笼混凝土柱的延性要优于钢筋混凝土柱,在箍筋断裂时延性提高最大可达49.2%;钢板笼混凝土柱的耗能比钢筋混凝土柱好,耗能可以提高73.5%;钢板笼混凝土中纵筋受力与其配置位置有关。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载力试验研究

完成了4个预应力钢带加固钢筋混凝土柱试件和1个对比试件的轴压试验,表明横向预应力钢带可显著提高钢筋混凝土柱的延性和承载力。结合试验研究结果,进一步研究了横向箍筋、横向预应力钢带对混凝土的约束机理及影响因素,考察了预应力钢带对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响和提高程度。通过分析钢带对混凝土的的有效约束区面积、非有效约束区面积以及钢带体积加固率等因素对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响机理,提出了预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载能力计算方法和计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土柱轴向受压承载力的理论研究

运用塑性力学理论,对钢管的三向应力和核心混凝土的约束机制进行研究。认为在塑性阶段,外围钢管的三向应力符合Von Mises屈服条件;核心混凝土的三向受压大大提高钢管混凝土构件的极限承载力。采用不同的核心混凝土破坏准则,所得到的结果不一样。     

低周反复水平荷载作用下混凝土小型空心砌块开洞墙的试验研究

进行了 6榀混凝土小型空心砌块开洞墙的低周反复水平荷载试验。试验研究结果表明 ,增加芯柱的数量可以明显提高开洞墙体的抗剪承载力、改善其抗震性能 ;芯柱、圈梁和窗台梁的合理布置和构造对提高混凝土小型空心砌块开洞墙的延性和耗能能力有重要的作用     

水下混凝土梁静力和疲劳性能试验研究

通过水下钢筋混凝土梁和普通钢筋混凝土梁的静载和等幅疲劳荷载试验,分析了水下混凝土梁的变形性能和抗弯疲劳性能,比较了它与普通混凝土梁变形性能的差异.试验结果表明,水下混凝土梁在疲劳荷载作用下,正截面平均应变基本符合平截面假定;随着循环次数的增加,其裂缝宽度逐渐增大,刚度逐步降低,其变化规律与普通混凝土相似,但其裂缝宽度明...     

PBL连接件在长期荷载作用下的试验研究

为了研究PBL连接件在长期荷载作用下的受力性能,对6个PBL连接件试件进行了6个月的长期加载试验及极限承载力破坏试验,考虑的影响参数为钢板开孔直径、厚度和孔洞个数。试验考察了试件变形发展过程及破坏形态,得到了试件荷载-滑移曲线以及荷载-横向贯通钢筋应变曲线,并建立了钢梁与混凝土板相对滑移、横向贯通钢筋和孔洞周边应力与加载时间关系曲线;最后,在试验的基础上,对比总结了长期荷载和短期荷载作用对PBL连接件力学性能的影响。研究结果表明:增加开孔钢板直径、厚度和孔洞个数可以有效提高PBL连接件抗剪刚度,减小其相对滑移;与短期荷载作用下的试验结果相比,长期荷载作用下PBL连接件试件的抗剪刚度下降了16%~30%,但其破坏形态、荷载-横向贯通钢筋应变曲线、荷载-滑移曲线变化特点基本相同,且其极限抗剪承载力无显著差异。