自密实混凝土叠合剪力墙屈服位移计算方法

在平截面假定的基础上,根据自密实混凝土(SCC)叠合剪力墙的受力特点,提出了其顶端屈服位移的计算方法,并用5个SCC叠合剪力墙试件的屈服位移试验值进行验证。通过计算分析,得到了轴压比、混凝土强度、分布钢筋的配筋率、锚固钢筋的配筋率与SCC叠合剪力墙屈服位移之间的关系。研究结果表明：在设计中选择经济合理的锚固钢筋配筋率、限制SCC叠合剪力墙的轴压比以及适当增加混凝土强度可以提高墙体在屈服状态的变形能力;提出的计算方法合理可靠,求得的计算值与试验值吻合较好。     

预应力FRP加固混凝土梁的变形性能研究

结合试验结果对预应力FRP加固混凝土梁的变形性能进行了理论研究。推导了考虑预应力损失的截面屈服曲率、极限曲率和相应的屈服弯矩、极限弯矩表达式：计算了试件在不同预应力度、不同FRP补强率、不同纵筋含钢率情况下的截面曲率延性系数μφ,并进行了相关因素分析;简化M-φ曲线为两折线模型。分析结果表明：预应力度、预应力FRP补强率、纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性都有影响,其中纵向受拉钢筋配筋率ρ和纵向受压钢筋配筋率ρ’对截面曲率延性影响较显著。推导的理论计算公式和试验结果吻合较好。     

轴心受压核心高强素混凝土短柱试验分析

为考察核心高强混凝土柱的受力性能,进行了16根轴心受压核心高强混凝土短柱的试验研究,.单轴受压时核心高强混凝土的峰值压应变高于外围普通混凝土的峰值压应变,由加载到破坏的过程中,外围普通混凝土先达到峰值压应变,核心高强混凝土后达到峰值压应变.所考察柱的轴心受压正截面承载力由核心高强混凝土和外围普通混凝土共同提供,但核心高强混凝土和外围普通混凝土所提供的抗力需分别乘以考虑两部分混凝土峰值压应变不同的抗力调整系数n1和n 2.基于16个试件的试验结果和189根核心高强混凝土柱的数值计算结果,拟合得到了核心高强混凝土抗力调整系数n1和外围普通混凝土抗力调整系数n 2的表达式.按照建议公式所得轴心受压承载力计算值与试件的抗力试验值吻合良好.     

带端柱高性能混凝土剪力墙承载力分析

采用分段封闭约束高强箍筋构造方式,按性能设计理论分别设计了6个带端柱高性能混凝土剪力墙,进行拟静力试验;根据试验研究结果,以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点,将剪力墙截面的弯矩-曲率骨架曲线简化为4折线型;基于应变平截面假定,考虑边缘约束构件的约束效应,分别推导了带端柱高性能混凝土剪力墙的开裂、屈服、峰值和极限点的弯矩和曲率表达式,表达式的计算值与试验值符合良好.     

高强混凝土正截面等效矩形应力系数解析法

现有规范等效矩形应力图系数理论推导没有考虑小偏压受力,高估了高强混凝土小偏压柱轴向承载力,偏于不安全。按照极限状态所有可能应变分布,考虑中性轴截面内和截面外2种情况,以强度和混凝土受压边缘应变为变量,基于等效原则建立积分方程推导了应力饱满系数α和力臂系数β解析解公式。结果表明：现有规范系数α1、β1用于普通混凝土偏差小;高强混凝土系数α、β与受力有关但不是常量,高强混凝土小偏压柱应按照公式计算α、β;双线性本构作为混凝土曲线-矩形本构的补充应用于高强混凝土压弯承载力计算中,其计算精度较高,轴压极限应变乘以折减系数0.85之后还可进一步提高计算精度。     

配筋梯度混凝土梁极限承载力分析

采用高强高性能混凝土替换普通混凝土压区形成了配筋梯度混凝土受弯结构构件,该类新型结构构件可达到使相对受压区高度易于满足截面容许受压区高度的目的.结合拉压区为异强混凝土的配筋梯度混凝土梁试验,获得了极限压应变、极限变形以及纯弯段箍筋应变等,着重分析了承载能力极限状态下平截面假定的适用性以及两类混凝土的整体工作性能.提出了配筋梯度混凝土受弯结构构件正截面承载力计算方法,探索了该类梁塑性铰转动能力与曲率延性.为配筋梯度混凝土受弯结构构件承载能力极限状态计算提供了理论支持与试验依据.     

钢管混凝土组合桥墩抗震延性的定量计算

为利用截面设计参数定量计算钢管混凝土组合桥墩抗震延性,选择矩形桥墩作为研究对象,鉴于我国桥墩服役期工作轴压比一般处在0.1~0.4的现状,选择此区间作为研究范围,根据平截面假定、力的平衡和材料本构关系,分别建立了截面屈服曲率和极限曲率关于截面设计参数的解析公式,并通过数值方法验证了解析公式的正确性。将截面极限曲率与屈服曲率之比即曲率延性系数作为评价指标,最终建立评价指标关于截面设计参数的解析公式。研究结果表明:利用推导的解析公式可以实现对钢管混凝土组合桥墩曲率延性系数的定量计算,结果可信;通过曲率延性系数的比较,证明在耗材相同的情况下,钢管混凝土组合桥墩比箍筋约束混凝土桥墩具有更好的抗震延性。     

实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析。理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况。     

矩形钢管混凝土短柱受压承载力计算

在实验基础上，比较了矩形钢管混凝土轴心受压和偏心受压构件应用方钢管混凝土构件在GJB(2000)中轴压和压弯构件承载力的计算公式的差异；提出了在方钢管混凝土轴压承载力计算公式基础上的修正公式，即将原公式中的约束效应系数考虑截面长宽比的影响后乘以折减系数0．9．修正公式可供矩形钢管混凝土轴心受压柱参考．     

圆钢管混凝土截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法

为便于有限元分析,建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法,基于合理的钢管混凝土数值本构模型,利用截面分层法对圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系进行全过程分析,根据轴压比、钢管屈服强度、混凝土强度等级和含钢率等各主要因素对轴力-弯矩-曲率关系的影响,通过大量参数分析,分别建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关方程实用计算公式和轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法.通过与圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关承载力和轴力-弯矩-曲率关系曲线试验结果的对比,验证该实用计算公式和实用计算方法的正确性.研究结果为圆钢管混凝土结构非线性有限元分析奠定基础.测试结果显示了方法的有效性.     

型钢高强混凝土柱抗剪承载力的试验研究

通过20个混凝土强度为65.3—84.9 MPa的型钢高强混凝土柱在轴力和水平荷载共同作用下的试验,对型钢高强混凝土柱的抗剪性能进行了研究.试验主要考虑剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度四个参数对构件抗剪性能的影响.由试验得到了水平荷载下型钢高强混凝土柱的破坏形态,分析了剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度对构件抗剪承载能力的影响,提出了型钢高强混凝土柱抗剪承载能力的计算公式,公式的计算结果与试验结果符合较好.     

不同轴压比下装配式再生混凝土剪力墙的滞回性能

为研究不同轴压比对装配式再生混凝土剪力墙滞回性能的影响,本文应用有限元软件对该种剪力墙进行了拟静力仿真模拟实验和系统性的分析。研究结果表明:轴压比越大,剪力墙的水平承载力越大,但是耗能能力和延性有所下降,轴压比每增加0.1,屈服荷载提高13.2%、峰值荷载提高15.3%,延性系数下降10%;剪力墙在破坏阶段前,轴压比越小,剪力墙的初始刚度越小,刚度退化速度也越快;在实际工程中设计装配式再生混凝土剪力墙结构时,轴压比不宜超过0.4,尽量选用轻型楼盖以降低组合剪力墙的轴压比,可将该结构应用于小高层建筑中。     

混凝土板墙加固砖墙轴心受压承载力试验

为研究混凝土板墙加固砖墙后的墙体轴压力学性能,通过张拉螺杆对砖墙预压来模拟工程中的在役砖墙加固前承受竖向荷载并发生轴向压缩变形,进行了高宽比为0.8、1.1,轴压比为0.15、0.25、0.35共6片混凝土板墙加固砖墙的轴心受压试验.试验结果表明:在新增轴心荷载作用下,混凝土板墙加固砖墙截面新增的轴向压缩变形均匀,混凝土板墙首先被压坏,混凝土板墙加固砖墙的轴心受压承载力比未加固砖墙有明显提高.基于试验结果,引入混凝土、砖墙的强度利用系数,建立了混凝土板墙加固砖墙轴心受压承载力计算公式.     

工字形、T形钢筋混凝土剪力墙抗震抗剪试验

鉴于带翼缘的剪力墙在我国高层建筑中占有极大的比重,而我国设计规范中的剪力墙抗震抗剪承载力公式缺乏国内试验依据,国外已有试验结果又缺少有轴压力带翼缘剪力墙抗震抗剪试验的事实,介绍了作者完成的尺寸较大的一个工字形截面和两个T形截面剪力墙试件的有轴压力的低周交变屈服后抗剪性能试验的主要结果。文中还专门讨论了高长比大的高层建筑中的抗震剪力墙剪跨比不大的理由;并以国内外已有的试验结果为依据对我国现行规范剪力墙抗震抗剪承载力公式进行了分析评价。     

非线性温度梯度作用下简支箱梁的剪力滞效应

为分析非线性温度梯度作用下箱梁的自应力分布,考虑上、下翼板剪切转角的最大差值幅值和相位的不同及截面的内力平衡,提出应力平衡的双参数剪力滞翘曲位移函数.在此基础上,根据最小势能原理,建立简支箱梁的微分方程和边界条件.随后计算非线性温度作用下简支箱梁的自应力,并与有限元结果进行比较.算例分析结果表明,在非线性温度梯度作用下,双参数法所得计算结果与有限元分析结果一致,且满足全截面轴力自平衡的双参数法计算精度高于直接双参数法的计算结果.简支箱梁在非线性温度梯度下的温度自应力导致端部产生剪力滞效应,温度剪力滞效应的影响范围约为1.5倍箱梁宽度,且应力结果大于基于平截面所得的应力.对于截面上下对称的无悬臂翼板箱梁,考虑剪力滞效应的跨中应力和平截面假定的计算结果相同;对于截面上下不对称的带悬臂翼板箱梁,由于非线性温度引起剪力影响截面的曲率,即使在跨中区域平截面假定所得的温度应力依然小于精确解,双参数法修正了剪力对截面曲率的影响而显著提高了计算精度.     

钢筋轻骨料混凝土剪力墙研究

通过对钢筋轻骨料混凝土剪力墙的试验及其与普通混凝土剪力墙的对比和数据分析,研究了在低周反复荷载作用下轻骨料混凝土剪力墙的强度和变形性能,并提出了抗剪强度计算式、层闻相对位移和剪切变形的关系式及腹板破坏强度计算式．     

带混凝土边缘构件的配筋砌体剪力墙抗弯性能的有限元分析

采用有限元方法,使用ANSYS有限元分析软件,研究混凝土边缘构件截面、配筋率及墙片轴压比、高宽比对配筋砌体剪力墙的影响,得到边缘构件对配筋砌体剪力墙的抗弯能力有较大的提高,使得墙片的延性有很好的改善.工程中可以较好的发挥其作用.     

端部加强钢管-双钢板剪力墙抗震性能研究

为增强双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能,在双钢板混凝土组合剪力墙端部钢管引入工字型钢,有效抑制构件端部屈曲。以钢管的截面形式、工字型钢尺寸、剪跨比为主要参数,利用ABAQUS有限元软件设计了18片双钢板混凝土组合剪力墙有限元模型,对其滞回性能、承载能力、耗能能力、变形及延性和刚度退化等抗震性能进行对比研究。研究结果表明：端部加强钢管-双钢板混凝土组合剪力墙的承载能力、延性、刚度退化、耗能能力相比普通钢管-双钢板混凝土组合剪力墙构件均有较大提升。随着剪跨比增大,端部加强构件的峰值荷载、屈服荷载、延性、初始刚度、等效粘滞系数的峰值均有较大提升,钢管暗柱的截面形式和工字型钢的尺寸对构件抗震性能影响不显著,构件AZ22-2.0的抗震性能较为优越。     

砌块整浇墙骨架曲线影响因素分析

为确定290 mm厚砌块整浇墙在不同破坏模式下的抗剪性能和变形能力,完成了10片足尺290 mm厚全灌芯配筋砌块砌体剪力墙低周往复荷载试验.试验中采用1 000 kN千斤顶施加竖向力,630 kN液压伺服水平作动器施加水平力,研究墙体在压弯剪共同作用下的抗震性能.利用试验记录提出的骨架曲线,研究了竖向压应力、水平配筋、竖向配筋等参数对该种墙体骨架曲线的影响.试验结果表明:在一定范围内,随着竖向压应力提高,墙体受剪承载力和变形能力都有提高;水平配筋对墙体抗剪性能的影响与墙体破坏模式有关,当墙体发生剪切破坏时具有较高水平配筋率的墙体抗剪能力较高但延性较差,而墙体发生弯曲破坏时延性却较好;竖向配筋对墙体抗剪承载力影响显著,对墙体延性的影响与所受竖向压应力大小有关.