钢筋混凝土双向偏压剪扭复合受力构件抗震性能试验研究

通过对 8根承受双向偏压剪和反复扭矩作用构件的模型试验 ,对构件的破坏形态、滞回性能、延性及耗能能力、承载能力等进行了分析 ,提出了基于抗震设计的复合受扭构件承载力的计算公式和恢复力模型。     

钢筋混凝土柱在弯剪扭耦合作用下的试验研究

为了研究钢筋混凝土柱在双向受力及扭转耦合作用下抗震性能,采用矩形、菱形、椭圆形的位移加载模式分别对3个钢筋混凝土柱进行了拟静力试验.根据试验结果对试件的滞回曲线,恢复力特性、累积滞回耗能及损伤特性进行了分析.     

钢筋混凝土桥墩加固抗震性能研究与探索

钢筋混凝土桥墩由于外界环境的侵蚀或受外力作用发生损伤,抗震性能大大降低,或者由于桥梁设计、建造水平偏低造成抗震性能不足,需要对桥墩进行加固,以保证桥梁的安全.通过总结国内外桥墩加固抗震性能的研究进展,提出新的加固方法.     

复合应力下PVA-ECC受扭柱的抗震性能试验研究

通过6根钢筋加强ECC柱和1根普通混凝土柱在压-弯-剪-扭复合应力状态下抗震性能试验,研究了构件的滞回曲线、骨架曲线、强度退化、刚度退化以及破坏形态,分析了配箍率、纵筋配筋率、纤维掺量对ECC受扭柱抗震性能的影响。试验结果表明,较普通RC柱,ECC柱的滞回曲线更加饱满,屈服扭矩、极限扭矩以及极限扭率分别提高了64.4%、74.8%、123.3%;试件的纤维掺量从1%提高到2%,延性系数从2.30增至4.04;随着配箍率增大,试件受扭性能增强,较于未配置箍筋的试件,箍筋间距为75 mm的试件延性系数提高了66.2%,极限扭矩提高了34.0%。     

双向压弯作用下矩形空心桥墩抗震性能试验研究

针对高墩大跨桥梁中广泛采用的钢筋混凝土空心截面桥墩,制作了5根较大比例的桥墩模型,进行恒定轴力下的双向加载拟静力试验,评价其整体抗震性能,研究了纵筋配筋率、轴压比、箍筋间距对桥墩承载能力、延性、刚度、耗能能力等抗震性能的影响.结果表明:双向压弯作用下,各矩形空心截面试件的破坏形态为墩柱根部形成塑性铰的弯曲破坏.由于水平两向的相互耦合作用,构件两水平向的抗震性能相互影响,其抗震性能差异较大.这种横向配筋构型的钢筋混凝土矩形空心桥墩在双向水平地震作用下具有良好的抗震性能.     

弯扭作用下组合梁的非线性分析

对扭矩作用下型钢-混凝土组合梁的性能进行研究,如建筑或桥梁中的曲杆。设计规范和实际设计中常忽略扭矩作用下钢梁与混凝土板的组合效应。采用有限元软件ABAQUS,建立三维有限元模型,考虑部分剪力连接的影响,模拟弯扭作用下型钢-混凝土组合梁性能。考虑材料非线性和几何非线性,选用块单元和桁架单元进行模拟。以跨度、剪力连接水平等为参数,进行参数研究。分析发现了一个新现象,并通过试验验证。这个现象称为扭转引起竖向滑移,它使假定平面构件发生弯曲。跨度对型钢-混凝土组合梁的弯曲-扭转效应的影响很大,而部分剪力连接却没有影响。最后,提出了设计模型。     

氯离子侵蚀效应对RC桥墩抗震性能的影响

为研究混凝土桥梁结构在服役期内由于环境氯离子侵蚀效应引起钢筋、混凝土锈蚀退化等导致结构抗震性能退化的规律,以某多跨钢筋混凝土连续梁桥为例,采用OpenSees软件建立非线性动力分析模型,根据已有研究成果并基于概率方法研究了墩柱截面主筋和箍筋锈蚀的开始时间和锈蚀率大小,进而建立了钢筋的直径及屈服强度退化模型;针对考虑纵筋锈蚀、考虑箍筋锈蚀、同时考虑纵筋和箍筋锈蚀3种情况,分别分析了材料退化对桥墩抗震性能的影响。结果表明:同等条件下箍筋锈蚀比纵筋锈蚀更早;随着时间的推移,氯离子侵蚀效应会导致桥墩抗震能力下降,结构的抗震需求明显增加;与以往只考虑纵筋锈蚀的情况相比,同时考虑箍筋和纵筋锈蚀时桥墩抗震性能退化更严重。     

带肋夹层板圆形桥墩防撞套箱性能分析

针对钢板-聚氨酯夹层板制作的圆形桥梁防撞装置,采用数值动力计算方法,分析船舶撞击该种防撞套箱不同部位时的防撞性能。结果表明:该种防撞套箱能够很好地避免船舶与墩柱发生直接碰撞,当船舶斜撞程度较大时,套箱可以利用自身的构造优点和材料特点拨开船头,更好地保护桥墩、防撞套箱及船体。     

受腐蚀钢筋混凝土桥墩抗震性能研究

桥墩的耐久性和抗震性能对整个桥梁安全运行具有重要意义。本文以钢筋混凝土拟静力试验为背景,通过数值模拟方法建立纤维单元模型,研究钢筋混凝土墩柱的抗震性能随腐蚀率的变化规律。首先采用2种不同混凝土本构和3种钢筋本构模型对未腐蚀试件进行模拟,通过和试验对比,评价有限元模型合理性并选取合适的本构模型。腐蚀效应通过修正钢筋本构模型考虑,对试验3根试件进行模拟,验证腐蚀本构模型合理性。最后将腐蚀率进行扩展,研究不同腐蚀率下钢筋混凝土桥墩抗震性能变化规律。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点恢复力模型研究

基于钢筋混凝土柱-钢梁组合节点试验,对3个不同构造节点的荷载-位移滞回曲线进行分析。根据试验结果,利用三折线模型和回归方法,建立钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的统一骨架曲线,并给出骨架曲线各线段的方程表达式。对不同加载阶段的多个循环进行回归分析,得到节点在不同阶段的刚度退化规律,建立RCS组合节点的恢复力模型,并利用所提恢复力模型对RCS组合节点进行计算模拟。结果表明,所得模拟曲线与试验曲线均符合较好,该恢复力模型具有较好的适用性。     

钢筋混凝土桥墩塑性损伤试验研究

对4种不同配筋率和配箍形式的大尺寸钢筋混凝土桥墩进行低周反复试验。结果显示:不同损伤阶段对滞回曲线、耗能能力以及承载力的影响不同。混凝土保护层剥落、纵向钢筋的压屈可以作为各桥墩承载力下降和耗能能力下降的特征现象。对比构件的保护层混凝土剥落范围以及塑性曲率分布范围,提出等效塑性铰长度的建议式。     

规则变轴力下钢筋砼框架柱的抗震性能研究

本文研究了钢筋砼框架柱在变轴力下受反复水平荷载作用时滞回特性 ,分析了轴压比变化幅度、轴压水平等因素对构件滞回特性的影响 ,比较了变轴力和定轴力下压弯构件滞回特性的异同 ,共完成共六根柱在轴力与水平位移成比例情况下变化的低周交变加载试验。同时对今后进一步研究工作提出有关建议     

近地端水平冲击作用下RC桥墩的动力响应试验研究

为了研究钢筋混凝土（RC）桥墩在近地端水平冲击作用下的动力响应,采用水平撞击试验设备,对3根圆形截面RC桥墩进行了试验研究。本试验以撞击速度为研究变量,得到了桥墩的撞击力时程曲线、位移时程曲线、变形曲线和最终损伤状态。试验结果表明：桥墩在1.70 m/s、2.68 m/s和3.32 m/s三种撞击速度下呈现出轻微损伤、中等损伤和严重损伤三种破坏形态,桥墩的破坏模式为撞击部位与墩底之间的局部剪切破坏,撞击速度对桥墩冲击动力响应和破坏机制有显著影响。本试验可以为车辆撞击桥墩问题的有限元数值模拟提供数据支撑。     

钢板橡胶复合耗能器试验研究

对一种新型钢板橡胶复合耗能器进行了试验研究,结果表明,钢板橡胶复合耗能器的耗能效果与螺栓扭矩大小线性相关。该耗能器滞回曲线呈菱形,且在疲劳荷载作用下耗能效果良好,工作性能稳定。增大预紧螺栓扭矩值,耗能器的启滑位移显著降低,刚度和滑动摩擦力随之增大。在设定扭矩下,该型耗能器最大稳定耗能摩擦力达178. 79kN,且试验结果与拟合计算吻合良好,为钢板橡胶复合耗能器的结构优化设计及工程运用提供了依据。     

钢筋混凝土受弯构件恢复力模型研究

介绍了各种组成材料的恢复力模型,在此基础之上,对现今的混凝土构件恢复力模型存在的问题进行了阐述,为工程设计人员更好地理解此类构件的本构关系,同时为指导抗震设计工作提供一定的借鉴。     

基于OpenSees的圆钢管加固RC圆截面桥墩抗震性能数值分析

为深入研究圆钢管全长加固、套筒加固和墩底局部加固对RC圆截面桥墩的抗震性能影响,利用OpenSees有限元软件,对剪跨比分别为4、8、10的三根RC圆截面桥墩采取上述三种加固方式进行滞回分析以及动力时程分析。结果表明:圆钢管全长加固方式能显著提高RC圆截面桥墩的峰值承载能力、耗能能力与抗弯能力,显著减小墩顶最大位移角;套筒加固方式能提高RC圆截面桥墩的峰值承载能力,对其耗能能力及抗弯能力无明显提升,在剪跨比为8、10时能较有效的减小墩顶最大位移角;墩底局部加固方式能小幅提升RC圆截面桥墩的峰值承载能力、耗能能力与抗弯能力,在剪跨比为4时能较有效的减小墩顶最大位移角。     

再生混凝土复合受扭构件的抗震性能试验研究

在弯剪扭复合受力下,对2根普通混凝土构件和2根再生混凝土构件进行抗震性能试验,对再生混凝土复合受扭构件的破坏形态、滞回曲线、耗能能力、延性等进行分析。研究表明,再生混凝土复合受扭构件的抗震性能比普通混凝土的稍差,但基本能够满足抗震设计的要求。     

OpenSEES在混凝土桥墩滞回性能分析中的应用

利用有限元软件OpenSEES对粘钢加固钢筋混凝土墩柱进行了多维滞回荷载作用下的非线性分析,并将计算结果与模型试验进行了对比分析。结果显示计算所得的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线与试验得到的曲线基本吻合,这表明OpenEES所建立的非线性有限元模型能够较好地模拟粘钢加固钢筋混凝土墩柱的受力性能。     

三向荷载作用下圆钢管材料本构模型研究

空间网格结构在地震作用下,材料塑性发展严重,材料损伤将对结构的性能产生重要影响。为得到能够精确反应空间网格结构在复杂荷载作用下材料损伤累积的本构模型,设计空间结构常用圆钢管进行三向加载试验,通过不同的加载方案考察试件的空间滞回特性;编制考虑损伤和裂纹效应的ABAQUS用户子程序对试验进行数值模拟,利用试验曲线与数值曲线...     

型钢混凝土十字形柱复合受扭滞回性能试验研究

为研究型钢混凝土十字形柱在压弯剪扭反复荷载作用下的的滞回性能,以扭弯比和配钢形式为变化参数,对9根柱试件进行了拟静力试验,对比分析各柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性等。研究表明:恒定轴力反复弯剪扭作用下,型钢混凝土十字形柱表现为弯扭破坏和扭剪破坏两种破坏模式;荷载-位移滞回曲线与扭矩-扭转角滞回曲线均呈捏拢的S形;位移延性系数、开裂位移角及破坏位移角均能满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》要求;弯剪黏滞阻尼系数随位移的增加呈上升趋势,而扭转黏滞阻尼系数则相反;当扭弯比小于0. 21时,扭矩的存在并未降低试件受弯承载力,但是对弯曲位移、延性及耗能能力均会有不利影响。