锈蚀钢筋混凝土梁碳纤维加固后抗剪承载力有限元分析

应用ABAQUS有限元分析软件,考虑箍筋锈蚀对其截面、屈服强度、以及箍筋和混凝土之间粘结滑移的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土梁碳纤维布(CFRP)加固后抗剪承载力模型,并通过试验结果验证了有限元模型的正确性。利用有限元模型研究剪跨比、箍筋间距、碳纤维布的宽度和间距等参数对锈蚀梁承载力的影响规律。研究结果表明:剪跨比和箍筋间距的增大均使梁斜截面承载力下降,碳纤维布的宽度和间距比值越大,加固效果越好。     

双层高强螺旋箍筋约束混凝土圆柱轴压受力性能分析

为了研究双层高强螺旋箍筋约束混凝土柱的轴压力学性能,在国内外学者对约束混凝土研究的基础上,根据试验研究结果,模拟出双层高强螺旋箍筋约束混凝土圆柱的有限元模型,进而对高强螺旋箍筋和混凝土进行受力分析。研究结果表明:模拟与试验结果吻合较好,双层高强螺旋箍筋能有效约束钢筋混凝土的横向变形,对提高钢筋混凝土圆柱的极限承载力和延性有明显效果,结果偏于安全。因此,可用于此类结构试件的非线性有限元分析。更多还原     

各因素对简支Ｔ形截面钢筋混凝土 梁抗爆性能的影响

利用ＬＳ－ＤＹＮＡ软件建立了简支Ｔ形截面混凝土梁有限元模型,分别对梁整体振动频率、梁钢 筋应力、混凝土破坏程度进行了分析并研究了配筋率对爆炸荷载作用下梁抗爆性能的影响,以及截面高 度与翼缘尺寸的改变对梁抗爆性能的影响。研究发现:爆炸荷载作用下梁的振动频率均小于固有频率; 与增加纵筋配筋率相比,增加箍筋配筋率能更有效地提高梁抗爆性能,增加梁截面高度会使梁振动频率 增大,提高梁抗爆性能;增加翼缘宽度不利于提高梁抗爆性能,但是增加翼缘厚度能减小梁跨中截面挠 度、增大振动频率、增加梁整体刚度,从而有效地提高梁的抗爆性能;跨中截面梁底纵筋最大应力小于钢 筋屈服强度（ｆｙ＝400ＭＰａ）,支座处箍筋应力超过钢筋屈服强度;“提高箍筋配筋率＋增加梁截面高度＋ 增加翼缘厚度”为提高Ｔ形截面梁抗爆性能的最优组合模式。     

钢筋混凝土矩形空心墩延性能力数值分析

为了分析配筋率、轴压比、壁厚、及纵筋强度等参数对空心墩柱延性能力的影响,通过拟静力试验,研究了配箍率及剪跨比等参数对钢筋混凝土空心墩抗震性能的作用,同时通过建立混凝土矩形空心墩模型进行有限元分析,验证试验结果的准确性。结果表明:提高配筋率、轴压比及纵筋强度虽然能提高矩形空心墩柱的承载力,但会降低矩形空心墩柱延性能力,而提高配箍率与降低剪跨比却能在提高承载力的同时,也提高空心墩柱的延性能力。     

双层高强螺旋箍筋约束混凝土轴压短柱强度和延性的研究

为了研究双层高强螺旋箍筋约束混凝土短柱在轴压作用下的强度和延性,在国内外学者对约 束混凝土研究的基础上,分析其应力－应变曲线和破坏形态,进而探讨箍筋形式和配箍特征值（综合影 响因素）对双层高强螺旋箍筋约束混凝土短柱强度和延性性能的影响。研究结果表明:模拟与试验结果 吻合较好,增大双层高强螺旋箍筋约束混凝土试件的配箍特征值对提高钢筋混凝土圆柱的极限承载力 和延性有明显效果,结果偏于安全。     

BFRP无机聚合物海砂混凝土柱承载特性

在沿海或海洋环境下,海工结构不断遭受所处环境下各种劣化因子的侵蚀作用,使得钢筋混凝土结构面临混凝土材料的腐蚀和钢筋锈蚀的问题,威胁结构的安全。拟采用无机聚合物替代硅酸盐水泥,BFRP(玄武岩纤维筋)替代钢筋制备BFRP增强无机聚合物海砂混凝土,以提高结构相应性能。研究了玄武岩纤维筋增强无机聚合物海砂混凝土柱的抗压性能,进行了正常箍筋和螺旋箍筋、不同配筋率的螺旋箍筋的玄武岩纤维筋增强无机聚合物海砂混凝土柱构件的对比研究,以及螺旋箍筋下微膨胀混凝土柱构件的实验研究。试验结果表明:BFRP筋增强无机聚合物海砂混凝土构件柱的破坏形式为脆性破坏;普通圆环箍筋柱的位移发展比相同配箍率的螺旋箍筋柱更缓慢;采用BFRP的连续螺旋箍筋柱,柱的极限承载力随着配箍率的增大而增大,极限加载位移则相对增加;掺入MgO膨胀剂后抗压构件柱的极限承载力得到显著提高。     

型钢混凝土异形柱轴心受压承载力试验分析及承载力计算

在已有试验研究资料基础上,综合分析了十字形、L形和T形型钢混凝土异形柱在轴心荷载作用下受力过程,试验表明其破坏过程大致相同,都经历了3个阶段,即弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。L形在轴心荷载作用下发生了一定程度的双向弯曲,与普通钢筋混凝土异形柱相比,型钢能有效抵抗双向弯曲。通过分析破坏过程及试验数据资料,最后给出了适用于T、L及十字形异形柱的轴心受压承载力计算公式,以供设计参考。     

CFRP布加固混凝土矩形短柱轴压性能分析

为了进一步研究碳纤维(CarbonFiberReinforcedPolymer,CFRP)加固混凝土短柱轴心受压力学性能,根据合理拱轴线、应力公式及混凝土强度模型,推导出CFRP布加固柱修正后的抗压承载力公式,并通过理论计算和ABAQUS有限元分析验证公式的正确性。更多还原     

L形混凝土偏心受压柱力学性能数值分析

异形柱与矩形柱相比有明显的优势。为了研究Ｌ形混凝土偏心受压柱的性能,采用非线性有 限元软件ＡＢＡＱＵＳ,对其受力性能进行模拟分析。建立了Ｌ形混凝土柱的有限元模型,计算值与试验值 吻合较好。利用该模型研究了偏心距、荷载加载角度,对Ｌ形混凝土偏心受压柱受力性能的影响。结果 表明偏心距及荷载加载角度对Ｌ形混凝土柱受力性能均影响较大。     

高强箍筋约束高强混凝土方柱轴压性能数值试验研究

约束混凝土构件已成为国内外学者的研究热点。为了研究各关键因素对高强箍筋约束高强混凝土轴压短柱受力性能的影响,首先介绍三种极具代表性的约束混凝土模型;其次,基于10组高强箍筋约束高强混凝土方柱轴压试验,采用ABAQUS进行数值模拟,计算并分析箍筋强度、配箍率等因素对约束混凝土构件受力性能的影响。研究结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好,借助高强度箍筋来约束高强混凝土来提高构件的极限承载力和变形性能十分有效,为高强箍筋在混凝土结构中进一步拓展应用提供理论依据。更多还原     

GFRP管混凝土轴压短柱承载力研究

为研究GFRP管约束混凝土柱在轴心受压时的承载力,更好的应用于工程实际,采用有限元软件ABAQUS模拟分析不同的GFRP管管壁厚度、混凝土强度等级以及钢骨截面形式、钢骨强度等因素对GFRP管混凝土组合柱轴压力学性能的影响。研究结果表明:数值计算结果与试验结果吻合良好;增加GFRP管厚度、提高混凝土强度等级以及增加钢骨截面积等能提高组合柱承载力。     

型钢超高强混凝土框架边节点恢复力模型研究

通过对6个型钢超高强混凝土框架边节点进行低周往复试验 ,研究了轴压比、体积配箍率对边节点抗震性能的影响 ,并在试验结果的基础上 ,通过理论分析及回归分析建立了考虑轴压比及体积配箍率影响的恢复力模型.研究表明 :轴压比与体积配箍率对型钢超高强混凝土边节点骨架曲线各特征点均有不同程度的影响 ,建议的恢复力模型与试验结果吻合良好 ,为型钢超高强混凝土节点的非线性分析提供弹塑性模型.     

钢筋混凝土构件细观数值模拟分析

在混凝土材料的细观力学分析模型基础上，提出了一种钢筋混凝土构件非线性力学特性分析的细观数值方法。使用本文细观力学方法对轴压加载作用下某一钢筋混凝土柱的损伤破坏过程及宏观力学特性进行了数值模拟研究，并与试验结果和宏观力学模型方法分析结果进行了对比。研究表明：(1) 细观尺度上，采用细观力学模型获得的钢筋混凝土柱的破环模式及宏观力学性能均与试验结果吻合很好，验证了本文细观力学方法的有效性和准确性；(2) 相比于宏观尺度分析模型，细观力学模型考虑了混凝土的非均质特性，从而更真实地揭示了钢筋混凝土柱的破坏过程及破坏模式，且计算结果与试验结果对比也更为吻合。     

T形截面钢骨混凝土短柱承受水平周期性荷载的试验研究

通过对3根T形截面钢骨混凝土短柱和1根T形截面钢筋混凝土短柱在承受不同轴压比下的水平周期性荷载试验的研究,发现在T形截面钢筋混凝土短柱中加入适量的钢骨,对构件的延性有很大提高;另外轴压比对构件的延性有很大影响,轴压比高构件延性差,轴压比小构件延性好。     

CC+CFRP约束对钢筋混凝土方柱力学性能的影响

为探究CC(Concrete Canvas,混凝土帆布)+CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic,碳纤维增强复合材料)约束对钢筋混凝土方柱力学性能的影响,设计了8组16个CC+CFRP联合加固的钢筋混凝土方柱轴心受压试验。分析了CFRP条带约束、全包约束和CFRP包裹层数对CC+CFRP联合加固柱破坏形态、承载力和延性的影响。研究结果表明:联合加固下CFRP的约束方式和包裹层数对钢筋混凝土方柱的力学性能有显著影响;在承载力提升方面,CFRP条带包裹要优于整体包裹,且CFRP包裹层数为2时的承载力提高幅度最大;在变形方面,CC的存在能够改善柱的破坏形态,提高试件的延性和变形能力。研究成果对于减轻内部钢筋腐蚀及提高混凝土结构的耐久性有一定参考价值。     

圆钢管增强高强混凝土柱正截面承载力计算

根据塑性理论下限定理,针对工程中常用的对称配筋形式,推导出圆钢管增强的钢筋高强混凝土柱正截面承载力解析解。在大量计算分析的基础上,提出了当钢管直径与柱截面长边尺寸之比为1/4~2/3、钢筋为HRB335级、全截面纵筋配筋率在1%~3%之间时圆钢管增强钢筋高强混凝土柱正截面承载力的简化计算方法。试验验证和算例计算结果表明,采用该简化方法的计算结果与试验值接近,偏安全,计算过程更加简捷和实用。     

过渡区对混凝土分体柱框架中节点应力应变的影响

在利用分体柱技术解决短柱问题的基础上,通过对高轴压比和单调反向荷载作用下8个钢筋混凝土分体柱节点模型的数值模拟研究,分析了单调荷载作用下节点核心区的破坏机理,研究了节点上下分体形式和过渡区长度对节点核心区应力应变场的影响,以及裂缝的发展状态。在丰富混凝土框架节点设计理论的同时,也对分体柱框架节点工程实践提供参考。更多还原     

钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力尺寸效应研究

利用有限元软件ＤＩＡＮＡ中基于断裂力学的有限元模型,对钢筋混凝土无腹筋梁进行了非线性 分析。在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了其中一组试件,在更大尺寸下变换不同骨料粒径、 混凝土强度、截面纵筋配筋率、剪跨比进行建模。通过数值计算,分析了截面高度和骨料粒径对钢筋混 凝土无腹筋梁受剪承载力的影响,并且改进了我国混凝土规范无腹筋构件受剪承载力公式。结果表明: 最大骨料粒径的变化对无腹筋梁受剪承载力无明显影响;梁的破坏剪应力随截面高度增加而降低,但破 坏剪应力的降低幅度随梁高的增大而逐渐减小;改进后的无腹筋构件受剪承载力公式能较好反映大尺 寸无腹筋构件尺寸效应的影响。     

考虑损伤累积效应的SRHSHPC框架节点滞回模型研究

为考虑反复荷载作用下累计损伤对型钢高强高性能混凝土(SRHSHPC)框架节点力学性能的影响,进行了分析研究。该文将损伤指标引入到考虑软化段的三线型滞回模型中,建立了考虑损伤累积效应的SRHSHPC框架节点荷载-位移滞回模型,并分析了轴压比和混凝土强度对节点强度退化的影响。结果表明,理论计算与试验结果吻合较好;加载后期轴压比大的节点强度退化较快;混凝土强度高的节点加载前期强度退化较小;其受力后期抵抗位移以及荷载循环次数的能力大大下降。考虑损伤累积效应的滞回模型较为准确地模拟了SRHSHPC框架节点在反复荷载作用下的滞回性能,反映了框架节点产生损伤后其强度和刚度的退化规律,可为SRHSHPC结构的非线性地震反应分析提供理论依据。     

芳纶纤维布加固小偏压混凝土柱试验研究

对芳纶纤维布(AFRP)横向约束的混凝土矩形小偏心受压柱进行了静载性能的试验研究,测得了小偏心受压柱加固后的极限承载力、混凝土的荷载—应变曲线、AFRP的荷载—应变曲线,研究了AFRP环向约束钢筋混凝土柱对延性的提高作用,分析了在纤维布用量相同时,条带宽度、间距对加固效果的影响。在此基础上,提出了相应的分析方法和计算公式,试验结果与计算值吻合良好。