高温后钢纤维混凝土压-剪复合受力研究

为研究高温后钢纤维混凝土压剪复合受力下的力学性能,以压应力比和温度作为参数,对20组钢纤维混凝土分别开展直剪试验和压剪试验,对比分析不同试件的破坏形态,探究了温度和压应力比对剪切强度的影响,并基于3种理论建立了高温后钢纤维混凝土压剪复合应力状态下的破坏准则。结果表明压剪复合受力状态下,混凝土剪切强度主要由接触摩阻力贡献,钢纤维混凝土峰值剪切强度随压应力比增大而增大,随温度升高而降低;随着压应力增大,剪切面上摩阻系数降低,峰值剪切强度增长幅度降低。依据试验数据,对比基于不同理论所建立的高温后钢纤维混凝土压剪破坏准则,考虑精确度和适用性,基于应力不变理论建立的破坏准则效果最好。     

再生混凝土压-剪应力下受力性能与破坏准则

为了研究再生混凝土在压剪复合受力下的力学性能,利用真三轴试验机对30组再生混凝土立方体试件分别进行了直接剪切和压剪性能试验,对比了试件破坏形态的差异,分析了再生粗骨料取代率、水灰比及压应力比对剪切强度的影响,选用不同破坏准则对压剪复合作用下的强度进行了分析。结果表明：再生混凝土直剪及压剪复合受力破坏形态与普通混凝土相似,直剪强度随再生粗骨料取代率增大而减小,随水灰比增大而减小;压剪复合受力状态下,再生混凝土的极限剪应力随着压应力比的增大呈增幅逐渐减小的增大趋势;通过方差计算,定量分析了压应力比和再生粗骨料取代率两个因素对压剪复合应力下再生混凝土立方体试件剪切强度的影响程度,发现压应力比对剪切强度的影响更明显。选用不同强度准则对试验数据进行分析,得出基于八面体应力空间的破坏准则与试验结果吻合程度最高,且随着再生粗骨料取代率的增加,该准则的精度也逐渐提高。     

压剪复合作用下镁基盐发泡混凝土墙体力学性能试验研究

对镁基盐发泡混凝土试验墙体进行了压剪复合作用下的力学性能试验,研究了镁基盐发泡混凝土墙体不同轴压比工况下的力学性能,对比分析了三种轴压比和水平荷载组合作用下墙体的变形位移、破坏过程、破坏机理等性能。结果表明:在压剪复合作用下随着轴压比的增大,试验墙体的开裂荷载、开裂位移、极限荷载、极限位移、破坏荷载都相应增大,但破坏位移相对减小,墙体的弹性工作阶段可以得到延长且墙体的局部变形能力更强;在压剪复合作用下试验墙体的裂缝扩展形式为自截面边缘向内部逐渐发展的近似水平裂缝,为典型的正截面弯曲破坏;在压剪复合作用下试验墙体的破坏机理是当墙体内一点处最大拉应力超过材料单向应力状态下的极限拉应力,材料就会发生破坏;在压剪复合作用下试验墙体的变形能力较差,是一种脆性构件且总体应力与其材料强度相比一直处于低应力状态。     

压剪复合作用下镁基盐发泡混凝土墙体力学#br# 性能试验研究

对镁基盐发泡混凝土试验墙体进行了压剪复合作用下的力学性能试验，研究了镁基盐发泡混凝土墙体不同轴压比工况下的力学性能，对比分析了三种轴压比和水平荷载组合作用下墙体的变形位移、破坏过程、破坏机理等性能。结果表明：在压剪复合作用下随着轴压比的增大，试验墙体的开裂荷载、开裂位移、极限荷载、极限位移、破坏荷载都相应增大，但破坏位移相对减小，墙体的弹性工作阶段可以得到延长且墙体的局部变形能力更强；在压剪复合作用下试验墙体的裂缝扩展形式为自截面边缘向内部逐渐发展的近似水平裂缝，为典型的正截面弯曲破坏；在压剪复合作用下试验墙体的破坏机理是当墙体内一点处最大拉应力超过材料单向应力状态下的极限拉应力，材料就会发生破坏；在压剪复合作用下试验墙体的变形能力较差，是一种脆性构件且总体应力与其材料强度相比一直处于低应力状态。     

高强混凝土无腹筋梁不同破坏形态受剪性能试验研究

为研究不同剪切破坏形态高强混凝土无腹筋梁的受剪性能,以剪跨比和截面有效高度为主要参数,开展了9根混凝土强度等级为C90的高强混凝土无腹筋梁试件在集中荷载作用下的受剪性能试验,分析了试件的剪切破坏形态、剪切性能状态以及对应的名义剪切强度。根据试验现象和试件受力特点,发现斜拉破坏试件以主斜裂缝的出现为主要破坏标志,剪压和斜压破坏试件以受压区混凝土的压碎为主要破坏标志。对名义剪切强度的分析表明：名义剪切开裂强度受剪跨比和截面有效高度的共同影响,而名义剪切破坏强度则主要受剪跨比影响;名义剪切开裂强度和名义剪切破坏强度可分别采用混凝土的抗拉强度和抗压强度进行表征。通过对国内外相关规范中的受剪承载力计算公式进行适用性分析,建议在确定高强混凝土无腹筋梁的受剪承载力时应以剪切开裂作为控制状态,同时应考虑构件尺寸效应的影响以提高计算的准确性。     

粗料石墙体抗震性能试验研究

开展10片粗料石墙体的水平低周反复荷载试验,研究砂浆强度、竖向压应力、砌块块形、构造柱及配筋砂浆带等参数对石墙体的受力过程、破坏形态、抗剪强度、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化等抗震性能指标的影响。研究结果表明:墙体的受力过程可分为弹性、裂缝发展及摩擦滑移3个阶段,最终破坏形态为弯曲-剪切复合破坏模式,以剪切变形为主。墙体抗剪承载力随竖向压应力和砂浆强度的增加而增加,其中竖向压应力的影响更显著;仅设置配筋砂浆带墙体抗剪承载力与普通墙体差距不大,但延性降低,所以不宜单独设置配筋砂浆带;设置构造柱可有效提高墙体抗剪承载力和延性;砌块块形对墙体抗剪承载力及延性影响不明显。所有粗料石墙体均表现出较好的变形性能,较大的延性以及耗能能力。基于试验结果,提出粗料石墙体抗剪承载力计算公式。     

无筋砌体墙抗剪性能有限元分析

通过对不同高宽比无筋砌体墙破坏形态和应力分布进行有限元分析,研究高宽比对无筋砌体墙抗剪性能的影响。计算结果表明,高宽比对砌体墙抗剪性能影响较大,随高宽比的增大,墙体破坏形态由剪切破坏转为弯曲破坏。且抗侧承载力明显下降。     

预应力状态下FRP筋材剪切性能的试验研究

纤维增强复合材料(FRP)是一种新型高强耐腐蚀材料,广泛应用于混凝土结构加固以及斜拉桥和悬索桥的拉索结构。设计一种试验装置,对3种FRP筋(CFRP、BFRP、GFRP)进行预应力状态下剪切试验和纯剪切试验。试验结果表明,FRP筋在预应力状态下有3种剪切破坏模式,部分FRP筋在预应力状态下抗剪强度有所提高。     

无腹筋环形截面钢筋混凝土梁受剪承载力的解析解

提出了环形截面梁在剪压破坏条件下的力学模式,根据平衡条件和混凝土复合应力条件下的强度准则,建立了无腹筋梁的受剪承载力计算公式,并将计算结果与试验结果作了比较.     

基于统一强度理论生态复合墙体受剪极限承载力分析

基于试验研究及理论分析,结合生态复合墙体受力特性、破坏过程及破坏模式,提出生态复合墙体复合材料等效弹性板模型;建立生态复合墙体整体斜压杆计算模型。采用适用于各种材料复杂应力状态下的双剪统一强度理论,推导出生态复合墙体的受剪极限承载力计算公式,应用此公式对前期试验墙体进行分析。将理论结果与试验数据进行对比分析,结果表明:该模型能够较好的反应生态复合墙体的极限承载力特性,可用于不同尺寸、配筋和内填材料生态复合墙体的极限承载力验算。     

低轴压比下自保温无砂浆配筋砌体剪力墙抗震性能

提出了一种自保温无砂浆配筋砌块砌体剪力墙,解决了传统砌体剪力墙砌筑需要砂浆砌筑和需要做内墙或外墙保温层实现墙体保温的问题。通过3片不同轴压比试件的低周反复荷载试验,研究了不同轴压比下该墙体的抗震性能和破坏机理,以及轴压比对墙体的破坏形态、滞回曲线、承载力、延性、刚度、耗能性能的影响;根据试验现象及分析结果对墙体的施工和设计提出了建议。结果表明:墙体破坏形态与传统配筋砌体剪力墙基本相似,破坏区域主要集中在墙底4皮砌块范围内,墙体在破坏时能够保持较好的整体性;随轴压比增大,墙体承载力增大,破坏模式由弯曲破坏逐渐变为弯剪破坏;墙体承载力试验值与规范计算值吻合较好。     

短肢剪力墙-砌块组合墙体破坏模式分析

对新型短肢剪力墙-砌块组合墙体各部分的相互作用、受力模式进行了研究,着重分析了砌块墙的破坏形态、导致破坏的原因。分析表明,组合墙的破坏模式为整体弯曲破坏,混凝土墙肢为拉剪破坏;砌块墙的破坏模式以斜压、剪摩破坏为主,伴随局部压碎及剪压-剪摩复合破坏;与普通连梁相比,组合墙连梁还额外承受由砌块墙反作用的剪力,容易产生剪切破坏。     

混凝土-粉煤灰砌块砌体剪力墙的试验研究

本文对混凝土-粉煤灰砌块砌体剪力墙进行了试验研究,试件共2榀,其中一榀是有配筋芯柱的。低周反复水平力作用下的试验结果表明,混凝土边柱与粉煤灰砌体能共同工作,受力特点和破坏形态与剪力墙的相同,具有较好的抗震性能。对比两榀试件的试验结果,表明芯柱可显著提高这种砌体剪力墙的承载力和变形能力。     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗震性能试验研究

在提出配筋砌块短肢砌体剪力墙结构概念的基础上,进行了两片T形截面配筋砌块短肢砌体剪力墙构件和一榀一字形截面配筋砌块短肢砌体剪力墙框架的低周反复荷载试验,研究了上述两种截面配筋砌块短肢砌体剪力墙的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力。试验结果分析表明:三个试件在荷载作用下呈压弯破坏或弯剪破坏特征,受拉和受压钢筋均能达到屈服,同时灌芯砌体达到抗压强度极限值;配筋砌块短肢砌体剪力墙具有很好的抗震性能,其破坏特征、变形能力及耗能能力等均与钢筋混凝土短肢剪力墙相似;连梁能够有效提高结构的耗能能力,使整个结构更有利于结构抗震;砌块砌体与灌孔混凝土之间能够很好地共同工作,受压时两者变形能够互相协调,整个结构有着良好的延性和整体性,可作为替代粘土实心砖砌体结构和建设小高层结构的结构形式之一。     

高强砌块配筋砌体剪力墙抗剪性能试验研究

混凝土小型空心砌块是取代粘土砖的最有竞争力的墙体材料,在中高层房屋中具有广阔的应用前景。本文试验为砌块强度超过20MPa,剪跨比大于1.0的配筋砌块剪力墙抗剪试验。通过七片纵横配筋的高强砌块高悬臂剪力墙的低周反复荷载试验,考查了竖向荷载、剪跨比、水平配筋对该种剪力墙的影响。试验结果表明:砌块剪力墙的破坏形态与现浇钢筋混凝土剪力墙相似;配置的水平钢筋得到充分利用,因而试件的破坏形态完全体现了配筋砌体的特点,裂缝细而多,破坏时裂而不倒,明显改善了砌块剪力墙的抗震性能,该种墙体具有良好的强度、刚度、延性性能及能量耗散能力;试验得到的骨架三折线,为分析该种墙体的抗震时程分析提供了依据。     

Out-of-plane behavior of surface-reinforced masonry walls

This paper presents the results of an experimental program designed to evaluate the out-of-plane shear strength of masonry wall system; and to evaluate of the influence of the area of externally bonded FRP composites on the shear strength of the system. Eighteen compact masonry wall panels (3′×2′×8″, 900×600×200 mm) were tested for static out-of-plane loads. Nine panels were reinforced by one layer of WEB ‘S-Glass’ fiber-reinforcing system attached to the tension side of the wall, while the remaining nine were reinforced with two layers of composite overlay on the tension side. The influence of the overlay's embedded length (the distance between the support and the overlay's end) on the shear strength was also investigated. The variables evaluated included three layout configurations and two reinforcement ratios. Three different distances between the overlay end and the adjacent support were tested, 0, d/4 (d is the block unit thickness) and d/2. Both one and two layers of WEB fibers were used and three specimens were evaluated for each variable. An MTS machine was used to test each panel under four-point load conditions. The failure loads, mid-span deflection, fiber-end slippage and failure modes were recorded. Based on the results of the experimental program, it appears that the out-of-plane shear strength of the concrete masonry wall systems is constant over the range of variables tested. The measured shear strength of the masonry wall specimens evaluated in this program indicates that the code defined shear strengths may not be as conservative as assumed.     

砌体剪力墙的受剪性能及其承载力计算

本文研究无洞、开洞、无筋以及水平配筋砌体剪力墙受剪性能及其承载力计算,在全面分析影响砌体剪力墙受剪性能的主要因素的基础上,采用弹性有限元法和作者建立的砌体破坏准则,分析了开洞墙的应力分布、裂缝形成及其出现的先后顺序,并提出了不同高宽比、竖向压应力、开洞率、无筋或配筋墙的水平开裂荷载、受剪承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。该方法弥补了现行规范未考虑墙体高宽比影响的不足,扩大了竖向压应力较大时的应用范围,可供砌体结构设计和研究参考。     

无筋砖墙的受剪性能分析

利用ALGORFEA计算程序 ,分析了竖向压应力和水平力共同作用下无筋砖墙的应力。基于文中提出的平面受力砌体的破坏准则 ,对墙体裂缝分布进行了描述 ,并提出了不同高宽比砖墙的水平开裂荷载的计算公式。最后建立了墙体抗剪承载力计算公式 ,其计算结果与试验值吻合较好。所提出的方法可供砌体结构设计和研究参考     

小开洞砌体墙抗震性能研究

为研究小开洞砌体墙的抗震性能,设计了3片小开洞砌体墙试件和1片无洞口砌体墙试件,并进行了低周往复加载试验;介绍了砌体墙试件的主要破坏过程及破坏机理,对比分析了各片砌体墙承载力、抗侧刚度及延性等抗震性能差异;基于试验建立有限元模型,研究了开洞率及洞口位置对砌体墙抗震性能的影响。结果表明：小开洞砌体墙破坏机理较实体墙发生了显著改变,无洞口墙表现为明显的转动破坏特征,小开洞墙主要表现为典型的脆性剪切破坏;开单个小洞口会削弱砌体墙的水平承载力和抗侧刚度,大幅降低墙体的延性;增加洞口数量或高度可适当提高小开洞砌体墙的抗震性能;随着开洞率的增大,墙体承载力和初始刚度逐渐下降,延性性能表现为先降低后提高的趋势;竖直方向上,洞口越往下,墙体抗震性能越差,水平方向上,洞口宜居中布置。