FRP约束混凝土构件抗弯承载力研究

采用数值分析方法对FRP约束混凝土纯弯构件的荷载 -变形关系进行全过程分析 ,理论计算结果与实验结果吻合良好 ,在此基础上 ,本文推导了FRP约束混凝土构件抗弯承载力简化计算公式 ,公式形式简单 ,概念明确 ,便于实际应用。简化公式计算结果与实验结果吻合较好。本文的研究成果可为进一步深入研究FRP约束混凝土压弯构件的力学性能和承载力计算方法提供参考。     

高强钢管轻集料混凝土的研究

应用轻集料钢管混凝土可以解决因核心混凝土收缩而引起的承载力下降的问题,并降低结构的自重。研究了轻集料粒径、吸水率及膨胀剂掺量对钢管轻集料混凝土膨胀性能的影响,并对于研究了轻集料钢管混凝土与普通钢管膨胀混凝土的性能。结果表明,轻集料钢管混凝土构件的承载力及弹性模量较普通钢管膨胀混凝土低。     

钢管轻集料混凝土空间桁架梁受弯试验设计

对于钢管轻集料混凝土空间桁架梁这一新型组合结构,目前国内外较少有拟静力试验分析,而试件设计及制作尤为关键.参照现有的钢结构及钢管混凝土规范,设计了一个钢管轻集料混凝土空间桁架梁试件及一个相应的K型节点试件,重点介绍了此空间桁架梁的制作过程及加载方式.通过对桁架梁进行结构计算分析,得到了其预估承载力.制作后的试件各项参数...     

高强轻集料混凝土组成与性能的试验研究

本文选用三种高强陶粒为粗骨料，在不同水胶比和掺合料下，通过进行系统地配制试验，探讨陶粒混凝土性能与组成的关系。结果表明：陶粒混凝土强度与胶水比在一定的胶水比范围内存在着线性关系，但范围随陶粒种类不同而不同，陶粒的特性(密度、粒型等)是影响混凝土性能的重要因素。     

高强轻集料混凝土的性能试验研究

本文以碎石型页岩陶粒为骨料,配制LC30-LC50等级的混凝土,测试混凝土的力学性能和耐久性,并分析其原因。     

高强轻集料混凝土的早期自收缩研究

研究了高强轻集料混凝土的自收缩特性和影响因素。结果表明：高强混凝土的收缩主要是自收缩;水泥用量在一定范围内显著影响混凝土的自收缩;轻集料混凝土的自收缩有明显不同于普通混凝土之处．其早期自收缩比普通混凝土低．而后期自收缩高于普通混凝土,高强普通混凝土的自收缩在28d以后逐渐趋于稳定．而高强轻集料混凝土的自收缩在28d以后仍有比较明显地增加。研究发现．通过调整轻集料体积率,掺加适量粉煤灰,提高轻集料的预饱水程度能有效减小高强轻集料混凝土的自收缩。     

人造轻集料混凝土试验研究

本文阐述了一种采用人造轻集料——瓷渣球形陶粒为粗集料,配制出强度等级LC30~LC60,密度1600~1900kg/m^3的结构用轻集料混凝土,对不同配合比的强度、密度、坍落度进行试验,并与普通碎石混凝土进行了对比。探明了在相应条件下,陶粒混凝土密度降低(约25%),强度降低(约20%);球形陶粒混凝土,流动性好(但1h、1.5h坍度损失较大);相同密度等级时,陶粒混凝土抗压强度,随水泥的含量、减水剂的用量增加而增加。     

圆钢管混凝土曲杆抗弯性能研究

基于ABAQUS软件建立圆钢管混凝土曲杆纯弯有限元计算模型,分析不同弯曲度下圆钢管混凝土曲杆受力过程中的荷载-挠度曲线,比较圆钢管混凝土曲杆与空钢管曲杆和钢管混凝土直杆抗弯性能的差别,并对圆钢管混凝土曲杆的工作机理进行分析。最后基于弹性理论,推导了圆钢管混凝土曲杆的抗弯刚度解析解。研究结果表明:有限元分析结果与相关试验结果及解析解均吻合良好,由于钢管和混凝土的相互作用,钢管混凝土曲杆具有良好的延性和稳定性,曲线形轴线产生的轴力使得曲杆比直杆具有更高的抗弯承载力,随着弯曲度的增大,圆钢管混凝土曲杆的抗弯承载力和刚度均有所提高。     

钢管轻集料混凝土抗剪承载力试验研究

基于29根钢管轻集料混凝土试件抗剪试验,研究材料性能、截面特性、剪跨比及轴压比对钢管轻集料混凝土试件的破坏形态、抗剪承载力的影响。将试验实测值与相关公式计算值进行对比,通过分析、回归试验结果,得到抗剪承载力计算公式。分析结果表明:剪跨比λ<0.5时,试件均为剪切型破坏;剪跨比0.5≤λ<0.85施加轴压力的试件为剪弯型破坏;剪跨比λ≥0.5未施加轴压力及剪跨比λ>0.85施加轴压力的试件为弯曲型破坏。剪跨比越大,试件抗剪承载力越小;轴压比越大,试件抗剪承载力越大,且延性越好;轻集料混凝土强度对试件抗剪承载力影响不明显;含钢率越高,试件抗剪承载力越大。考虑以上影响因素得出抗剪承载力计算公式,试验值与计算值吻合较好,且偏于安全。     

免振捣自流平高性能轻集料混凝土和高性能轻集料混凝土的研究

本文介绍了国内高性能轻集料的生产状况，指出应加强轻集料混凝土的耐久性研究，应拓宽高性能轻集料混凝土应用的领域；通过试验指出配制免振捣自密实混凝土的可行性，指出开发新掺合料的几个途径。     

钢管高强轻集料混凝土短柱轴压性能的试验研究

通过24根钢管高强轻集料混凝土短柱的轴心受压试验,研究了钢管高强轻集料混凝土短柱在轴心压力下的轴力-纵向应变关系、宏观变形特征、破坏机理和破坏模式。试验结果表明:在钢管的约束下高强轻集料混凝土的弹性模量、强度和塑性性能得到了不同程度的改善,且构件的刚度有所提高;紧箍系数是影响钢管高强轻集料混凝土短柱力学性能的主要因素,紧箍系数越高,构件极限承载力提高越明显,延性越好;钢管高强轻集料混凝土短柱轴压极限承载力与同规格钢管普通混凝土基本相当。     

钢管轻集料混凝土中长柱轴压性能的试验研究

通过对20根具有不同长细比和混凝土强度等级的钢管轻集料混凝土中长柱进行轴压试验,研究了钢管轻集料混凝土中长柱在轴心压力下的宏观变形特征、轴力-应变关系、破坏模式和破坏机理,并与钢管普通混凝土的轴压性能进行了对比。研究结果表明:长细比是影响钢管轻集料混凝土中长柱承载力的主要因素,在相同条件下,长细比越大,试件的承载力越低;核心混凝土强度对钢管轻集料混凝土试件的稳定系数有一定影响,在截面参数相同的情况下,核心混凝土强度较高的试件稳定系数比混凝土强度较低的试件要高;在本研究的范围内,钢管轻集料混凝土的稳定系数要高于长细比相同的钢管普通混凝土。     

塑钢纤维轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究

试验制作了塑钢纤维掺量分别为0、3、6、9kg/m~3的4根轻骨料混凝土梁,研究塑钢纤维对轻骨料混凝土梁受弯性能的影响。结果表明:塑钢纤维有效地延缓了梁裂缝的发展,减小了最大裂缝宽度,使裂缝变得多而密;梁的开裂弯矩和极限弯矩随塑钢纤维掺量的增加均得到不同程度的提高,LC-9梁的开裂弯矩和极限弯矩相较于LC-0梁分别提高了72%和8.43%;纤维掺量增加,梁的屈服挠度减小,极限挠度增大,挠度延性系数μf增大,最大提高了92.23%;塑钢纤维使梁的相对受压区高度略微增大,持荷能力提高,降低了受拉钢筋应变,延缓了钢筋的屈服时间。     

轻骨料钢管混凝土短柱受火后力学性能的试验研究

钢管陶粒混凝土不仅具有陶粒混凝土轻质的特点,也拥有一般钢管混凝土结构的良好延性,但目前对火灾后钢管陶粒混凝土结构的性能还缺乏研究。通过对3组12根钢管陶粒混凝土短柱受火后力学性能的对比试验研究,讨论不同参数的钢管陶粒混凝土短柱受火后的剩余承载力和破坏形态的变化,重点讨论火灾最高保持温度、最高炉温持续时间、试件长细比、含钢率等参数对钢管陶粒混凝土短柱承载力和延性的影响。试验结果表明,钢管陶粒混凝土短柱受火后仍然具有较高的承载力和良好的延性,火灾后多数试件的荷载-位移曲线并没有出现下降段,甚至出现承载力部分下降后又重新上升的趋势。火灾持续时间及最高炉温对钢管陶粒混凝土短柱火灾后承载力的影响幅度与试件的几何参数有关,且试件的长细比越大,最高炉温变化对承载力所产生的影响越显著。     

圆钢管再生混凝土偏压性能退化及影响因素分析

为了研究圆钢管再生混凝土在偏心荷载作用下的性能退化规律,以再生粗骨料取代率、长细比和偏心距为变化参数,设计了15个试件进行静力单调加载试验,在此基础上分析了其变形延性、耗能能力和刚度退化的演化过程。研究结果表明:圆钢管再生混凝土试件的耗能能力随再生粗骨料取代率的增加而提高,再生混凝土试件的延性比普通混凝土试件的大;长细比在31.3至38.26时,试件的耗能能力增长较快,而长细比过大则降低其耗能能力;试件的变形延性随长细比的增长而增大,而其弹性刚度随长细比的增大而呈线性衰减;偏心受压试件的耗能能力总体上大于轴心受压试件,随着偏心距的增大,试件的延性系数呈稳步增长的趋势;所建议的刚度退化计算模型可为圆钢管再生混凝土受压构件的工程设计提供必要的参考。     

#br# 偏压荷载下钢管混凝土柱的抗扭性能试验研究

自重和水平地震作用将对曲线梁桥中墩梁固结的墩柱和拱桥钢管混凝土结构的主拱产生偏压和扭转复合效应。为研究钢管混凝土柱在偏压荷载作用下的抗扭性能,完成了8个不同截面形状钢管混凝土柱试件单调纯扭加载、往复纯扭加载和偏压-往复扭转加载拟静力试验。试验结果表明：钢管混凝土柱在往复扭转作用下的滞回曲线较为饱满,没有“捏拢”现象产生,试件的强度和刚度的损伤退化程度较低,具有较好的耗能能力。矮柱试件破坏现象较高柱试件更为明显,矮柱试件的屈服转角小于高柱,屈服扭矩与高柱相差不大,极限承载力大于高柱,极限转角小于高柱,耗能能力比高柱更好。偏压-往复扭转荷载作用下的方形截面试件刚度退化较为明显,偏压作用导致方钢管混凝土柱试件耗能能力降低。极限状态下,偏压作用改变了钢管的褶皱角度。     

钢管混凝土梁在侧向冲击荷载作用下动力响应的试验研究和数值模拟

钢管混凝土构件和其他材料的结构构件一样,在役期间不可避免地要受到意外撞击,为了了解其破坏过程进而为结构设计提供理论依据,对套箍系数分别为1、1.15和1.9的两端简支钢管混凝土梁在不同侧向冲击能作用下的动力响应进行试验研究和仿真分析。动载试验在DHR-9401落锤式冲击实验机上进行,试验过程中通过力传感器和应变片记录冲击力时程曲线和试件特定位置的应变时程曲线,试验结束后测量试件整个跨度范围内的侧向位移,获得试件残余变形模态。利用ANSYS/LS-DYNA软件,采用PLASTIC-KINEMATIC和SOIL-CONCRETE材料模型分别模拟钢管和其核心混凝土材料,对试验过程进行数值模拟,得到的跨中挠度和冲击力时程曲线与试验结果非常一致,进而对试件的应变变化情况进行深入的研究,给出钢管混凝土试件的临界破坏状态。研究结果表明,套箍系数是影响构件临界破坏能量的一个最重要的因素,临界破坏能是套箍系数的二次函数。     

Theoretical and experimental research on flexural behavior of concrete-filled steel tubes with inner stiffening

通过求解纯弯作用下内配钢管、钢筋、工字型钢的钢管混凝土构件极限状态下平衡方程,得到了内配加劲件钢管混凝土构件的受弯承载力理论计算式。设计3组9根内配加劲件钢管混凝土试件进行纯弯试验,得到构件的受弯承载力及其弯矩-跨中挠度曲线、弯矩-跨中应变关系曲线、弯矩-曲率曲线,曲线可分为3个阶段,对应构件的弹性阶段、弹塑性阶段以及应力强化阶段,内配加劲件钢管混凝土纯弯过程中具有较好的延性;将受弯承载力理论值与试验值进行对比,平均比值为0.9199,平均相对误差为8%,表明理论公式较为准确,理论值皆小于试验值,说明理论公式较保守。以内配钢管为例,建立内配钢管的钢管混凝土在纯弯作用下的有限元模型,通过改变内配钢管的厚度和强度,可知内配钢管的钢管混凝土受弯承载力随着内配钢管的厚度和强度增大而增大。     

钢管再生混凝土与钢筋再生混凝土轴压短柱力学性能对比试验研究

进行了12个钢管再生混凝土和12个配置螺旋箍筋的钢筋再生混凝土轴压短柱试验,在用钢量相同的情况下,对比分析了钢管再生混凝土短柱与钢筋再生混凝土短柱二者轴压力学性能的差异;分析了核心再生混凝土强度及再生粗骨料取代率等主要试验参数对钢管再生混凝土与钢筋再生混凝土轴压短柱力学性能的影响。试验结果表明：与用钢量相同的钢筋再生混凝土试件相比,钢管再生混凝土试件表现出较好的力学性能;钢管再生混凝土轴压短柱套箍系数较小时（ξ<1.0）,发生剪切破坏;再生粗骨料取代率对钢管混凝土短柱极限荷载的影响幅度相对钢筋再生混凝土短柱较小;核心再生混凝土强度对轴压短柱力学性能的影响规律与相应的钢管普通混凝土短柱和钢筋普通混凝土短柱类似。