槽钢骨架型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,设计了4根配槽钢骨架型钢混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁对比试件,通过观察配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力过程及破坏形态,探讨混凝土强度、配箍形式、缀条形式及其间距等对试件受扭承载力的影响。试验结果表明:截面配钢率对提高梁的开裂扭矩作用不明显,但槽钢骨架能显著提高试件的极限扭矩和后期抗扭刚度,还能有效改善构件的延性。最后提出配槽钢骨架型钢混凝土梁开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。     

实腹式型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究实腹式型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了6根不同参数实腹式型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的纯扭试验。试验结果表明:实腹式型钢混凝土受扭构件与钢筋混凝土受扭构件的开裂机会相等,可以忽略型钢对开裂扭矩的影响;但型钢对极限扭矩有大幅提高作用,并有效改善了构件的延性;减小箍筋间距和增大配钢率可以提高型钢混凝土构件的受扭承载力。通过分析提出了型钢混凝土纯扭构件开裂扭矩和极限扭矩的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

H型钢混凝土梁受扭性能试验研究及理论分析

为研究H型钢混凝土梁的受扭性能,以不同种类型钢及不同配筋方式为研究参数,完成了2根钢筋混凝土对比梁,6根H型钢混凝土梁的纯扭试验,分析了试件的受力过程、破坏形态等,研究了H型钢混凝土梁独特的裂缝开展与分布规律。试验和分析结果表明,钢筋及型钢对试件的开裂扭矩的提高作用可忽略不计,但在一定程度上提高了试件的极限扭矩,且型钢能显著改善试件开裂后的变形性能和后期抗扭刚度。     

型钢混凝土梁抗扭性能的研究与展望

为了研究型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了2根型钢混凝土梁纯扭试验。通过试验研究,揭示了型钢混凝土梁在纯扭作用下的受力形态,同时总结了国内外对型钢混凝土梁的研究现状,提出了有待进一步研究的问题。     

型钢混凝土梁弯扭性能试验研究

为研究型钢混凝土梁在弯扭作用下的受力性能,对12根型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁进行单调加载试验,研究弯扭作用下梁的破坏形态、扭矩-扭率曲线,并进行损伤演变分析.研究结果表明:弯扭作用下试件均经历弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段.对于配实腹式工字钢的型钢混凝土梁,扭弯比越小,裂缝出现得越早,配箍率对其开裂扭矩基本无影响....     

型钢混凝土构件复合受扭性能试验及强度计算

为研究双轴对称型钢混凝土构件的复合受扭性能,以配钢形式、箍筋间距、混凝土强度、轴压比、扭弯比为变化参数,完成了10个型钢混凝土试件的单调加载试验。研究了压弯剪扭复合受力下构件的破坏形态、扭率-扭矩曲线,并以叠加原理为基础,探讨双轴对称型钢混凝土构件在扭矩作用下的开裂扭矩和极限扭矩计算。结果表明,试件均经历了开裂荷载前的弹性阶段、弹塑性阶段和峰值扭矩后的破坏阶段;10个试件最终呈扭型破坏;闭合角钢桁架混凝土构件受扭承载力明显优于实腹式十字形型钢混凝土构件;轴压比从0.1增加到0.2,试件受扭承载力平均增长11.5%;扭弯比从0.5增加到1.0,试件受扭承载力平均减小2.3%。根据改进的内力分配法和叠加原理提出的计算公式,其计算值与试验值吻合较好。     

角钢桁架型钢混凝土梁纯扭性能试验研究

为了研究角钢桁架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了6根角钢桁架型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土对照梁纯扭试验。通过试验研究,揭示了角钢桁架型钢混凝土梁在纯扭作用下的受力机理与破坏形态,分析了角钢桁架型钢混凝土梁受扭性能的影响因素。试验结果表明,角钢桁架型钢混凝土梁比普通钢筋混凝土梁的抗扭性能有很大的提高,大体上随着腹杆体积配钢率的提高而增大,其中增加斜腹杆试件的抗扭性能最好。     

配工字型钢混凝土梁的剪扭性能数值模拟分析

试验研究了4个配工字型钢混凝土梁试件和1个钢筋混凝土梁试件的剪扭性能，并用ABAQUS软件进行了数值模拟，分析了截面配钢率、混凝土强度、截面尺寸、箍筋间距对梁剪扭性能的影响。结果表明：模拟得到的扭矩-扭率曲线与试验值吻合较好；梁的极限扭矩随着截面配钢率的增大而增大，但当截面配钢率大于3.48%后，对极限扭矩的提高有限；随着混凝土强度的增加，梁的屈服扭矩和极限扭矩均增大，开裂扭率增大；梁的初始刚度、屈服扭矩、极限扭矩和延性均随着截面尺寸的增大而显著提升；提高截面配钢率和降低箍筋间距均可提升梁的延性。     

箱形型钢混凝土梁开裂扭矩与极限扭矩计算分析

依据7根箱形型钢混凝土梁的受扭性能的试验结果,在变形协调基础上建立了开裂扭矩计算公式,采用等效钢筋法建立了符合我国规范计算公式形式的极限扭矩计算公式。与试验结果对比表明,建议的公式满足精度要求,可为箱形型钢混凝土梁的设计提供理论依据。     

中空箱型型钢混凝土梁的抗扭性能研究

型钢混凝土已成为土木工程领域最有发展前途的结构之一,但对型钢混凝土的抗扭性能分析却很少。论文对中空箱型型钢混凝土梁的抗扭性能进行了研究。通过2根中空箱型型钢混凝土梁在纯扭状态下的受力实验,分析了中空箱型型钢混凝土梁的破坏特征,推导了中空箱型型钢混凝土梁的极限扭矩及开裂扭矩公式。结果表明,公式计算结果能较好地与实验数据相吻合。     

开口截面钢-混凝土组合梁受扭的试验分析

为研究钢-混凝土组合梁在不同加载方式下的受扭性能,完成了6根钢-混凝土组合梁的弯扭试验和纯扭试验,其中2根梁的扭矩直接作用于工字钢梁上,其余4根梁则由钢梁和混凝土翼缘板作为整体共同受扭。试验结果表明,当扭矩直接作用于钢梁上时,混凝土翼缘板通过栓钉对钢梁的扭转提供约束,从而使钢梁的抗扭承载力比纯钢梁的提高2倍以上。在试验参数相同时,混凝土翼缘板和钢梁作为整体复合受扭时组合梁的开裂扭矩及极限抗扭承载力比扭矩直接作用于钢梁时的分别提高86%和39%。分析了两种不同加载方式下钢-混凝土组合梁受扭和受弯承载力的变化。建立了扭矩直接作用于钢梁上时极限扭矩的计算模型及计算公式。对整体受扭时组合梁的弯矩相关性进行了分析,并建立了相关曲线公式。计算结果与实测值吻合较好。     

不对称钢骨混凝土梁正截面承载力的试验研究

通过对 5根不对称钢骨混凝土梁 (其中 2根为实腹工字钢骨混凝土梁 ,3根为蜂窝钢骨混凝土梁 )的试验研究和对试验结果的分析 ,提出了不对称钢骨混凝土梁正截面承载力、裂缝宽度、抗弯刚度的计算方法。结果表明 ,计算值与试验值符合较好。     

火电厂主厂房型钢混凝土混合结构异型中节点抗震性能试验研究

火电厂主厂房型钢混凝土混合结构中存在由于错层、变梁变柱截面引起的异型中节点,选取5个代表性节点进行1∶5缩尺拟静力试验,研究该类节点的滞回性能、耗能能力、延性、刚度退化以及承载能力。研究结果表明：受强梁弱柱特性的影响,4个型钢混凝土异型中节点主要发生不利于抗震的柱端塑性铰破坏,而钢筋混凝土异型中节点由于梁柱刚度比较大主要发生核心区剪切破坏;大小梁错层高度对型钢混凝土异型中节点的承载力、延性性能与刚度特性均有一定的影响,但规律并不明显;型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁异型中节点的耗能能力强于钢筋混凝土异型中节点,但受破坏模式的影响,其承载能力、延性与刚度等均低于钢筋混凝土异型中节点;相比采用钢筋混凝土梁的型钢混凝土异型中节点,采用型钢混凝土梁的型钢混凝土异型中节点的开裂荷载高,初始刚度较大,但承载力、延性与耗能能力并未得到明显提高。     

Torsional behavior of steel fiber reinforced concrete beams

Torsion of structural members and the behavior of steel fiber reinforced concrete became the area of interest of many researchers in the past and it is still newsworthy. In this study, 12 reinforced concrete (R/C) beams with Steel Fiber Reinforced Concrete (SFRC) were tested to observe the failure under torsional moments. The volumetric steel fiber content, fiber aspect ratio, and the longitudinal reinforcement were the variables of the investigation. Unit torsional angle of twist versus torsional moment (torque) response of each specimen was monitored during the experiments, and the effect of above variables on this response was critically investigated. It was observed that not only the torque capacity of R/C beam is modified by the addition of Steel Fiber Reinforcement (SFR) but also the energy absorption capacity is significantly affected by the SFR addition. Besides, an empirical equation relating the torque to twist for SFRC beams is proposed and tested against the test data.     

Torsional response of fibrous reinforced concrete members: Effect of single type of reinforcement

Studies on the torsional behaviour of reinforced concrete members in general and fiber reinforced members in particular are of interest to several researchers as torsional rigidity, torsional stiffness and torsional toughness of the members play a vital role in the analysis of structures subjected to Seismic loads and Wind loads. In the present paper an investigation of the behaviour of steel fiber reinforced concrete members having single type of reinforcement, viz., longitudinal reinforcement or transverse reinforcement, has been presented. Torsion tests on 10 reinforced SFRC members revealed that single type of reinforcement, either longitudinal or hoop reinforcement, can not improve the torsional strength of the member beyond the torsional strength of the plain member without any reinforcement. However, single type reinforcement improved the ductility of the member. Steel fibers improved the cracking torque of the members noticeably.     

内填Y形钢支撑加固多层钢筋混凝土框架结构滞回性能试验研究

为了研究内填Y形钢支撑多层RC框架结构的抗震性能,进行了3榀2层单跨1/2缩尺试件的低周反复荷载试验。分析试件在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性、刚度退化规律以及耗能能力。研究结果表明：应用Y形钢支撑加固RC框架合理可行,Y形钢支撑承担了大部分水平荷载,梁柱连接节点破坏程度较轻;耗能段与混凝土梁的连接构造合理,没有发生破坏;Y形钢支撑破坏,导致结构失效;加载初期,试件荷载 侧向位移比滞回曲线具有一定程度的捏缩,耗能段屈服后,试件滞回曲线相对饱满;试件2层的荷载-层间位移比滞回曲线比1层饱满,2层的侧向变形程度比1层大;楼板的存在增加了框架梁的刚度,减少了梁上的裂缝数量;节点构造对结构抗侧刚度影响较小,对变形能力影响较大;加固震损后的结构,应该考虑结构刚度退化程度。在试验的基础上提出了内填Y形钢支撑的设计方法。     

预应力砼受扭构件的开裂扭矩计算

探讨预应力度对受扭构件开裂扭矩的影响,提出了计算钢筋砼及预应力砼构件开裂扭矩的实用公式.通过对作者所做10根预应力T形截面构件的试验结果及国内外其他学者的32根试件的试验数据的分析表明,本文提出的计算公式具有较高的精度.     

单调荷载作用下高强混凝土梁受弯性能尺寸效应研究

进行了不同截面尺寸高强混凝土梁的弯曲试验,研究了梁高对其受弯性能的影响。试件采用C70高强混凝土,纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋。试件截面尺寸不同,截面长宽比、剪跨比和配筋率等参数保持一致。分析了不同截面尺寸对高强混凝土梁的名义开裂弯矩、名义屈服弯矩、名义极限弯矩、延性以及塑性转动能力的影响。研究结果表明,高强混凝土梁的名义开裂弯矩、名义屈服弯矩和名义极限弯矩无明显尺寸效应,而试件的位移延性系数和塑性铰区的塑性转动能力则表现出明显的尺寸效应,随截面尺寸的增大梁的位移延性系数和塑性铰区塑性转动能力有所降低。     

Analytical model for the torsional behaviour of reinforced concrete beams retrofitted with FRP materials

An analytical approach for the prediction of the torsional response of reinforced concrete (RC) beams strengthened with fibre-reinforced-polymer (FRP) materials is described. The analysis method employs the combination of two different theoretical models: a smeared crack model for plain concrete in torsion for the elastic till the first cracking response and a properly modified truss model for the post-cracking response. The proposed method addresses the contribution of the externally bonded FRP materials to the torsional capacity of RC beams using specially developed equations in the well-known truss theory and utilizes softened and FRP-confined concrete stress–strain relationships. Detailed verification of this methodology is achieved through extensive comparisons between analytically predicted behaviour curves and experimentally obtained ones. The experimental data comprise a series of 12 tests in pure torsion and an additional database of experimental information for 24 specimens compiled from works around the world. These comparisons demonstrated that the proposed model is capable of adequately describing the full torsional response and of predicting with satisfactory accuracy the torsional moment at cracking and the ultimate torque capacity of FRP strengthened RC beams. Applications of the developed method as an assessment tool to strengthened beams with U-shaped FRP configurations and some first design examples that demonstrate the contribution of the FRP materials on the torsional response are also included.     

高强钢筋混凝土复合受扭构件开裂性能试验研究

以轴压比和相对偏心距为参数,对8根高强钢筋混凝土压弯剪构件在单调扭矩作用下的性能进行了试验研究,探讨了试件裂缝的产生和发展、破坏特征以及影响裂缝倾角和开裂扭矩的因素。推导出了压弯剪复合受扭构件开裂扭矩的计算公式,与试验结果进行对比,计算值与试验值吻合较好,为高强混凝土复合受扭构件开裂扭矩的计算和设计提供了参考。