钢筋混凝土双肢柱抗震性能试验研究

本文通过两种、四榀不同剪跨比的钢筋混凝土双肢柱在恒定垂直偏心荷载作用下的拟动力试验研究和理论分析，考察了双肢柱在水平地震力作用下裂缝出现、刚度变化、破坏状态及动力反应全过程，探讨了腹杆形式、数量及节点的合理设计对双肢柱抗震性能的影响，提出了裂缝出现后拉、压肢刚度的计算公式，并采用杆系模型、增量法对平腹杆双肢柱进行了弹塑性分析，为编制冶金抗震设计规范提供了依据。     

CFRP布加固火灾后钢筋混凝土柱的试验研究

通过3根碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固ISO 834标准火灾作用后钢筋混凝土柱的性能试验以及3根ISO 834标准火灾作用后未加固的钢筋混凝土柱和3根常温下钢筋混凝土柱的对比试验,研究了CFRP布加固火灾后钢筋混凝土柱的有效性.试验结果表明:CFRP布加固对火灾后钢筋混凝土柱的刚度修复有一定作用,但刚度提高程度有限,从开始加载到荷载达到80％极限荷载的不同加载水平下,加固后轴压试件的轴压刚度与常温下试件刚度的比值在0.25～0.39之间,偏压试件的抗弯刚度与常温下试件刚度的比值在0.14～0.31之间.CFRP布加固对火灾后试件的承载力提高作用较为显著,能将试件的承载力提高至受火后承载力的1.67～2.37倍,但与常温下试件的承载力相比,依然有一定差距,加固后试件的承载力水平为常温下试件的0.54～0.67倍.     

湿式外包钢加固钢筋混凝土柱滞回模拟与参数化分析研究

本文通过有限元软件ABAQUS中纤维梁单元的应用,并引入本文修改后的约束混凝土本构模型,模拟湿式外包钢加固混凝土柱的滞回性能,并与试验结果对比,验证有限元模型的合理性。对比发现有限元结果与试验数据吻合较好。钢筋混凝土柱在加固后的侧向承载能力和延性有较大程度的提高,加固后钢筋混凝土柱的滞回环饱满,耗能性能良好。此外,通过采用9组正交试验设计和15组参数对照试验,对影响外包钢加固柱的4个参数进行对比,得到两个主要的结论:其一,L型角钢尺寸的增大对加固后钢筋混凝土柱侧向承载能力的提高最为明显;其二,柱的轴压比对加固后的钢筋混凝土柱的延性提高最为明显。最后给出各参数的建议取值,为工程实践提供参考。     

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱是一种新的加固形式。在其运用到结构抗震加固时,必须保证加固构件具有良好的延性破坏机制,为此进行了7根碳纤维布与角钢复合加固钢筋混凝土柱的低周反复试验,并编制了复合加固钢筋混凝土柱全过程分析程序,对轴压比、碳纤维布用量、角钢用量等影响复合加固效果的因素进行了分析。试验及电算结果均表明,复合加固后钢筋混凝土柱的极限承载力和耗能性能均有大幅提高。与仅用外包角钢加固柱相比,复合加固柱的抗震性能亦得到明显改善。     

轴力和弯矩共同作用下外包钢混凝土柱的试验研究

在各种加固钢筋混凝土柱的方法中,外包钢被广泛运用在正方形和矩形截面柱中。目前,对外包钢的研究较少,并且大多数是关于轴压柱的研究,没有考虑弯矩作用的影响。给出一系列外包钢加固全尺寸模型的试验数据,对在轴力和弯矩共同作用下梁-柱节点进行模拟。所有试件都采用柱头形式,将外包钢与梁-柱节点用机械锚固或钢杆件连接,以便帮助节点传力。通过试验可知,外包钢能提高钢筋混凝土柱的极限承载力和延性。采用钢杆件连接形式的试件的延性和承载力比采用机械锚固的要高。将试验结果和3种设计建议方法进行比较,并分析彼此间的共同点。     

预应力钢绞线-外包钢复合加固混凝土柱轴心受压试验研究

通过对7根预应力钢绞线-外包钢钢筋混凝土短柱进行轴心受压试验,研究预应力钢绞线-外包钢复合加固后混凝土柱的破坏特征、轴压性能和破坏机理,对比了不同预紧力加固下混凝土柱的极限承载力、延性等轴压性能。试验结果表明:复合加固方式充分发挥了钢绞线和角钢加固混凝土柱的优势,使其协调作用,共同受力,较好地改善了原构件的力学性能。混凝土柱极限承载力大幅提升,延性也得到明显改善。在分析其破坏机理的基础上,提出了复合加固混凝土柱的轴心受压计算式。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱试验研究

通过对2根预应力钢带加固钢筋混凝土柱与2根未加固钢筋混凝土柱的力学性能进行对比试验,研究预应力钢带加固对钢筋混凝土轴心受压柱、偏心受压柱的破坏形态、承载力、刚度、变形能力的影响。试验结果表明:预应力钢带加固钢筋混凝土柱的破坏形态与未加固试件基本相同,但加固试件初裂荷载更大;加固后钢筋混凝土轴心受压试件、偏心受压试件承载力分别提高24%、20%,承载力提升效果显著;预应力钢带加固对轴心受压试件轴向刚度明显提高,从初始加载到荷载达到80%极限荷载的不同加载水平下,加固后轴压试件的轴向刚度与未加固试件轴向刚度的比值在1.12~1.18;经预应力钢带加固后,偏心受压试件极限荷载对应的侧向挠度增大了37%,偏压试件变形能力明显增强。     

钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱轴压试验研究

目前常用的三种钢筋混凝土柱加固方法有加大截面法、外包钢法和纤维复合材料法,都有各自的不足,本文试图提出钢筋（大直径）钢丝网砂浆加固混凝土柱的新方法,并对该方法加固的混凝土柱进行了轴压试验研究.     

外包钢钢筋混凝土偏压柱承载力试验研究

通过对三种不同配筋的外包钢钢筋混凝土正四棱柱受压破坏的试验对比分析,发现外包钢钢筋混凝土正四棱柱与未加外包钢钢筋混凝土柱在破坏时有着很大的差别,说明加固后的钢筋混凝土构件承载力得到显著提高。     

基于试验的串联隔震体系加固方法分析

以串联隔震体系的振动台试验为背景,分析了串联隔震体系模型的破坏现象。根据其破坏的特点,用有限元软件MARC对采用外包钢法加固的串联隔震体系进行了分析,研究了5种加固方案下串联隔震体系及钢筋混凝土柱的荷载和位移关系,探讨了加固长度对钢筋混凝土柱破坏时铅芯橡胶支座变形的影响。研究表明:串联隔震体系试验模型的破坏主要表现为钢筋混凝土柱的混凝土开裂和钢筋的屈服。采用外包钢法加固能明显提高串联隔震体系的抗震能力,随着加固长度的增大,抗震能力逐渐提高。当以铅芯橡胶支座的极限变形和钢筋混凝土柱的屈服为设计目标时,串联隔震体系的加固长度存在最优值,本试验模型的合理加固长度比约为0.2。     

一种分析型钢混凝土T形柱双向压弯受力性能数值模拟方法：试验验证与极限承载力分析

为研究型钢混凝土T形柱双向压弯受力性能,提出一种基于OpenSees零长单元并考虑加载角度影响的高效数值模拟方法,采用该数值算法对已有文献有关弯曲型破坏的型钢混凝土T形柱进行全过程受力分析,以此验证该数值模拟技术的合理性。在此基础上,深入分析轴压比、加载角度、混凝土强度、型钢配钢率与强度、肢高肢厚比等变化参数对型钢混凝土T形柱极限受弯承载力的影响,并推导型钢混凝土T形柱双向受弯承载力计算公式。结果表明：在界限轴压比范围内,提高轴压比、混凝土强度、型钢配钢率、型钢强度和肢高肢厚比均能提高型钢混凝土T形柱极限受弯承载力;但当轴压比大于界限轴压比时,提高轴压比和混凝土强度反而降低其极限受弯承载力;型钢混凝土T形柱的薄弱加载方向为90°（即沿翼缘方向）;加载角度和混凝土强度对型钢混凝土T形柱的界限轴压比影响显著,当加载角度为45°时,其界限轴压比最高;提高混凝土强度会降低其界限轴压比;轴压比在0～0.4、0.4～0.9、0.9～1.4之间,型钢混凝土T形柱双向受弯承载力关系曲线分别为矩形、椭圆形和菱形。     

大偏心围套混凝土加固柱二次受力试验研究

通过１０根采用增大截面法加固钢筋混凝土柱大偏压二次受力的试验研究,分析了荷载预应力、纵向钢筋配筋率等因素对加固构件性能的影响;验证了在二次受力情况下组合截面平截面假定的适应性;证实了这类组合构件中核心柱钢筋应力超前和围套混凝土应变滞后现象。根据试验和全过程计算分析的结果,提出了大偏压受压对加固柱的承载力不受应力水平指标影响的结论。     

HRB500级钢筋混凝土偏压柱的数值分析

采用MATLAB编写的程序对HRB500级钢筋混凝土偏压柱进行非线性分析。根据数值分析结果,探讨其受力机理,揭示HRB500级钢筋与混凝土在偏压下的相互作用,并与试验结果进行了比较,符合性较好。     

钢骨-钢管混凝土柱抗震性能试验研究

了解钢骨-钢管混凝土柱在低周往复荷载作用下的力学性能,为钢骨-钢管混凝土柱的推广应用提供依据.本文对5根构件开展拟静力试验并对试验结果进行了分析,得到不同轴压比和不同含骨率下的荷载-位移滞回曲线,并分析比较了轴压比和含钢率对构件耗能及延性的影响.结果表明,钢骨-钢管混凝土柱抗震性能良好,含骨率的增加和轴压比的减小都有利于试件承载力的提高;随着试验位移增大,试件累积耗能和等效粘滞阻尼系数都增大,表明试件耗能能力不断增大,如此就能有效地抵御地震作用,而且试件轴压比越小,含骨率越大试件的耗能能力越强;含骨率的增大可以减缓试件的刚度退化,轴压比的减小对减缓刚度退化影响显著;即使在高轴压比下钢骨-钢管混凝土柱仍能满足规范对抗震极限位移角的要求,试件延性系数随含骨率增大而增大,随轴压比的增大而减小.     

Experimental Study and Confinement Analysis on RC Stub Columns Strengthened with Circular CFST Under Axial Load

As the excellent mechanical performance and easy construction of concrete filled steel tubes (CFST) composite structure, it has the potential to be used to strengthen RC pier columns. Therefore, tests were conducted on 2 reinforcement concrete (RC) stub columns and 9 RC columns strengthened with circular CFST under axial loading. The test results show that the circular CFST strengthening method is effective since the mean bearing capacity of the RC columns is increased at least 3.69 times and the ductility index is significantly improved more than 30%. One of the reasons for enhancement is obvious confinement provided by steel tube besides the additional bearing capacity supplied by the strengthening materials. From the analysis of the enhancement ratio, the strengthening structure has at least an extra 20% amplification except for taking full advantage of the strength of the strengthening material. Through the analysis of confining stress provided by steel tube and the stress–strain relationship of confined concrete, it is found that the strength of the core concrete can be increased by 21–33% and the ultimate strain can be enhanced to beyond 15,000 με.     

CFRP加固钢筋混凝土短柱的试验研究

主要进行了素混凝土方形短柱、钢筋混凝土方形短柱CFRP加固后的力学性能试验研究。试验表明,外包CFRP可以大幅度提高素混凝土柱的轴心抗压承载力,但在不同程度上降低了延性。提高幅度会随着外包面积比例的增加而提高很显著,全包时甚至达到36%。而CFRP加固钢筋混凝土柱也能提高其轴向抗压承载力,但提高幅度远不如对素混凝土柱的提高幅度。     

高强钢绞线网-聚合砂浆加固大偏心受压柱试验研究

高强钢绞线网.聚合物砂浆加固技术是近几年来在国内外发展起来的新型技术.本文对9根大偏心受压柱进行了研究,其中6根为加固柱,3根为对比柱.试验表明,在对原柱截面改变较小的情况下,该加固方法能够大幅提高柱的承载力.在试验的基础上,对加固构件的极限承载力、破坏形态、裂缝分布以及荷载.跨中挠度曲线等进行了总结和分析.研究表明,该技术是一种加固效果显著,工作性能优良的加固方法.     

不同屈服点钢筋混凝土柱耗能性能的试验研究

提出一种不同屈服点钢筋混凝土柱,共设计了4根柱：普通钢筋混凝土柱,配置低屈服点钢和高韧性混凝土柱,配置低屈服点钢、普通钢筋弯起和高韧性混凝土柱,低屈服点钢和普通钢筋并排的高韧性混凝土柱,通过对4根柱进行低周反复加载试验,研究了不同屈服点钢筋混凝土柱的破坏形态、滞回特性、耗能能力和刚度退化。研究表明：不同屈服点钢筋混凝土柱在弹性阶段时,由于低屈服点钢筋发生塑性变形可以有效吸收地震能量,阻尼系数较普通钢筋混凝土柱有较大提高,而高屈服点钢筋仍处于弹性阶段,刚度没有明显退化,可以保证结构的强度。     

Seismic resistance of steel confined reinforced concrete (SCRC) columns

Tall building columns are subjected to high axial loads particularly at lower levels. In zones of high seismicity, these columns have to maintain their axial load carrying capacity during an earthquake. Conventional ordinary reinforced concrete, structural steel and concrete filled tube columns are not as effective as steel confined concrete columns. Steel tubed concrete columns are more ductile and have higher lateral resistance even under high axial compressive loads. In this paper, the seismic behavior of steel confined reinforced concrete columns is presented. Results were compared with those of ordinary reinforced concrete columns. The test results suggest that steel confined reinforced concrete columns are more ductile and have better seismic performance than ordinary reinforced concrete columns. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.