T形柱正反向受剪承载力和变形能力特性研究

由于T形柱特殊的截面形式,正反向受剪时将分别处于腹板受压、翼缘受拉和腹板受拉、翼缘受压两种状态,故其正反向受剪承载力和变形能力与十字形柱相比差异较大。通过对国内T形柱受剪承载力试验进行分析,探讨了T形截面柱正反向受剪承载力特性,并对某一T形柱进行低周反复荷载试验,分析了低剪跨比状态下T形柱正反向加载破坏特征、承载能力和变形能力特性。研究表明,T形柱截面不规则,当狭义剪跨比小于3.0时,正反两个方向受剪承载能力和变形能力存在显著差异,两个方向的抗震性能亦存在差异,腹板受压时,柱脚腹板混凝土破坏严重,降低了异形柱的截面刚度和承载力,成为异形柱结构的薄弱部位。     

型钢混凝土十字形异形柱正截面承载力计算方法

为研究型钢混凝土十字型异形柱承载力计算方法,根据已完成的低周反复荷载试验及有限元分析,并考虑箍筋约束作用编制截面弯矩-曲率关系计算程序,对试件正截面承载力进行计算,并分析不同参数对型钢混凝土十字异形柱正截面承载力的影响。结果表明：计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。随着混凝土强度、配钢率、型钢屈服强度的增大,正截面承载力增大;随着配箍特征值的增大,正截面承载力增大,但增大幅度较小;不同轴压力、荷载角对正截面承载力的影响规律不同。型钢混凝土十字型异形柱与混凝土十字型异形柱相比,正截面承载力有较大提高。分析方法和计算程序有效、稳定、精确,能较为准确地预测型钢混凝土十字型异形柱正截面承载力。     

T形柱正反向受剪承载力和变形能力特性研究

由于T形柱特殊的截面形式,正反向受剪时将分别处于腹板受压、翼缘受拉和腹板受拉、翼缘受压两种状态,故其正反向受剪承载力和变形能力与十字形柱相比差异较大.通过对国内T形柱受剪承载力试验进行分析,探讨了T形截面柱正反向受剪承载力特性,并对某—T形柱进行低周反复荷载试验,分析了低剪跨比状态下T形柱正反向加载破坏特征、承载能力和...     

十字形钢筋混凝土轴心受压柱三维非线性数值模拟分析

异形柱以其明显优势在我国得到广泛应用。为了研究十字形钢筋混凝土轴心受压柱的性能,以拟静力试验为基础,采用有限元分析方法建立有限元模型,选取Mander约束本构模型,对轴心受压情况下的十字形钢筋混凝土柱进行力学性能分析,讨论了箍筋间距、混凝土强度、配筋率等因素对十字形钢筋混凝土柱力学性能的影响。结果表明箍筋间距、混凝土强度和配筋率对十字形钢筋混凝土柱受力性能的影响都较大。     

应用计算机辅助设计计算异形柱结构的几点注意事项

钢筋混凝土异形柱指的是除矩形、圆形以外的截面形式,如T形、十字形、L形等截面形式,仅由钢筋混凝土异形柱作为竖向构件组成的结构体系,称之为异形柱框架结构,它一般可用于多层住宅等。除此以外,异形柱结构体系还包括框架-斜撑及框架-剪力墙结构体系,可用于小高层或高层住宅。由于这种结构体系采用与填充墙同厚的T形、十字形、L形柱,它不仅具有可使室内不出现柱楞,又可增加使用面积的特点,而且具有改善建筑功能并使室内布置灵活的特性,受到建筑师、开发商以及广大用户的欢迎。虽然这种结构体系趋于定型只是近几年的事,但已经得到广泛的应用,并编制了相应的设计规程。     

钢骨超高强混凝土柱抗震性能试验研究

为研究钢骨超高强混凝土柱的抗震性能,对6根钢骨超高强混凝土柱(λ=2.6)在低周反复荷载下进行试验,并且分析了试件的破坏过程和破坏方式,以及轴压比、配箍率及型钢形式对延性的影响。试验结果表明:钢骨超高强混凝土柱主要破坏形态为弯曲破坏和弯剪破坏,发生弯曲破坏的试件荷载-位移滞回曲线饱满,下降段较为平缓,表现出良好的抗震性能,发生弯剪破坏的试件荷载-位移滞回曲线狭窄,下降迅速,抗震性能较差;配箍率高、轴压比小、配置H型钢试件抗震性能好。更多还原     

带约束拉杆L形方钢管混凝土组合异形柱的受力研究

为研究对拉约束拉杆对组合柱性能的影响,针对L形组合异形柱设置不同类型的约束拉杆、不同强度材料等进行数值模拟,对比该类型下的相应试验结果,分析验证了对拉约束拉杆对L形组合异形柱的性能改善作用,得到了对拉约束在柱延性及承载力方面的积极影响效果。最后基于线性回归分析的理论计算方法表现出了和数值结果较高的一致性,建立了具有较高参考价值的带约束拉杆的组合异形柱承载力计算公式。     

型钢混凝土边框柱密肋复合墙体抗剪承载力非线性有限元分析

在试验研究的基础上,利用非线性有限元方法分析了型钢混凝土边框柱密肋复合墙体在水平竖向荷载作用下的抗剪承载力特性和破坏机理。根据各种不同因素情况的非线性有限元结果提出了配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力计算公式,公式计算结果与有限元计算结果相比,具有较好的精度。     

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。     

有限元模拟FRP筋混凝土双向板的冲切过程

为了探索运用有限元分析法研究集中荷载作用下纤维增强塑料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)筋混凝土双向板的冲切受力性能的可行性,运用ANSYS软件建立了FRP筋混凝土双向板的有限元模型,并模拟了FRP筋混凝土双向板在集中荷载作用下从加载开始到发生冲切破坏的整个受力过程,得到了FRP筋混凝土板ANSYS分析的荷载-挠度(P-w)曲线,并将其与偏置集中荷载作用下FRP筋混凝土双向板的冲切试验研究所得P-w曲线进行对比分析。对比成果表明:ANSYS分析P-w曲线与试验P-w曲线吻合较好,在研究FRP筋混凝土双向板的冲切破坏机理时,运用ANSYS软件模拟分析替代部分冲切试验研究是行之有效的新途径。对FRP筋混凝土双向板冲切受力过程的P-w曲线进行分析,得知集中荷载作用下FRP筋混凝土双向板的破坏是发生在板局部的脆性破坏,混凝土强度、筋材、配筋率、荷载位置等因素是影响P-w曲线形状、最高点、曲线斜率的主要因素。     

不同框格形式密肋复合墙体抗震性能对比分析

密肋复合墙体结构是近年来出现的一种建筑结构新体系,具有多方面的优点。结合课题组前期的3块不同框格形式(三肋柱复合墙体、标准复合墙体、五肋柱复合墙体)1/2比例的密肋复合墙体低周反复试验结果,通过对其承载力、延性、耗能能力、滞回曲线、骨架曲线及破坏模式等抗震性能进行了对比分析。结果表明:由于五肋柱复合墙体发生弯曲型破坏,外框柱过早破坏退出工作,而三肋柱复合墙体与标准复合墙体均发生剪切型破坏,砌块、墙板、外框依次发生破坏,两者之间相比较,标准复合墙体抗震性综合比较要好于三肋柱复合墙体。试验结果可为实际工程中墙板设计及制作提供理论依据。     

弧门型钢混凝土闸墩内型钢布置形式研究

为研究闸墩内型钢布置形式对闸墩工作性能的影响,依据弧门支座附近闸墩局部受拉区配钢量不变原则,基于ANSYS软件建立不同布置形式的型钢混凝土闸墩模型,分别从闸墩位移、应力、裂缝分布和承载能力4个方面对闸墩内型钢布置角度和数量对闸墩工作性能的影响进行对比分析,得出型钢布置形式对型钢混凝土闸墩工作性能的影响规律。结果表明:对称荷载作用下,随着型钢数量增加,型钢混凝土闸墩位移、应力逐渐减小,承载能力逐渐增强;非对称荷载作用下,随型钢数量的增加,闸墩位移先减小后增大,闸墩应力变化不明显,闸墩承载能力先增强后减弱;保持型钢数量不变,随着布置角度的增加,型钢混凝土闸墩位移、应力先减小后增大,型钢布置扩展角为20°~30°时,闸墩裂缝扩散速度较慢。综合考虑,提出型钢混凝土闸墩内采用三根型钢以25°扩展角进行布置时为较好布置形式,这一结论在型钢混凝土闸墩设计中具有推广和应用价值。     

钢筋混凝土柱“强剪弱弯”设计可靠度分析

基于现行建筑抗震设计规范(GBJ11 89)，把钢筋混凝土柱的设计参数看作随机变量，柱的破坏看作由抗弯与抗剪失效模式组成的串联体系。本文采用Monte Carlo模拟法，分析了钢筋混凝土柱“强剪弱弯”设计的可靠度。重点分析了不同轴压比下，钢筋混凝土框架柱剪切破坏先于弯曲破坏发生的概率，为合理的确定剪切增强系数提供参考。     

用DDA 方法验证倾倒边坡变形的制动机制

倾倒边坡通常发育一组反倾坡向的结构面,其破坏形式主要表现为倾倒岩柱旋转弯曲折断破坏。一旦岩柱产生旋转,岩柱倾角随之变化,阻止其进一步翻转的摩擦力也将增加,随着倾角的变化,逐步使岩柱侧面的棱与面接触转换为连续的面接触,倾倒变形会随之停止,由失稳状态重新回到稳态。本文用非连续性变形分析方法DDA对Hoek经典倾倒例题进行验证,模拟了倾倒变形使岩柱产生旋转和张开裂缝,从初始岩柱间面与面接触转化为棱与面接触,再回到面与面接触,最终重归稳定的全过程,初步讨论了倾倒变形的制动机制。     

有腹筋双向受弯构件抗剪性能的灰色关联度分析

根据12根受集中荷载作用和9根受均布荷载作用的有腹筋钢筋混凝土双向受弯构件抗剪试验资料，应用灰色关联度理论分析了钢筋混凝土双向受弯构件抗剪强度的影响因素，结果表明：箍筋配筋率、纵筋配筋率和截面高度比对构件的抗剪强度影响大，而荷载斜弯角的影响程度最小。     

塑性混凝土双轴受压性能与破坏准则

基于塑性混凝土立方体试件的双轴压缩试验,研究了塑性混凝土的双轴受压性能和破坏准则。结果表明:当应力比较小时,塑性混凝土双轴受压破坏形态与单轴受压相似;随应力比增加,双轴受压破坏面龟裂现象明显;双轴受压下的塑性混凝土抗压强度显著提高,是单轴抗压强度的1.77~4.72倍;随应力比的增大,塑性混凝土抗压强度先增大后减小,应力比0.75时抗压强度的提高最大;单轴抗压强度越高,双轴受压时塑性混凝土抗压强度的增长越小。塑性混凝土八面体正应力应变曲线、剪应力应变曲线的斜率随应力比的增加有增大的趋势,其变形随抗压强度的增加有所降低。双轴受压各应力比下的八面体剪应力与正应力之间均具有线性关系,其斜率随应力比的增加逐渐降低。通过对试验结果的分析,建立了双轴受压下塑性混凝土抗压强度的包线方程以及双参数、三参数及考虑加载路径影响的破坏准则。     

水工钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理,考虑了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏三种主要的失效模式,建立了三种失效模式的极限状态方程,并推导了弯剪复合破坏时抗力计算模式不确定性的计算公式。采用自适应抽样方法评价了主梁多失效模式相关时的系统可靠度,并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明自适应抽样方法能够合理地考虑主梁多失效模式间的相关性,它在分析主梁系统可靠度时是有效的。忽略失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。现行设计规范的平面钢闸门主梁系统可靠指标分别为：露顶门3.0（大中型闸门）和2.3（小型）;潜孔门3.0（大中型）和2.1（小型）。     

混凝土双轴弹模-徐变试件垫层效果试验分析

混凝土双轴受压弹模和徐变试验加载应力控制在相应龄期棱柱体强度的30%~40%,相比混凝土抗压强度试验,试件表面轻微不平整和倾斜以及钢承压板与试件承压面的摩阻对混凝土双轴弹模和徐变试验结果的影响更大。为减小混凝土试件承压面轻微不平整和倾斜以及钢压板与混凝土试件间的摩阻对混凝土双轴弹模和徐变试验结果的影响,提出适用于混凝土双轴弹模和徐变试验、能使混凝土试件在弹性变形阶段整体应力应变均匀性好的垫层。通过棱柱体混凝土试件单轴受压时不同材料和组合的垫层对应变偏差率、应变曲线及弹性特征影响的比较,筛选3种组合垫层进行双轴弹模验证试验。结果表明聚四氟乙烯薄膜(PTFE)夹土工布的组合垫层能在双轴受压弹模试验中有效降低试件竖向和横向应变偏差率,使混凝土试件应力分布均匀,2层1.0 mmPTFE夹1.2 mm土工布的组合垫层总体效果最好。     

基于离散单元法的锚固岩质边坡动力响应研究

采用离散元单法和动力时程法,应用UDEC程序,计算某水电站厂房后方顺层块状岩体边坡动力响应,计算结果表明:动力荷载作用下未支护岩质边坡的破坏可划分成:未滑动、缓慢发展、加速发展和破坏4个阶段;边坡在地震荷载下的破坏是一个累积的过程;锚杆单元的轴力响应曲线与该单元附近的岩体的相对位移时程曲线相关性很好,表明锚杆周边单元之间相对位移是导致锚杆发挥加固作用的原因之一。研究了锚杆轴力分布规律,并据此提出了边坡加固优化方案,该加固方案对相似工程具有参考意义。     

冻融循环后混凝土双轴压的试验研究

利用大型混凝土静、动三轴试验系统，对经过0、25、50、75次冻融循环的混凝土，进行了5种比例加载路径的双轴压试验，测得了混凝土的强度及两个加载方向的应变，并根据试验结果，系统地探讨了冻融循环后，混凝土在不同比例加载下的双轴受压强度和变形特性。在此基础上，建立了冻融循环后混凝土双轴压的破坏准则，为北方寒冷地区的水坝、混凝土路面等的设计、分析提供了试验及理论依据。