螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土轴压短柱试验研究

为了研究螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱的受力性能,设计了20个试件进行轴压试验,包含12个螺旋箍筋PVC管联合约束短柱试件、7个单纯PVC管约束短柱试件和1个普通钢筋混凝土短柱对比试件。试验考虑了约束核心区面积比、螺旋箍筋直径和间距、纵向钢筋直径以及方形箍筋间距等变化参数。通过试验观察了试件的受力过程与形态,获取其轴向荷载-位移曲线、极限承载力、延性系数、耗能因子等数据,并分析了核心区面积比、螺旋箍筋直径及间距、纵向钢筋直径、方形箍筋间距等参数对试件轴压性能的影响规律。研究结果表明:单纯PVC管约束混凝土短柱及螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱的破坏过程和形态与普通钢筋混凝土短柱相似。与普通钢筋混凝土短柱相比,单纯PVC管约束的混凝土短柱的极限承载力更低,但延性及耗能能力有所增加。对于螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱而言,加密螺旋箍筋间距可以显著提高其极限承载力,但会削弱试件的延性及耗能能力;增大螺旋箍筋直径,能够略微提高试件延性及耗能能力,对极限承载力影响不大;增大螺旋箍筋PVC管核心区面积比,可以增大试件的极限承载力,但会降低其延性及耗能能力;与普通钢筋混凝土相似,增大纵向钢筋直径或加密方形箍筋间距,均能提高试件的承载能力、延性及耗能能力。     

自动化加工五螺旋箍筋柱研发试验综述

<正>多螺旋箍应用于矩形混凝土柱构件,是一种全新的混凝土柱、钢骨混凝土柱配箍方法,由台湾润泰集团总栽尹衍梁博士通过对正方形断面钢筋混凝土柱中不同箍筋配置情况进行试验,从试验结果中选优提出的一种新型配筋方法,其中"五螺箍"各项性能最为优越,在我国台湾地区,螺旋箍筋矩形混凝土柱已经得到很好的应用并经历地震检验。本文介绍了多螺箍筋柱相关研发试验,可作为我国大陆地区进一步应用研究参考,也为推进建筑工业化中钢筋自动化加工技术方向提供参考。     

FRP筋混凝土构件受力性能的研究现状

FRP筋是一种高性能的复合材料,与钢筋相比,FRP筋具有轻质、高的抗拉强度、耐腐蚀性好等特点。近年来,FRP筋代替钢筋或预应力钢筋被应用在混凝土结构中以提高耐久性成为一种趋势。文章对FRP筋增强混凝土梁、柱受力性能的研究现状进行了相关的介绍,并提出有待进一步深入研究的相关问题。     

配螺旋箍筋方钢管混凝土柱力学性能研究

为了研究配螺旋箍筋方钢管混凝土柱的力学性能,在试验基础上应用ABAQUS软件建立了方钢管混凝土柱的有限元模型,对比分析了配螺旋箍筋方钢管混凝土柱与普通方钢管混凝土柱的力学性能,得到螺旋箍筋对混凝土具有约束加强作用的影响规律。在此基础上,进一步对配螺旋箍筋方钢管混凝土柱进行参数化分析,研究了混凝土强度等级、螺旋箍筋间距、螺旋箍筋直径、螺旋箍筋强度等级对配螺旋箍筋方钢管混凝土柱轴压承载力的影响。结果表明:提高混凝土强度等级、减小螺旋箍筋间距和增大直径均能有效提高配螺旋箍筋方钢管混凝土柱的轴压承载力,而改变螺旋箍筋强度等级对提高配螺旋箍筋方钢管混凝土柱的轴压承载力效果不明显;配螺旋箍筋方钢管混凝土柱的轴压承载力与其用钢量近似成正比关系。在相关规范的基础上,推导了适用于配螺旋箍筋方钢管混凝土柱的轴压承载力计算公式,并验证了其合理性。     

高强螺旋箍筋约束混凝土柱抗震性能试验

为了研究高强螺旋箍筋约束混凝土柱的抗震性能,完成了2个普通箍筋混凝土柱及2个高强螺旋箍筋约束混凝土柱足尺模型的低周反复荷载试验,描述了高强螺旋箍筋约束混凝土柱的破坏过程及破坏形态,分析了高强螺旋箍筋约束混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线、延性性能和耗能能力.结果表明:轴压比是影响试件延性性能的主要因素之一;高强螺旋箍筋约束混凝土柱在高轴压比作用下对框架柱延性性能及耗能能力提高的效果非常明显;在轴压比相同的条件下,高强螺旋箍筋约束混凝土柱滞回曲线饱满且无捏缩现象,量纲一的骨架曲线下降段平稳,延性性能较好.     

预制页岩陶粒混凝土构件双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接性能试验研究

为了对比单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式和双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式在预制页岩陶粒混凝土构件中的力学性能,共设计制作了4组单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件和3组双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件,每组共3个相同试件,分别进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验,研究螺旋箍筋布置形式、钢筋搭接长度和螺旋箍筋体积配箍率对预制页岩陶粒混凝土构件钢筋连接性能的影响。试验结果表明:当钢筋搭接长度不小于1.0 la E时,采用双螺旋箍筋约束浆锚连接形式同样可以实现连接钢筋的有效传力;增加螺旋箍筋体积配箍率对提高双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接性能的作用不明显。     

成型矩形八角组合螺旋箍筋柱设计及数值模拟研究

针对高层和超高层框架混凝土柱构件,设计了一种新型的矩形八角组合螺旋箍筋柱。与传统成型钢筋柱相比,矩形八角组合螺旋箍筋柱具有多项优势。以传统矩形八角组合箍筋柱的柱构件作为对照,通过非线性有限元分析模拟了柱的低周反复荷载试验,研究了不同轴压比下柱水平承载性能,得到了不同工况下的极限承载力、荷载-位移曲线和破坏形态。结果表明:有限元分析结果与试验结果吻合较好;随着轴压比的提高,柱的水平承载力变大,荷载-位移曲线的强度下降段变陡,延性变差;成型矩形八角组合螺旋箍筋柱与传统矩形八角组合箍筋柱的刚度、承载力和延性接近。综上所述,成型矩形八角组合螺旋箍筋柱在构造和受力性能上均具有良好的适用性,在建筑结构尤其是高层和超高层结构中具有推广价值。     

钢筋混凝土方形柱延性性能及轴压比限值研究

根据钢筋混凝土双向压弯柱的受力性能,采用非线性分析方法,对16 539根方形柱截面的延性进行数值分析,研究了荷载角、轴压比及箍筋配置等因素对柱截面延性的影响,得到方形柱截面延性的主要影响因素是箍筋配置和轴压比;分析各影响因素对柱截面延性变化规律。结果表明：随着轴压比的提高,柱截面延性下降;体积配箍率相同时,采用较小的箍筋直径及箍筋间距比采用较大的箍筋直径及箍筋间距的试件延性好;箍筋间距、箍筋直径不同时,只有同时考虑箍筋间距对纵向钢筋的支撑长度,提高体积配箍率,才能有效地提高柱的截面延性。通过对柱截面延性的回归分析得到了与配箍特征值相关的方形柱的轴压比限值。     

低周反复水平荷载作用下柱配有方形螺旋箍筋的钢筋混凝土单元框架抗震性能试验研究

本文根据四榀柱配有方形螺旋箍筋的弱柱型钢筋混凝土单元框架,在低周反复水平荷载作用下的试验研究,探讨了柱配有方形螺旋箍筋的弱柱型钢筋混凝土框架的延性、滞回性能、耗能能力。并采用静力荷载增量法对框架进行强度分析。     

五螺箍混凝土方柱承载力分析与设计应用

为改善方形柱四角混凝土承载力,介绍一种五螺箍筋混凝土方柱,采用多个连续圆螺旋箍组合的配筋方式,使混凝土方柱的螺旋箍筋围束面积加大,进而使混凝土方柱具良好承载效应。混凝土方柱的箍筋可采用机械加工成型,制作加工效率高,经济效益良好。根据五螺箍柱的相关承载力试验及地方设计规范相关条款,以及受力构件可能的破坏状态下的内力平衡公式,对五螺箍柱正截面及斜截面承载力公式进行推导,分析比较相关公式的计算结果,并结合规范进行案例设计分析,希望让设计者了解多螺箍柱的设计方法及其工业化应用优势。     

高强箍筋约束高强混凝土柱的抗轴压性能

为了研究高强箍筋约束高强混凝土柱的抗轴压性能,定量分析该类型柱的强度和变形提高程度,进行了31根高强箍筋约束高强混凝土方形截面柱的轴心受压试验。在试验的基础上,分析箍筋强度、箍筋间距和箍筋形式对其强度和变形性能的影响;结合国内外试验数据,通过回归分析提出高强箍筋约束高强混凝土峰值强度和极限应变的计算公式。     

高轴压比CFRP约束钢筋混凝土圆柱抗震性能试验与有限元分析

为研究高轴压比下FRP约束钢筋混凝土圆柱的抗震性能,对6根碳纤维约束钢筋混凝土圆柱及2根对比柱进行伪静力试验。结果表明:塑性铰区包裹碳纤维可显著改善高轴压比柱的抗震性能,轴压比较高时不应忽略箍筋对核心混凝土的约束贡献。基于OpenSees中的纤维模型,对柱水平力-位移滞回曲线进行有限元模拟。轴压比小于0.45时,数值模拟与试验结果吻合较好;轴压比大于0.45时,考虑核心混凝土受箍筋及FRP双重约束的计算结果与试验结果更为接近。分析轴压比、FRP包裹长度等参数对约束柱抗震性能的影响,轴压比大于0.6时,FRP约束混凝土圆柱的水平承载力开始降低;FRP在塑性铰区的包裹长度为1.2倍柱直径时,可达到与全柱包裹相当的效果。     

预制页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋黏结性能试验研究

为研究页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的黏结滑移性能,通过12个预制页岩陶粒混凝土梁式试件和2个现浇混凝土梁式试件的黏结滑移性能试验,研究了钢筋直径、螺旋箍筋配箍率、页岩陶粒混凝土强度对页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋黏结滑移性能的影响。试验结果表明:页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的极限黏结强度随钢筋直径减小、页岩陶粒混凝土强度提高、螺旋箍筋配箍率增大而明显提高;所有页岩陶粒混凝土梁式试件最后均为黏结钢筋拉断破坏,没有发生黏结锚固破坏,表明页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的黏结锚固性能优良,钢筋浆锚连接形式同样可应用于预制页岩陶粒混凝土构件连接。     

CRB550级箍筋混凝土柱抗震性能试验研究

为研究配置CRB550级箍筋的混凝土柱的抗震性能,设计了32个不同钢材种类的箍筋、箍筋直径、纵筋配筋率、轴压比等的钢筋混凝土柱试件,并对其进行低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,分组对比了配置HPB235、HRB335和CRB550三种强度等级箍筋的混凝土柱试件的骨架曲线、延性、耗能性能、强度和刚度退化规律。结果表明：采用较小直径的CRB550级高强钢筋代替HPB235和HRB335级钢筋作为混凝土柱的箍筋,即使在高轴压比（0.7、0.8、0.9）的情况下,抗震性能差异不大。在CRB550钢筋满足GB 13788-2008《冷轧带肋钢筋》各项材料性能要求的前提下,CRB550级钢筋能按等强原则代替HPB235和HRB335级钢筋作为箍筋使用,从而达到节省钢筋用量,节约能源的目的。     

FRP筋混凝土结构抗震性能的研究现状综述

随着对FRP筋材料受力性能研究的深入,采用FRP筋替代钢筋和预应力筋运用于混凝土结构中,用来提高钢筋混凝土结构受力性能有着广泛的应用前景。但是FRP筋具有弹性模量低和破坏时脆性大等特点,限制了其在震区结构工程中的应用。文章主要介绍了FRP筋混凝土结构的粘结性能,并总结了国内外关于FRP筋混凝土柱、剪力墙和框架混凝土结构抗震性能的研究成果,并提出了今后研究的方向。     

HRB600级钢筋高强混凝土柱偏心受压性能试验研究

为研究HRB600级钢筋高强混凝土柱的偏心受压性能,以推动HRB600级钢筋的工程应用,进行了9根截面尺寸为600 mm×600 mm、混凝土强度等级为C60～C100的高强混凝土柱单调偏心加载试验,其中7根柱的纵筋为HRB600级钢筋,2根柱的纵筋为HRB400级钢筋。分析了钢筋强度、混凝土强度、配箍率及偏心距等参数对钢筋高强混凝土柱偏压性能的影响规律。研究结果表明:HRB600级钢筋高强混凝土柱的破坏特征、挠度曲线、截面应变分布规律与普通钢筋混凝土柱基本一致;大偏心受压状态下,HRB600级钢筋高强混凝土柱受压承载力较HRB400级钢筋高强混凝土柱提高了8.55%,且峰值后的荷载-挠度曲线下降平缓;随着混凝土强度、配箍率和箍筋强度的提高,其压弯承载力均有所提高;采用现行混凝土结构设计规范中的相关公式计算HRB600级钢筋高强混凝土柱的压弯承载力、平均裂缝间距与最大裂缝宽度,具有较好的可靠性。     

HRB500级钢筋约束混凝土轴压力学性能

为研究HRB500级箍筋约束混凝土柱的受压性能,采用有限元软件对该类钢筋混凝土柱进行了轴心受压模拟。结果表明,试件的受压性能随体积配箍率增加得到改善;HRB500级钢筋在试件极限应力时并未屈服,高度中间截面边长中点处箍筋应力最大。     

预制装配式混凝土螺旋箍筋约束浆锚钢筋搭接性能研究现状

介绍了预制装配式混凝土螺旋箍筋约束浆锚钢筋搭接研究现状,并分析了目前各规范对此种搭接方式相关规定的异同,整合国内现有针对预埋孔道浇筑高强灌浆料的螺旋箍筋约束浆锚钢筋搭接拉拔试验研究,形成以保护层厚度、钢筋直径及螺旋箍筋体积率为参变量影响下的黏结强度的数据库,回归得到黏结强度经验公式。     

高强螺旋钢筋约束高强混凝土剪力墙抗震性能研究

为改善高强混凝土剪力墙的变形能力,在剪力墙约束边缘构件内采用高强矩形螺旋箍筋替代传统箍筋,在墙体中采用高强矩形螺旋钢筋替代水平分布筋,设计了5个不同参数的高强螺旋钢筋约束高强混凝土剪力墙试件和1个普通钢筋混凝土剪力墙对比试件,对其进行拟静力试验。研究了轴压比、配箍特征值、配箍形式以及平均约束应力等因素对剪力墙承载力、延性和破坏形态的影响。结果表明:采用高强矩形螺旋钢筋嵌套形成的箍筋和水平分布筋,能够有效地约束高强混凝土的横向变形,提高高强混凝土剪力墙的承载力和延性,降低刚度和承载力退化,显著改善高轴压比下高强混凝土剪力墙的抗震性能。     

复合约束方钢管混凝土短柱轴压性能有限元分析

为延缓轴压作用下方钢管的局部屈曲,提高方钢管对核心混凝土的约束能力,提出了一种内置方形箍筋的复合约束方钢管混凝土柱。采用有限元软件ABAQUS对该柱进行模拟,研究其在轴向压力作用下的破坏模式、承载能力、延性、箍筋应力分布和复合约束特性,并分析了混凝土强度、方钢管壁厚对其轴压力学性能的影响。研究结果表明：提高混凝土强度、增加方钢管厚度和增设方形钢筋笼均能显著提高短柱的承载能力;方形箍筋在弹性阶段约束作用较小,其主要在弹塑性阶段和流塑性阶段发挥约束作用,设置方形箍筋可以有效提高短柱承载能力和延性,且其对延性的提高更为显著;方钢管对混凝土的约束作用整体表现为“角部大”的特点,方形箍筋可以有效增强对方钢管边长中部区域混凝土的约束作用,进而使混凝土在各方向受到的约束作用趋于均匀。