型钢混凝土构件轴心及偏心受拉性能试验研究

为探究型钢混凝土构件受拉性能,结合结构大厅现有500t压力机,自行研发一套拉压转换装置。对12根型钢混凝土受拉构件进行单调加载试验研究。通过改变型钢腹板厚度、型钢翼缘厚度、配钢率、偏心距以及配筋率等主要参数。对试件的承载力、侧向位移、裂缝的情况进行了参数影响分析。试验结果表明,偏心受拉试件偏心距越大,试件屈服荷载及极限荷载下降情况越明显,且侧向位移及破坏裂缝宽度越大;在轴心受拉试件中,型钢配钢率及腹板、翼缘厚度对试件的屈服荷载、极限荷载影响明显,对于偏心受拉试件影响不大;而配筋率对承载力、侧向位移、裂缝宽度影响甚微。     

偏心受拉钢筋混凝土剪力墙受剪性能试验研究

对4个偏心受拉钢筋混凝土剪力墙试件进行了静力试验研究,研究发现：对于小剪跨比试件,轴拉力可以改善试件延性,同时降低剪力墙的受剪承载力和侧向刚度;提高剪力墙中的竖向分布钢筋配筋率可提高偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力。GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算公式可满足工程设计安全要求,但是该公式中未考虑竖向分布钢筋的贡献,对于竖向分布钢筋配筋率较高的剪力墙计算结果偏保守。提出了考虑竖向分布钢筋贡献的偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算式,同时,提出了偏心受拉剪力墙的设计建议,以期为实际工程设计提供参考。     

受拉木构件耐火极限分析

利用有限元软件ABAQUS对5根不同持荷水平与偏心距的四面受火受拉试件进行了数值分析,分析结果表明:持荷水平、偏心距对受拉木构件耐火极限有一定的影响。     

混凝土均匀受拉强度的试验研究

混凝土均匀受拉强度可以看作混凝土的真实抗拉强度,但试件偏心受拉不可避免给直接拉伸测试带来困难。分析讨论了混凝土均匀受拉强度试验中存在的试件制作、传力球铰和加载速度等方面的问题,并采用150mm×150mm×360mm普通混凝土棱柱体试件进行混凝土均匀受拉强度的量测,拉伸试件在端部预埋偏心可调的带锚筋钢板以传递拉力荷载。试验结果得到:ftk=0.88×0.3893f0cu.,53k78(1-1.645σ)0.4622α2,混凝土抗拉强度值小于国标《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的抗拉强度值。     

500MPa级钢筋混凝土柱受压区受火性能研究

为研究高温后500MPa级钢筋混凝土柱的力学性能,本文共研究11根钢筋混凝土柱,分别对4根未受火试件和7根受火试件进行静力加载试验.火灾试验采用IS0834标准升温过程曲线,同时考虑偏心距和受火时间对试件力学性能的影响.通过试验,得到试件破坏形态以及极限承载力、截面平均应变分布、柱中侧向位移曲线、截面特性.研究表明:①混凝土柱受压区受火后,界限偏心距下的混凝土柱,破坏时由于受拉钢筋未屈服,混凝柱出现由受拉破坏(大偏心破坏)转变为受压破坏(小偏心破坏);②500MPa级钢筋能够和C30混凝土较好地协同工作,通过截面应变的分布可以得到,在平均应变层次上的平截面假定仍适用于火灾后混凝土柱的分析;③火灾后轴心受压柱的破坏形态转变为小偏心受压柱,截面抗弯能力随着偏心距的增加而减小.     

偏心受拉型钢-混凝土组合梁的受力性能试验研究

按照实际工程构件,采用1∶0.55的缩尺比例完成了4个型钢混凝土梁板试件在偏心受拉状态下的单调静力加载试验,研究了试件的破坏模式、裂缝分布及开展宽度、承载能力等。试验结果表明:在实际工程的荷载工况组合下,试件内的短期裂缝宽度均小于GB 50010—2012《混凝土结构设计规范》规定的限值,符合要求。通过参考JGJ 138—2001《型钢混凝土组合结构技术规程》中受弯构件的裂缝宽度计算式,并结合GB 50010—2012中偏心受拉裂缝宽度计算公式,整理出型钢混凝土偏心受拉构件在短期荷载作用下的最大裂缝宽度计算公式,并将计算结果与试验结果进行了对比。     

重组竹中长柱双向偏心受压性能试验研究

研究了重组竹中长柱的双向偏心受压性能。分别从构件的长细比、偏心角和偏心距三个方面进行了试验研究,总结了偏心受压柱的破坏模式,并分析了构件跨中的截面应变及荷载-位移的发展变化。结果表明:构件极限承载力随长细比增大显著降低;在偏心荷载作用下,偏心距较小的柱,柱中受压区边缘局部纤维首先发生压屈变形,压应变达到材料极限压应变,造成试件失效;偏心距较大的柱,柱中受拉区边缘拉应变达到材料极限拉应变,发生纵向纤维拉断,随着位移持续增大,最终出现明显的纵向裂缝,造成试件破坏;斜偏心距一定时,承载力随偏心角的变化不明显,在偏心角相同的情况下,试件极限承载力随偏心距增大而降低。     

外置钢板对拉连接装配式柱节点力学性能试验研究

为了考察钢筋套筒灌浆连接装配式混凝土柱连接节点的力学性能,并对节点连接方式给予改进,设计并制作了6根装配式混凝土受压试件,其中3根试件采用钢筋套筒灌浆连接方式,另3根试件采用套筒灌浆+对拉钢板的连接方式。对6根试件施加轴向压力,获得各试件极限承载力、轴向变形和材料应力变化等试验数据。基于试验数据,开展了这类压弯作用下力学性能研究。结果表明:采用对拉钢板连接节点的受压试件在受力过程中,其控制截面基本符合平截面假定;在偏心受压条件下,采用对拉钢板连接节点的试件能够显著提高试件的屈服荷载和极限承载力,其受拉区裂缝得到明显的抑制,有效提高了压弯节点截面刚度,且表现出较好的延性;随着偏心距的增大,对拉钢板对压弯节点的屈服荷载和极限荷载特征值提高幅度逐渐增加。     

钢筋混凝土剪力墙拉剪受力性能试验

在设防或罕遇地震情况下,超高层建筑底部的混凝土剪力墙在地震作用下会出现偏心受拉的工况。通过对4片受拉混凝土剪力墙试件和1片配置抗滑移钢筋的受拉混凝土剪力墙试件进行拟静力试验,研究受拉混凝土剪力墙的破坏特征、滞回特性、承载力、刚度和耗能能力。研究表明:轴拉力影响混凝土剪力墙破坏过程的裂缝分布和破坏形态;轴拉力可显著降低混凝土剪力墙的承载力、侧向刚度和耗能能力;配置抗滑移钢筋能提高受拉混凝土剪力墙的承载力和耗能能力;《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中受拉剪力墙受剪承载力计算公式满足设计的安全要求。     

混凝土均匀受拉强度试验中的几个问题

分析了混凝土均匀受拉强度试验中存在的有关试件形状和尺寸、试件制作、装卡、偏心、加荷等方面的几个关键问题 ,提出了改进传统方法的一些措施及试验方法的一种设想。     

矩形截面对称配筋钢筋混凝土偏心受压构件的四系数设计计算方法

对常用的矩形截面对称配筋的钢筋混凝土偏心受压构件 ,提出了四系数设计法 ,利用该法建立的一张设计表格可适用不同等级的钢筋和各种强度等级的混凝土 ,且可同时适用于大小偏心两种状况。从而该表格设计法是目前最简化的方法。     

钢筋混凝土偏心受压构件安全性的概率分析

对于钢筋混凝土偏心受压构件 ,由于荷载、材料性能的不确定性 ,其破坏方式 (大偏心破坏或小偏心破坏 )和承载力大小都是不确定的。用Monte Carlo方法研究了当构件按不同破坏方式设计时发生大偏心破坏及小偏心破坏的概率。另外 ,还研究了钢筋混凝土双向偏心受压构件的可靠度     

迭层空腹桁架转换层结构拟动力地震反应试验研究

结合一实际工程进行了预应力部分型钢混凝土迭层空腹桁架转换层结构的拟动力地震反应试验研究 ,并对其进行了弹塑性动力分析 ,与实测曲线作了比较 ,二者符合良好。最后对该类转换层结构提出了一些设计建议     

方钢管混凝土柱耐火极限影响因素分析

研究了方形截面钢管混凝土柱的耐火性能 ,分析了材料强度、构件截面含钢率、截面尺寸、构件长细比及荷载偏心距、保护层厚度等参数对构件耐火极限的影响。结果表明 ,材料强度、构件截面含钢率、荷载偏心距对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响不大 ;截面尺寸、构件长细比对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响较大 ,且截面尺寸越大 ,构件耐火极限越长 ,长细比越大 ,构件耐火极限越短。并指出可以通过涂以一定厚度的防火涂料保证方形截面钢管混凝土柱达到要求的耐火极限     

角柱在压弯剪扭复合受力下的延性

针对轴压比、相对偏心距的变化来研究混凝土框架角柱在压弯剪扭复合受力下的延性和试件在开裂时、屈服时及极限时的抗扭刚度 ,通过统计分析比较 ,对其受力性能进行总结 ,为实际设计应用提供理论依据。     

单面焊接H型钢局部荷载作用处的应力和补强

腹板和翼缘采用单面角焊缝连接的焊接H型钢 ,承受局部荷载作用时存在接头传力偏心的问题。通过对比试验数据 ,验证了所建立的单面焊H型钢有限元计算模型 ;对局部受力部位的焊缝和板件进行了应力计算 ,对偏心影响作了定量分析。根据试验和计算结果 ,提出了柱与牛腿相连焊缝的有效长度和柱腹板的应力计算公式 ,并讨论了柱腹板的补焊范围。     

混凝土圆形截面偏压柱极限承载力的解析解

采用规范规定的混凝土应力 -应变关系 ,对圆形截面混凝土偏心受压构件的极限承载力作了理论分析和计算 ,得到极限承载力 -荷载偏心距曲线     

Rehabilitation of interior reinforced concrete slab–column connections using CFRP sheets

The present work discusses results of an experimental study of interior slab–column connection rehabilitation using carbon fiber-reinforced polymers (CFRP). The objective is to investigate the efficiency of CFRP sheets for rehabilitating and strengthening a flat-plate slab–column connection subjected to monotonic shear and unbalanced moment. The effect of the load eccentricity is selected as the main design parameter for the present study. A series of tests was conducted on six specimens organized in three groups according to the eccentricity of the applied load. The first specimen of each group (control specimen) is loaded up to failure, whereas the load is applied in two steps on the second specimen: during the first loading step, the specimen is loaded up to approximately 70% of the ultimate load of the corresponding control specimen, creating flexural cracks in the tension zone; in the second step, the cracked specimen is reinforced using CFRP sheets bonded on the tension-cracked surface then re-loaded to failure in the second loading phase. The results show that the rehabilitation technique is able to restore and enhance the ultimate load capacity and stiffness of all cracked specimens. However, the ductility index is reduced after rehabilitation even if the failure mode did not change. Furthermore, it is found that the effectiveness of the rehabilitation technique is reduced when the load eccentricity increases.     

超大跨度网架板节点试验研究

结合实际工程对一超大跨度网架板节点进行了足尺试验 ,基于试验结果对该节点在荷载作用下的工作机理进行了理论分析 ,指出了这种节点的破坏方式以及偏心连接的不利影响。