轴压比对SRHC柱-RC梁框架边节点抗震性能试验研究

为研究轴压比对型钢超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架边节点抗震性能影响,通过对3个试件进行拟静力加载试验,得到了试件在低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性性能及耗能能力。试验结果表明轴压比对试件的破坏形态有着显著的影响,轴压比为0.25时,试件发生延性较好的梁端塑性铰区破坏;轴压比为0.38时,试件发生节点核心区剪切破坏并伴随梁端形成塑性铰;轴压比为0.45时,试件破坏过程明显缩短,发生典型的节点核心区脆性破坏;试验轴压比为0.25时,试件的滞回环饱满程度较为理想,骨架曲线下降段较平缓,轴压比提高到0.38时,位移延性系数降低幅度高达53%,同时等效黏滞阻尼系数也相应的降低了20%左右,说明试验轴压比越大,试件的延性性能越弱,抗震耗能能力越差。更多还原     

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     

两跨三层型钢超高强混凝土框架抗震性能试验研究

为研究型钢超高强混凝土框架的抗震性能,在恒定轴向压力和往复水平荷载作用下对一榀两 跨三层的型钢超高强混凝土框架进行试验研究,观测其破坏形态,得到框架试件的荷载—位移滞回曲 线,分析了型钢超高强混凝土框架的破坏机制、滞回性能、延性、耗能能力、强度及刚度退化等力学性能。 结果表明:本框架试件基本实现了梁铰破坏机制,在试验轴压比高达０．３８的条件下,试件的滞回曲线圆 润饱满,位移延性系数为４．３２～６．０６,极限破坏时的等效黏滞阻尼系数达到０．２９５,框架试件的强度和刚 度退化较为平缓,说明其具有良好的变形性能和耗能能力,即型钢超高强混凝土框架的抗震性能优良。     

后掺粗骨料泵送混凝土柱小偏心受压性能研究

对粗骨料后掺率分别为0、10%、20%、25%、30%5种混凝土柱试件进行了小偏心受压试验,分析了各后掺骨料混凝土柱的极限承载力、构件的延性、混凝土及钢筋应变等基本性能。研究表明:后掺骨料混凝土柱试件的极限承载力比普通混凝土柱试件有所提升,后掺率为10%的混凝土柱试件延性最好,后掺率为20%的混凝土柱试件的延性与普通混凝土柱相近。综合来说,后掺率为20%时,混凝土柱具有较好的受力性能及工作性能。     

方钢管混凝土柱低周反复荷载作用试验研究

钢管混凝土结构在我国得到了广泛的应用,国内外学者对钢管混凝土结构进行了很多研究。通过电液伺服系统进行了方钢管混凝土柱常轴压低周反复荷载作用试验,分析其在低周反复水平荷载作用下的延性性能与耗能能力,给出位移随反复荷载变化的滞回曲线。试验结果显示,整个加载过程所得到的2试件荷载—位移曲线呈"梭形",表明方钢管混凝土结构具有良好的延性和耗能能力,抗震能力强。     

新型不锈钢与固废混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响

通过8根新型不锈钢管混凝土(CFSST)轴压短柱试验,考察试件的破坏模态、荷载-应变曲线、极限承载力、延性和刚度等力学性能指标,探究了新型不锈钢与固体废弃物混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响。研究结果表明两类新型建材对钢管混凝土短柱高温后破坏模态无明显影响,高温作用后CFST短柱的刚度和极限承载力呈下降趋势但延性提高。与传统碳素钢与普通混凝土相比,新型不锈钢与固体废弃物混凝土有效地减缓了试件高温后承载力下降幅度。引入材料强度折减系数后,我国DBJ-T13-51—2020规程计算方法可以较好地评估高温后该类钢管混凝土短柱的剩余承载力。随后利用通用有限元软件ABAQUS建立了有限元分析模型,考察了既有材料本构模型对该类短柱的适用性。     

浆锚连接集束配筋装配式柱抗震性能数值模拟分析

通过有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立浆锚连接集束配筋装配式柱在循环荷载下的有限元计算模型，并将模拟计算结果与试验进行对比分析，研究装配式柱构件抗震性能，分析了轴压比、搭接长度以及搭接间距等因素对柱构件承载性能和耗能性能的影响。模拟结果表明:模拟所得滞回曲线与试验数据吻合较好，且试件均为弯曲破坏模式；随着轴压比的增加，其水平承载能力增大，但延性性能降低；随着搭接长度的增大，其承载性能和耗能性能先增加，后缓慢提升，表明适量增大搭接长度可提高构件抗震性能；而随着搭接间距的变化，各模型的承载能力变化不大，说明此因素对滞回性能影响较小。通过数值模拟分析，模拟结果可以对试验数据进行验证，并进行拓展分析，以便更全面地进行概括分析，得出结论。     

型钢超高强混凝土框架不同剪跨比抗震性能试验研究

为了研究型钢超高强混凝土框架的抗震性能及剪跨比对整体结构的影响,共进行了2榀单层单跨框架结构抗震性能试验对比分析,研究的主要目的是验证不同剪跨比型钢超高强混凝土框架结构的抗震性能。并且通过试验得到不同剪跨比下的破坏形态、P －Δ滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、强度退化、刚度退化、耗能能力。结果表明：剪跨比2的框架结构柱的破坏现象严重,其强度,刚度退化快,能量耗散能力低。     

碳纤维钢骨－钢管混凝土柱抗震性能研究

针对目前钢管混凝土特性,研究了碳纤维钢骨－钢管混凝土柱在循环荷载作用下的力学性能, 制作3个试件进行拟静力试验,并利用有限元软件,分析不同混凝土强度、碳纤维层数、轴压比以及钢管 直径因素对柱的受力影响情况进行模拟。结果表明:随混凝土强度在一定范围内的提高,结构承载力提 高;碳纤维层数的增多,对构件初期刚度影响不大,极限荷载值有所提高;构件的轴压比在一定范围内越 大,试件的极限承载力降低,试件后期越容易出现快速破坏;构件内部钢管直径变大,构件的极限承载力 有所提高。综合看出碳纤维钢骨－钢管混凝土柱有较好的延性,具有良好的抗震性能。     

后掺骨料混凝土中长柱恢复力模型研究

后掺骨料工艺是一种将抛填骨料技术应用于建筑结构工程领域的新型绿色混凝土施工工艺,为更充分地研究后掺骨料混凝土中长柱构件的抗震性能,基于六组后掺骨料混凝土中长柱试件的拟静力试验数据,运用拟合方法建立了三折线骨架模型,得出了加载与卸载刚度的计算方程,制定了相应的滞回规则,对比了由模型计算得到的骨架曲线及滞回曲线与真实试验结果间的误差。后掺骨料混凝土中长柱恢复力模型的精确性较好,基于该模型所计算求得的骨架曲线以及滞回曲线同试验结果间的相似度较高,具备出色的实用价值,可为其非线性特征的分析提供参考。     

T形截面钢骨混凝土短柱承受水平周期性荷载的试验研究

通过对3根T形截面钢骨混凝土短柱和1根T形截面钢筋混凝土短柱在承受不同轴压比下的水平周期性荷载试验的研究,发现在T形截面钢筋混凝土短柱中加入适量的钢骨,对构件的延性有很大提高;另外轴压比对构件的延性有很大影响,轴压比高构件延性差,轴压比小构件延性好。     

再生砖骨料混凝土梁斜截面抗剪性能试验研究

为分析剪跨比、配筋率等条件相同的情况下,不同再生砖骨料取代率下再生砖骨料混凝土梁的极限承载力、裂缝开展情况、破坏形态、破坏规律的差别,制作了5根不同再生砖骨料取代率（0,30%,50%,70%和100%）的再生砖骨料混凝土梁,进行静力加载试验.试验结果表明,再生砖骨料混凝土梁和普通混凝土梁的裂缝开展过程和破坏形态大致相同,均属于典型的剪压破坏;但再生砖骨料混凝土梁的开裂荷载、斜裂缝出现时的荷载和极限荷载均低于普通混凝土梁.当再生砖骨料取代率超过50%时,再生砖骨料混凝土梁在试验中表现出了良好的受力性能,可以应用于工程实践.     

CC+CFRP约束对钢筋混凝土方柱力学性能的影响

为探究CC(Concrete Canvas,混凝土帆布)+CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic,碳纤维增强复合材料)约束对钢筋混凝土方柱力学性能的影响,设计了8组16个CC+CFRP联合加固的钢筋混凝土方柱轴心受压试验。分析了CFRP条带约束、全包约束和CFRP包裹层数对CC+CFRP联合加固柱破坏形态、承载力和延性的影响。研究结果表明:联合加固下CFRP的约束方式和包裹层数对钢筋混凝土方柱的力学性能有显著影响;在承载力提升方面,CFRP条带包裹要优于整体包裹,且CFRP包裹层数为2时的承载力提高幅度最大;在变形方面,CC的存在能够改善柱的破坏形态,提高试件的延性和变形能力。研究成果对于减轻内部钢筋腐蚀及提高混凝土结构的耐久性有一定参考价值。     

不同类型异形柱耐震性与适用性分析

目前对普通钢筋混凝土异形柱、带暗柱钢筋混凝土异形柱、型钢混凝土异形柱的适用性研究较少。研究采用延性系数、承载力、耗能能力及极限侧移角反映异形柱的耐震性,采用含钢率反映异形柱的经济性。在此基础上,可分别用延性系数、承载力、耗能能力、极限侧移角与含钢率的比值确定不同类型异形柱的适用性。研究结果表明：当含钢率在3．00％～4...     

GFRP增强混凝土圆柱轴压强度尺寸效应：细观分析

混凝土柱外包纤维增强复合材料FRP是一种行之有效的约束方式,目前针对FRP约束混凝土柱轴向压缩行为的研究多以小试件为主,而对于大尺寸FRP约束混凝土构件的真实破坏机理及力学性能的研究仍不足。以玻璃纤维GFRP约束混凝土圆柱为研究对象,考虑混凝土细观非均质性及GFRP-混凝土间相互作用,建立了其轴压作用下的三维细观数值模型。以GFRP体积配置率为主导参数,在已有试验成果基础上,扩展模拟和研究了不同尺寸和不同体积配置率下柱的轴压破坏机理和失效模式,进而揭示了横向约束作用对GFRP混凝土柱名义轴压强度及其尺寸效应的影响机制与规律。研究发现:(1)GFRP约束混凝土柱存在尺寸效应现象;(2)随体积配置率的增大,试件名义轴压强度的尺寸效应被削弱。最后在经典材料层次尺寸效应律基础上,结合体积配置率的影响机制与规律,建立了GFRP约束混凝土圆柱轴压强度尺寸效应的半经验-半理论公式,相关试验和模拟结果证实了该公式的合理性。     

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。     

GFRP管混凝土轴压短柱承载力研究

为研究GFRP管约束混凝土柱在轴心受压时的承载力,更好的应用于工程实际,采用有限元软件ABAQUS模拟分析不同的GFRP管管壁厚度、混凝土强度等级以及钢骨截面形式、钢骨强度等因素对GFRP管混凝土组合柱轴压力学性能的影响。研究结果表明:数值计算结果与试验结果吻合良好;增加GFRP管厚度、提高混凝土强度等级以及增加钢骨截面积等能提高组合柱承载力。     

基于细观层次的轻骨料混凝土压缩破坏及端面效应数值模拟

为探索轻骨料混凝土力学性能及破坏规律,采用细观数值模拟方法,将轻骨料混凝土看作由球形轻骨料颗粒与砂浆基质组成的两相非均质复合材料,建立三维随机骨料模型,模拟轻骨料混凝土单轴抗压破坏过程,研究分析加载端面约束效应对其裂纹扩展及材料力学性能的影响。研究结果表明：(1)与普通混凝土相比,轻骨料混凝土压缩破坏时,裂纹最先发生在轻骨料处,且裂纹会直接贯穿轻骨料进行延伸;(2)加载端面无约束试件最终形成轴向劈裂破坏,有约束试件最终形成倒锥形破坏;(3)加载端面无约束试件的抗压强度与峰值应变相对于有约束试件分别降低了29.6%、45.5%。该模型及模拟结果为传统宏观试验的不足提供了有效补充。     

检修闸门门槽承载力性能及破坏模式

通过3个缩尺检修门槽试件的静力试验,研究了不同配筋率下检修门槽试件的极限承载力与破坏模式。采用ABAQUS软件,在验证了计算结果与试验结果吻合良好的基础上,以拉西瓦水电站进水口检修门槽原型为对象,分析了不同剪跨比、水平钢筋布置形式对检修门槽破坏形态的影响,明确了检修门槽破坏模式及其荷载传递机理。结果表明:二期混凝土内无构造措施时,门槽受剪承载力高于其局部受压承载力;在满足局部受压承载力的条件下,剪跨比大于或等于0.18时门槽主要发生混凝土压杆失效引起的剪切破坏,剪跨比小于0.18时门槽主要发生局部滑移破坏;增加顺水流方向水平钢筋层数可提高检修门槽受剪承载力。     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土偏心受压柱的试验研究

为研究粘贴玄武岩纤维布(BFRP)的钢筋混凝土矩形偏心受压柱的力学性能,制作了9根粘贴玄武岩纤维布(BFRP)的钢筋混凝土矩形偏心受压柱。通过考虑纵向纤维布的层数、横向纤维布的宽度、间距、层数等不同参数的变化,分析探讨了加固前后柱的破坏形态、承载力及延性。结果表明:纵向受拉侧粘贴BFRP可以明显提高构件的承载力,但不能明显改善柱子的延性。若加上横向纤维箍后,却能极大地改善柱子的力学性能。而且在相同加固量情况下,条带分条宽度越小、加固净距越小,加固效果越明显。最后还提出BFRP加固钢筋混凝土偏压柱的理论计算公式。