低周反复荷载作用下型钢再生混凝土柱延性分析

对17根型钢再生混凝土柱进行了低周反复荷载试验,观察了型钢再生混凝土柱的破坏形态,分析了其滞回曲线特性。在此基础上,研究了型钢再生混凝土柱的延性特征,主要分析了再生粗骨料取代率、轴压比、体积配箍率和剪跨比对柱位移延性系数的影响,并给出了柱的极限位移角限值。结果表明:型钢再生混凝土柱主要发生剪切斜压破坏、弯剪破坏及弯曲破坏;除高轴压比试件外,大剪跨比柱滞回曲线饱满,位移延性系数均大于3,表现出较好的抗震性能;柱延性随着再生粗骨料取代率和轴压比的增大而降低,但随着体积配箍率及剪跨比的增大而增大;柱极限位移角均值约为1/40,表现出较好的位移变形能力。     

反复荷载作用下焊接环式箍筋对高强混凝土柱的约束作用研究

通过6个配有焊接环式复合箍筋高强混凝土柱的水平低周反复加载试验及有限元数值模拟,研究了箍筋对柱受力性能和变形性能的影响。试验及数值模拟中考虑了轴压比、配箍率这两个参数的影响,由试验及数值模拟得到了力与位移的滞回曲线和骨架曲线,分析了箍筋对试件延性、滞回特性、耗能性能以及正截面抗弯承载力的影响。研究结果表明,在焊接环式箍筋的约束下,试件正截面的实际抗弯承载力明显要高于《混凝土结构设计规范》计算值,说明箍筋发挥了很好的约束作用;与一般的钢筋混凝土柱相比,所有试件的滞回曲线都更加饱满,没有明显的捏拢现象,证明这种箍筋的约束作用大大提高了柱的抗震能力和耗能能力;随着箍筋的约束指标增大,试件的延性可以得到提高,并且还能减小轴压比的增大对柱延性产生的不良影响。     

低周反复荷载作用下SRHC短柱延性的试验研究

利用 14根剪跨比λ =2 0的试件对钢骨高强混凝土 (SRHC)短柱的抗震性能进行了试验研究 ,分析了轴压力系数、配箍率对钢骨高强混凝土 (SRHC)短柱位移延性的影响 ,分析了短柱的主要破坏形态。并得出了影响因素和位移延性间的关系曲线。根据试验结果 ,在满足一定延性的基础上 ,提出钢骨高强混凝土短柱的轴压力系数限值     

低周反复荷载作用下型钢高强高性能混凝土框架柱损伤试验研究

为了研究地震作用下型钢高强高性能混凝土框架柱的损伤演化过程,通过改变轴压比、体积配箍率、含钢率、加载制度对12榀型钢高强高性能混凝土框架柱试件进行了低周反复加载试验,得到了试件经历不同次数循环加载后其极限承载、变形和极限耗能能力的变化规律,并从损伤的角度系统地分析了不同设计参数及加载制度对试件荷载-位移曲线、骨架曲线、刚度和强度退化、变形能力、滞回耗能等的影响。研究结果表明,试件的损伤过程可以分为无损、损伤稳定增长、损伤急剧增长三个阶段;随着循环次数和位移幅值的增加,试件损伤逐渐累积,使其刚度、强度不断退化,耗能能力以及极限变形能力不断降低;与变幅循环加载相比,常幅循环加载下试件的损伤演化过程较为缓慢,滞回耗能总量相对较大。研究结果为进一步建立能够描述型钢高强高性能混凝土框架柱损伤程度的地震损伤模型,揭示损伤对框架柱力学性能的影响提供试验支持。     

高强混凝土柱延性的试验研究

本文通过４８根高强混凝土柱和普通混凝土柱（用于对比）在单调荷载和周期反复荷载作用下受力性能的试验研究，分析了混凝土强度、轴压比、配箍率等因素对构件延性的影响。指出影响柱延性诸因素中最主要的因素是轴压比。并提出了在满足构件有限延性的基础上（μ△≥３）轴压比的限值及相应的配箍率。     

低周反复荷载下高强混凝土柱受力性能的试验研究

通过１５根高强混凝土柱的低周反复加载试验，研究了影响高强混凝土柱延性及抗震能力的因素，分析了轴坟比，配箍特征值及不同形式复合箍筋的影响及作用。在试验分析的基础上提出了改善高强混凝土柱的延性和抗震能力的构造方法及措施。     

偏心荷载作用下高强钢管混凝土柱的试验研究

偏心荷载作用下,对普通和高强钢管混凝土细长柱进行了37组试验。试验参数包括:混凝土名义强度(30,70及90MPa)、径厚比D/t、偏心率e/D及长细比L/D。将每组试验的极限荷载与欧洲规范4中设计承载力对比,规范规定的混凝土强度为50MPa。通过对比3个性能指标:混凝土贡献率、强度指标及延性指标,确定采用高强混凝土替代普通混凝土的可行性。结果表明:高强混凝土尽管不能提高承载力但能提高延性性能,高强混凝土在此方面是有效的。     

低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能试验研究

通过20个混凝土强度为65.3～84.9MPa的型钢高强混凝土柱的低周反复加载试验,研究型钢高强混凝土柱在压、弯、剪共同作用下的破坏形态和抗震性能。试验中考虑剪跨比、轴压比、配箍率、混凝土强度4个参数的影响,由试验获得型钢高强混凝土柱的主要破坏形态和滞回曲线,分析各参数对构件延性、滞回特性、耗能性能以及承载力衰减的影响。结果表明,与型钢普通强度混凝土柱一样,在压、弯和反复剪力共同作用下,型钢高强混凝土柱的破坏形态主要为弯曲型破坏、剪切黏结破坏、剪切斜压破坏,破坏形态主要与剪跨比有关;箍筋能显著提高大剪跨比试件的延性和耗能能力,但对小剪跨比试件的延性与耗能性能改善有限;随着轴压比与混凝土强度的提高,试件的承载力衰减速度加快,后期变形能力减小,抗震性能越来越差;与钢筋混凝土柱相比,型钢高强混凝土柱的等效阻尼比远大于前者,耗能能力强,抗震性能好;提出型钢高强混凝土柱位移延性系数的计算公式,公式的计算结果与试验结果符合较好,可供工程设计应用参考。     

高强约束混凝土梁截面的延性计算

以高强约束混凝土的本构关系 (σ-ε)为基础 ,通过全过程受力分析 ,推导了高强约束混凝土梁截面的延性系数计算公式。定量分析了截面各参数对延性的贡献。     

钢骨高强混凝土柱延性试验及施工

对8根钢骨高强混凝土柱在低周反复荷载下抗震性能进行了试验,并综合现有钢骨高强混凝土柱的试验研究成果,分析了轴压力系数、体积配箍率、剪跨比和配钢率等参数对钢骨高强混凝土柱延性的影响及规律。同时结合试验及具体的工程实践提出了提高其抗震延性的施工工艺。     

往复荷载作用下CFRP约束混凝土柱力学性能有限元分析

对碳纤维(CFRP)布约束混凝土方形柱进行水平往复荷载作用下的非线性有限元计算模拟,并采用试验结果进行了有限元计算方法准确性的验证。通过对有限元计算结果中碳纤维布、箍筋、混凝土的应力应变的分析,探讨了碳纤维布对RC柱在往复水平荷载作用下的增强机理。研究了纤维布缠绕高度、轴压比和纤维布缠绕层数对RC矩形柱极限承载能力和位移延性的影响,可对具体的FRP工程应用提供参考和依据。     

低周反复荷载下方钢管高强混凝土柱受力性能分析

以轴压比、含钢率和长细比为参数,进行了8根方钢管高强混凝土柱的低周反复荷载试验,研究分析了该类构件的滞回曲线、延性、刚度退化、耗能能力、破坏机理和破坏特征;并与型钢高强混凝土柱的受力性能进行了比较分析。研究表明,方钢管高强混凝土柱在施工、受力等方面都有较大的优越性,有进一步研究和推广应用的价值。     

反复荷载作用下陶粒混凝土T形柱破坏现象分析

在描述了陶粒混凝土T形截面柱试验概况的基础之上，总结、分析了陶粒混凝土T形截面柱的破坏形式及破坏规律。     

反复荷载作用下型钢混凝土柱受剪承载力模型解析

以桁架-拱为基本模型,分析了弯矩、剪力及轴力对构件受剪极限承载力的影响。在满足下限定理的条件下,建立了反复荷载作用下型钢混凝土构件受剪粘结破坏模型,并给出相应的受剪承载力计算公式。最后用相关文献中的试验数据对模型和计算公式进行了验证。结果表明,计算模型和公式与试验吻合较好且偏于安全。     

往复荷载作用下区域约束混凝土柱的抗震性能试验

为比较区域约束与传统约束的差异,对6根混凝土柱(传统约束混凝土柱和区域约束混凝土柱各3根)进行了不同轴压比下的周期往复荷载试验。区域约束混凝土采用区域约束与整体约束相结合的约束方式,箍筋与纵筋共同作用,约束效力更高。试验结果表明,即使在高轴压比下,区域约束混凝土也有较好的承载能力和变形能力,极限状态为延性破坏。区域约束混凝土的应用可有效提高建筑结构抗震性能,具有推广应用价值。     

反复荷载作用下钢筋混凝土柱的非线性分析

分别应用有限元分析软件ABAQUS和OpenSEES对Kawashima Earthquake Engineering Laboratory数据库中的一根钢筋混凝土柱在反复荷载作用下力-位移的滞回曲线进行了数值模拟研究。ABAQUS分析时采用分离式建模,混凝土采用实体单元,钢筋采用桁架单元,混凝土的本构关系采用混凝土损伤塑性模型,其中损伤因子采用基于能量损伤原理进行计算,钢筋本构关系采用一种再加载刚度按Clough本构退化的随动硬化单轴本构模型,并用Embed技术进行自由度的耦合;OpenSEES分析时采用dispBeamColumn梁柱单元,混凝土采用Concrete01本构模型,采用Mander模型考虑箍筋的约束作用对混凝土本构参数进行修正,钢筋采用Steel02本构模型。通过两种软件对钢筋混凝土柱在反复荷载作用下的受力分析以及与试验结果的对比,OpenSEES的模拟结果能更全面反映柱的滞回曲线的整体特性,因此对于压弯受力特征的钢筋混凝土柱建议采用OpenSEES进行反复荷载作用下的非线性分析。     

钢纤维钢筋高强混凝土柱延性的试验研究

做了九根钢纤维高强混凝土柱在单调荷载下的变形试验,其立方体抗压强度为５１．６～７０．８ＭＰａ,试验轴压比为０．３０１～０．５４６,钢纤维体积率为１．０％～２．０％。将试验结果与普通高强混凝土柱试验结果对比,表明在高强混凝土柱中掺入钢纤维是解决高强混凝土柱脆性大、延性差的一个有效途径。在各项条件基本相同的情况下,由于钢纤维的作用对延性系数的提高幅度达４１．３％,对极限压应变的提高幅度达３０．６％。     

偏心荷载作用下细长型高强钢管混凝土柱的防火性能

对受偏心轴向荷载作用、分别填充普通混凝土和高强混凝土的细长型圆钢管柱进行24组防火试验。此试验是对Romero等人在2011年所做的中心荷载柱的试验结果的进一步探讨。此防火试验中的试验参数涵盖了混凝土标准强度(30MPa和90MPa)、填充类型(普通混凝土、钢筋混凝土和钢纤钢筋混凝土)、轴向荷载水平(20%和40%)和荷载偏心(20mm和50mm)。在固定的边界条件下对室内温度下相对长细比高于其他样本0.5的柱进行试验。研究这种内填混凝土组合件偏心荷载的影响。试验结果显示,与填充普通混凝土的柱相比,添加钢纤维并不能提高细长型柱在偏心荷载下的防火性能。然而,在混凝土柱中添加钢筋则可以提高防火性能。在中空圆钢管中填充混凝土可以提高其防火性能,钢管高强混凝土柱在承载力方面有更明显的提升。与欧洲规范4-1-2中的简易计算模型相比较,尽管此方法可用于偏心荷载作用下的柱,但在预测内填普通混凝土柱和钢纤维钢筋混凝土柱时仍会产生较大的误差。     

反复荷载下钢管混凝土柱力学性能的有限元模拟

本文建立了钢管混凝土的非线性有限元模型,对其在往复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟。有限元模型考虑了反复荷载作用下混凝土的损伤、构件的几何非线性以及钢筋和内钢管与混凝土之间的粘结滑移。算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好。     

轴向反复荷载作用下圆钢管混凝土柱的受力性能研究

采用ABAQUS有限元软件建立了圆钢管混凝土柱有限元模型,研究了钢管及核心混凝土的应力分布情况和破坏发展进程,分析了柱在轴向拉压反复荷载作用下的受力性能,探讨了不同材料强度、径厚比等因素对构件受力性能的影响规律。研究表明:圆钢管混凝土柱具有较好的弹塑性变形能力和耗能能力,轴向抗震性能较好;材料强度对轴向承载力影响较大,径厚比对轴向承载力和刚度均有较大影响。