组合配筋混凝土砌块墙抗剪性能试验研究

对构造柱-芯柱组合配筋混凝土砌块墙体进行了低周反复试验,研究了以高宽比,开洞、设置水平钢筋等为影响参数对墙体的破坏特征,开裂荷载、抗剪承载力、极限水平位移等性能指标的影响。其中水平筋及高宽比对配筋砌体剪力墙中抗剪承载力和极限位移影响较大。提出了构造柱-芯柱组合配筋混凝土砌块墙体抗剪承载力的计算方法。     

设置构造柱混凝土砌块墙体局压承载力研究

完成了一片设置构造柱的混凝土砌块墙体的局压承载力试验。利用ANSYS有限元分析软件,对构造柱解决局压问题进行了扩大参数的非线性有限元分析,并同不设构造柱的情况进行了对比,验证了混凝土构造柱对改善砌块墙体局压的贡献。试验与有限元分析结果表明局部荷载处设置构造柱后,大部分荷载由构造柱承担,较大程度提高了墙体的局压承载力。最后给出了用构造柱承担局部压力的局压承载力计算方法。     

设置构造柱混凝土砌块墙体受压承载力试验研究

本文通过四片设置构造柱混凝土砌块墙体在竖向荷载作用下的承载力试验,了解了该类墙体的受力和变形能力、破坏形态,荷载在构造柱与砌块墙体之间的分配关系以及两者的协同受力性能,并通过试件的局部受压试验,探讨构造柱在砌块墙体中改善局压的能力。本文的试验与分析结果将为进一步研究构造柱体系的多层砌块结构提供参考。     

页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体抗震性能试验研究

为研究页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体的抗震性能,以有无构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式作为设计参数设计并制作10个试件,对其进行水平低周反复荷载试验。分析了该类墙体在拟静力荷载作用下的破坏过程和破坏形态,研究了构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式对其承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能、刚度退化等的影响。试验结果表明:构造柱-圈梁体系充分发挥了其对内部砌体墙的约束作用,实现了墙体"裂而不倒"的目标;增加竖向压应力、减小高宽比,均可提高墙体的受剪承载力,减缓墙体刚度退化速度;构造柱的存在对提高墙体受剪承载力和延性均有明显效果;洞口的削弱作用使墙体受剪承载力下降,耗能能力变差。建立了页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

约束混凝土砌块墙体的抗剪承载力及变形研究

本文以国内混凝土小型空心砌块墙片试验资料为基础,探讨芯柱--构造柱混凝土小型空心砌块组合砌体的受力特征及影响抗剪承载力的主要因素.结合理论计算分析,提出了抗震剪切承载力通用计算公式,该公式既适用于芯柱--构造柱混凝土砌块墙体,也适用于只设置芯柱或构造柱的砌块墙体.此外,还研究了砌块墙体的变形能力和本构关系,建立了四折线恢复力骨架曲线,给出了各特征参数的标定方法,为砌块结构的抗震分析提供基础资料.     

薄壁节能砌块薄灰缝组合墙体抗震性能试验

为研究设置水平拉结带和构造柱-圈梁对薄壁节能砌块薄灰缝组合墙体抗震性能的影响,共设计了9片墙体试件,对比分析了有无构造措施的薄灰缝组合墙体的抗震性能,研究了竖向压应力、洞口大小、洞口位置对墙体抗震性能的影响,并分析了其破坏机理。结果表明:设置水平拉结带和构造柱 圈梁后组合墙体整体性增加,各阶段主要受力部位由上下区砌块墙体转变为端部构造柱,因此破坏主要集中在该部分;设置水平拉结带和构造柱 圈梁的墙体抗震性能明显优于未设置该措施的墙体,承载力和变形能力均有较大幅度增加,滞回曲线饱满,刚度退化缓慢并有一定残余刚度,后期变形性能好;组合墙体洞口两侧破坏严重,洞口显著削弱墙体的承载力。     

多排孔砌块异形构造柱墙体抗震承载力初析

多排孔砌块在墙体节点部位,将构造柱与四周的芯柱组成异形构造柱,异形构造柱具有较大的弯曲刚度和剪切刚度。参考构造柱砖墙的抗震承载力计算公式,对剪切变形为主的墙体进行计算,具有较高的墙体抗震承载力。     

混凝土空心砌块砌体剪力墙抗震性能研究现状

混凝土砌块砌体剪力墙的抗震性能(抗剪承载力、延性、耗能能力等)对混凝土砌块砌体剪力墙结构(以下简称砌块砌体结构)的发展有着重要的意义。为研究砌块砌体剪力墙的抗震性能,对2000年以来配筋和约束砌块砌体剪力墙的研究成果进行分析与总结,主要得到以下结论:对于配筋砌块砌体剪力墙,提高竖向钢筋配筋率可以提升墙体抗剪承载力,竖向钢筋间距和布置方式对抗剪承载力和延性等影响很小;水平配筋可以有效地改善墙体的整体性;提高轴压比可以增加抗剪承载力,但是会降低延性;设置边缘构件可以提高墙体的抗剪承载力和延性。对于约束砌块砌体剪力墙,芯柱和构造柱都可以提升墙体的抗剪承载力和延性,构造柱-芯柱体系结合了构造柱和芯柱的优点,可以更有效地提高墙体的抗震能力。     

带构造柱双排孔混凝土空心砌块墙抗震性能试验研究

双排孔混凝土小型空心砌块中间孔洞较小无法设置芯柱,故设置构造柱是提高这种砌块建筑水平抗侧力性能的主要措施。为了研究这种结构体系的抗震性能,本文对7个设置构造柱双排孔混凝土空心砌块承重墙原型试件进行了低周反复荷载试验。得到了其承载力、延性和耗能等实测数据,并分析了墙片单元X形裂缝的破坏特征。试验及分析表明,双排孔混凝土小型空心砌块承重墙片在采用了约束构造柱等措施后,约束构造柱对墙体可起到有效约束作用,使破碎的墙体不倒塌,具有良好的抗震性能。     

不同构造措施的加气混凝土砌块墙抗震性能比较

通过对分别设置构造柱和芯柱的整体、开窗洞、开门洞的三类加气混凝土砌块墙进行拟静力抗震试验,比较两种抗震构造措施对墙体抗震性能的影响。研究在水平荷载作用下各墙体的破坏过程,通过试验得到的滞回曲线,讨论各墙体的抗剪承载力、变形性能和耗能能力等性能指标,并分析了不同构造措施下墙体的抗震性能差异。试验表明,在墙体两端设置构造柱墙体的抗震抗剪承载力高(包括开裂荷载和极限荷载),刚度较大;在墙体两端和洞口两侧均设置芯柱的墙体由于洞口处有芯柱约束,后期承载力下降缓慢,有更好的后期变形能力;在耗能方面两者能力相当。     

外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土圆形截面短柱轴压性能试验研究

提出外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土柱的复合加固方法。通过11个加固钢筋混凝土圆形截面短柱试件（其中2个为增大截面加固柱试件、9个为复合加固柱试件）和2个未加固钢筋混凝土圆形截面短柱试件的轴压试验,对不同方法加固的钢筋混凝土圆形截面短柱承载力、刚度和延性进行研究,分析加载方式、含钢率、后浇自密实混凝土强度、界面处理方式等因素对复合加固柱轴压性能的影响。试验结果表明：复合加固柱试件的承载力和延性均优于未加固钢筋混凝土圆柱试件和增大截面加固柱试件。仅核心混凝土受压的试件承载力略大于全截面受压的试件;随着含钢率的增大,复合加固柱试件的承载力和延性提高显著;随着后浇自密实混凝土强度的提高,复合加固柱试件的承载力略有提高,但延性有所下降;界面处理方式对复合加固柱试件轴压性能影响不显著。在试验研究的基础上,提出复合加固钢筋混凝土圆形截面短柱的承载力计算式,得出的计算结果与试验结果吻合良好。     

配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力研究

对配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力进行了理论分析和试验研究。在综合分析影响配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力的各种因素的基础上 ,按结构可靠度设计原则 ,提出了配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力的设计计算公式。其计算结果与试验结果吻合较好。     

带暗梁柱的开洞混凝土复合墙板受弯和偏压性能足尺试验研究

针对带窗洞复合墙板受弯与受压承载力不足的问题，提出了一种带框复合墙板，即通过在复合墙板内设置暗梁、暗柱来提高其承载力。对5块足尺的带窗洞复合墙板进行四点弯曲试验和偏心受压试验，考察其破坏模态和承载能力。试验结果表明，复合墙板的抗弯刚度较高，受弯荷载满足由美国ASCE/SEI 7-05规范计算得到的关岛风荷载设计值要求；在四点弯曲荷载和偏心受压荷载作用下，复合墙板能实现完全组合作用，两侧混凝土面层变形协调，符合“平截面假定”；复合墙板在四点弯曲荷载下发生延性破坏。分别按美国ACI 318M-05《混凝土结构设计规范和注释》和中国GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》对复合墙板的受弯承载力进行了计算，计算值与试验值误差最大不超过16%，并且利用两种规范公式计算得到的承载力均较为保守。     

CFRP-钢复合圆管内填混凝土轴压短柱试验研究

通过对10根CFRP-钢复合圆管内填混凝土轴压短柱和用于对比的5根圆钢管混凝土轴压短柱承载力的试验研究,初步探讨CFRP-钢复合圆管内填混凝土轴压短柱的受力性能以及CFRP对圆钢管混凝土轴压短柱承载力的提高效果。分析了钢管约束指标和CFRP筒约束指标等对CFRP-钢复合圆管内填混凝土轴压短柱承载力的影响。研究结果表明:在本次试验的参数范围内,外包CFRP可以有效提高圆钢管混凝土轴压短柱的承载力;CFRP对圆钢管混凝土轴压短柱承载力的提高率近似随着CFRP筒约束指标的增加而线性增加;在其它条件相同的情况下,钢管约束指标越大,承载力提高率越小;承载力提高率随着约束指标比的增加而增加;如果粘结良好,在破坏前,CFRP筒和钢管可以保持协同工作。     

锈蚀圆钢管再生混凝土轴压短柱受力性能研究

以名义锈蚀水平(0%、10%和20%)为变化参数,设计了6根圆钢管混凝土短柱进行轴压试验,观察了锈蚀圆钢管混凝土短柱的受力全过程和破坏形态,得到了构件的应力-应变关系曲线,重点分析了锈蚀对构件轴压性能的影响,得出锈蚀圆钢管混凝土短柱刚度退化规律以及损伤演变规律。研究结果表明：随着锈蚀水平的提高,钢管混凝土柱的承载力均下降,组合弹性模量不同程度降低,刚度损伤增大;核心混凝土的类型对锈蚀构件承载力影响不大。采用钢管壁厚折减法结合ABAQUS有限元软件对构件在轴压荷载作用下荷载-变形关系进行模拟,同时根据GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》公式进行计算,试验结果与模拟结果以及计算结果基本一致。采用钢管壁厚折减法能够有效计算锈蚀圆钢管再生混凝土的承载力。     

高轴压比钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究约束边缘构件内配置圆钢管的钢管混凝土剪力墙的抗震性能、探讨钢管混凝土剪力墙的轴压比限值及其约束边缘构件的配箍要求,完成了6个剪跨比大于2.0的高轴压比钢管混凝土剪力墙试件和1个钢筋混凝土剪力墙试件的拟静力试验。试验结果表明：剪力墙的破坏形态为压弯破坏及底部混凝土压溃而丧失竖向承载能力;钢管混凝土剪力墙的开裂水平力、名义屈服水平力、正截面受弯承载力和变形能力均比相同参数的钢筋混凝土剪力墙大;配置双钢管剪力墙的变形能力大于配置单钢管的剪力墙,约束边缘构件为端柱的剪力墙的变形能力大于约束边缘构件为暗柱的剪力墙;正截面受弯承载力试验值大于计算值。根据试验结果,提出了钢管混凝土剪力墙的设计建议。图9表7参13     

钢骨-钢管高强混凝土轴压组合柱受力性能的试验研究

本文提出了一种重载柱设计的新模式,即钢骨-钢管混凝土组合柱。这种组合柱是在钢管混凝土的基础上内部埋设钢骨。通过13根组合柱的轴心受压试验,研究了这种新型组合柱的受力性能。试验研究结果表明,在钢管混凝土中加入钢骨后,可有效地提高柱子的承载力,并能在一定程度上延缓或抑制混凝土中剪切斜裂缝的产生,从而提高柱子的延性,而组合柱的承载力和延性则随长细比的增大而下降。基于试验研究结果,本文给出了适用于这种新型组合柱的承载力计算公式。     

设置加劲肋的双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究设置加劲肋的双层钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,对5个试验轴压比为0.4的模型试件进行了恒轴力下的拟静力试验。通过改变加劲肋、中部钢管混凝土暗柱的布置形式,研究该组合剪力墙在水平反复荷载作用下的破坏机理、滞回性能、变形能力以及耗能能力。试验结果表明：试件破坏时底部墙体钢板均发生了屈曲,呈现典型的压弯破坏特征;试件具有良好的延性和耗能能力;在双层钢板-混凝土组合剪力墙中仅设置纵向加劲肋对承载力提高不明显,仅设置横向加劲肋可以略提高试件的承载力,而双向加劲肋的设置将较明显提高试件的承载力;在双层钢板-混凝土组合剪力墙中部增设钢管混凝土暗柱可以较为明显地改善试件的承载力与延性。     

高温下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能

火灾下无防火保护的结构构件温度会迅速上升,从而造成钢材和混凝土的强度明显下降。为了研究火灾下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能,考虑火灾下钢管约束型钢混凝土柱的不均匀温度分布及温度对材料力学性能的影响,提出了火灾下受轴心荷载作用的钢管约束型钢混凝土柱承载力的计算方法。利用有限元软件ABAQUS对提出的计算方法进行了验证,结果吻合较好。进而采用该计算方法对影响高温下承载力的参数进行了分析,研究表明:随着构件截面尺寸的增加以及混凝土强度和钢材强度的提高,构件的承载力逐渐增加,而钢管壁厚的改变对承载力并无太大影响。利用有限元软件ABAQUS分析了荷载比、构件尺寸、钢管壁厚等因素对构件耐火极限的影响,发现耐火极限随着荷载比和钢管壁厚的增加而减小,随着构件尺寸的增加而增大。