基于纤维梁柱单元的RC带翼缘剪力墙抗震性能分析

为高效准确地模拟钢筋混凝土构件在复杂荷载作用下非线性行为,采用OpenSees中基于刚度法的纤维梁柱单元,建立一种考虑弯曲和剪切共同作用的RC带翼缘剪力墙非线性分析模型,并对已完成的4个不同边缘构件和截面形式的RC带翼缘剪力墙的拟静力试验进行数值模拟;通过比较数值模拟结果与试验结果,验证有限元模型的准确性;通过有限元分析,研究轴压比(0.1~0.3)、剪跨比(1.8~3.0)、翼缘宽度与腹板高度比(0.5~1.1)、混凝土强度(C30~C45)、纵筋配筋率(0.73%~2.22%)以及箍筋配箍率(0.74%~5.19%)对RC带翼缘剪力墙抗震性能的影响。研究表明：随着轴压比、翼缘宽度与腹板高度比、混凝土强度以及纵筋配筋率的增大,带翼缘剪力墙的承载力逐渐增大,其极限变形能力在翼缘受拉方向也相应增大,而在翼缘受压方向不断减小。剪跨比的增大使得带翼缘剪力墙的承载力明显减小,但是变形能力大幅提高。箍筋配箍率的提高可以有效延缓带翼缘剪力墙翼缘受拉方向的破坏。     

混杂纤维-钢筋自密实混凝土T梁抗剪性能的试验研究

通过进行一系列混杂纤维-钢筋自密实混凝土简支T梁在对称集中荷载作用下的抗剪试验,研究纤维类型及掺量、配箍率等参数对混凝土T梁斜截面受力性能、纵筋应变、箍筋应变和斜裂缝宽度的影响,分析了用混杂纤维部分替代箍筋的可行性,并将T梁与同等条件下矩形梁的极限剪力进行比较。结果表明,混杂纤维的掺入改善了梁的裂缝形态,减小了最大斜裂缝宽度。混杂纤维增加了梁的极限剪力和对应于极限剪力的加载点位移、韧性等。混杂纤维可以限制纵筋应变和箍筋应变的发展。混杂纤维能够部分替代箍筋,增大箍筋间距。混杂纤维能够使T梁从脆性的剪切破坏转变为延性的弯曲破坏。T梁的极限剪力计算时必须考虑翼缘的贡献。     

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。     

设计中如何实现“强柱弱梁”

本文结合“5·12”汶川大地震的震害分析，分析探讨了钢筋混凝土框架结构所出现的“强梁弱柱”破坏。利用对国内外研究成果的分析和总结，寻求影响“强梁弱柱”破坏的主要因素，考虑板的翼缘作用和梁钢筋超配等因素，柱配筋时应对纵筋和箍筋相应加强．切实提高柱端受弯承载力，实现“强柱弱梁”的设计初衷。     

约束作用下箍筋锈蚀对再生混凝土抗压强度的影响研究

通过加速锈蚀箍筋约束再生混凝土试件的单轴受压试验,研究了配箍形式、箍筋锈蚀率等因素对抗压强度和破坏形态的影响。并结合再生混凝土的极限强度面和破坏准则,建立了锈蚀箍筋约束再生混凝土的抗压强度模型,验证了模型的有效性。结果表明：随着箍筋锈蚀率的增加,试件的抗压强度减小;当配箍形式相同时,箍筋间距越大,箍筋锈蚀率对抗压强度的影响越显著;当箍筋间距相同时,箍筋锈蚀率对配置方形箍试件的抗压强度影响程度比配置棱形箍试件的影响大;在锈蚀箍筋试件的轴压破坏位置处,箍筋是否发生断裂与配箍形式和箍筋锈蚀率有关;所建立的锈蚀箍筋约束再生混凝土的抗压强度模型考虑了配箍形式、箍筋间距、箍筋锈蚀率等重要因素的影响,适用于各种截面,经试验验证,具有良好的计算精度和适用性。     

配置CRB600H高强箍筋混凝土柱抗震抗剪性能试验研究

通过8根配置CRB600H高强箍筋混凝土柱和1根配置HRB400普通箍筋混凝土柱的低周反复加载试验,对比分析了高强箍筋混凝土柱的抗震抗剪性能,探讨了配箍率、箍筋间距、箍筋形式、轴压比和混凝土强度对其抗震抗剪性能的影响,并对高强箍筋的应力发挥水平进行了研究。此外,通过将国内外发生剪切破坏的400 MPa级普通箍筋柱试验数据,与高强箍筋柱试验结果进行对比分析,进一步研究CRB600H箍筋柱与普通箍筋柱的性能差异。结果表明:CRB600H高强箍筋柱与400 MPa级普通箍筋柱相比,抗剪承载力差异不大,但具有更好的延性和极限变形能力;现行混凝土规范高估了高强箍筋柱的抗震抗剪承载力,偏于不安全;增加配箍率可提高柱的极限变形能力;在相同配箍率下,密配小直径箍筋和采用复合箍筋形式可改善柱的的抗震性能;限制轴压比和在一定范围内采用强度较高的混凝土对提高柱的抗震性能有利;在给出配箍率替代本文配箍率下,达到峰值承载力时,柱端CRB600H箍筋屈服,箍筋强度能够充分发挥。     

浙江财富金融中心工程3 m高型钢混凝土转换大梁施工技术

浙江财富金融中心工程转换大梁中28 t工字钢梁一次吊装难度大,周边场地狭窄及楼板承栽力低无法采用100 t汽车吊,施工中采用格构式独脚钢桅杆吊装.针对转换梁钢筋拉钩及型钢梁翼缘及腹板上钢筋焊接量大的问题,通过采取焊接附加肋板及直螺纹套筒连接.转换梁一半箍筋采用"v"型开口箍搭接焊,混凝土分两次浇筑,梁底部采用高强无收缩灌浆料浇筑等技术的实施,解决了施工中的难题.     

不同强度等级箍筋约束混凝土柱设计方法

当约束混凝土柱的体积配箍率大于某一限值时,在受压破坏时会出现约束箍筋达不到其受拉屈服强度的问题。为此,基于收集的试验数据,建立了以体积配箍率、箍筋受拉屈服应变以及非约束混凝土轴心抗压强度为变量的约束混凝土抗压强度和峰值应变计算公式。将该约束混凝土抗压强度计算公式与传统约束混凝土抗压强度计算公式联立,得到了不同强度等级箍筋体积配箍率上限值。结果表明:体积配箍率上限值随箍筋抗拉强度的提高而降低;在体积配箍率上限值范围内,约束混凝土抗压强度与峰值压应变随体积配箍率和箍筋受拉屈服强度的增大而提高。     

实腹式配钢L形截面异形柱轴心受压承载力分析

为研究实腹式配钢L形截面异形柱的型钢强度、混凝土强度、型钢翼缘厚度、型钢腹板厚度、柱高、栓钉及箍筋间距等关键参数对异形柱承载能力和破坏形式的影响,共设计5组对比构件进行轴心受压有限元模拟分析。获得异形柱破坏模式、荷载-位移曲线、各组成部分应力分布等,分析异形柱轴心受压性能。结果表明实腹式配钢L形截面异形柱构件构造合理;随着型钢强度、配钢率和混凝土强度的增大,承载力逐渐上升;当柱高范围为3～5 m时,柱高对异形柱极限承载力影响不大;栓钉间距和箍筋间距对于承载能力影响可以忽略。     

混凝土结构绑扎箍筋长度

1矩形绑扎箍筋长度箍筋的形式有开口式和封闭式。开口式箍筋只能适用于无振动荷载且计算不需配置纵向受压钢筋的现浇T形梁的跨中部分,见图1。除此之外,均应采用封闭式箍筋,见图2。设b,h分别为混凝土矩形构件截面的宽度和高度,c为混凝土保护层厚度,D和d分别为受力钢筋(钢筋弯曲)直径和箍筋直径,m为箍筋末端弯钩平直段长度(图1)。箍筋轴线封闭长度l0为:l0=2(b h-4c) (π-4)D πd(1)图1矩形绑扎开口箍筋图2矩形绑扎封闭箍筋按图2加工的箍筋,其长度为:l1=l0 180°(D d)π/360° 2m≈2(b h-4c) 0.7124D 4.7124d 2m(2)不难看出,式(2)中的前项2(b…     

钢筋混凝土异形柱框架顶层边节点受剪性能试验研究

进行了5个足尺异形柱框架顶层边节点受剪性能的试验研究。对核心区开裂、0.2mm裂缝,屈服、极限、破坏阶段的裂缝开展,梁纵筋及节点箍筋屈服乃至节点破坏的特征等进行观察,量测了节点核心、翼缘正面、节点与梁端连接处和箍筋的应变数据,记录了梁端荷载位移曲线。在实测数据的基础上着重分析了各试件的耗能、刚度、延性等抗震性能以及肢长对节点受剪性能的影响。     

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。     

高强箍筋约束柱的延性及配箍特征值限值研究

为研究在满足一定延性水平下高强箍筋约束柱加密区的最小配箍特征值要求,对比了中国混凝土结构设计规范与欧洲、美国以及新西兰规范关于约束箍筋强度限值、箍筋用量的规定,以及配箍特征值随轴压比变化的趋势。同时,利用国内外247根箍筋屈服强度在400MPa~1200MPa的钢筋混凝土柱的低周反复试验结果,分析了不同配箍特征值、不同轴压比与柱破坏时的延性关系;对比了柱试件延性结果与中国规范对柱加密区最小配箍特征值要求的关系。对比分析结果表明:中国规范柱加密区的箍筋配置要求在较高轴压比和高轴压比作用时偏低,有必要在轴压比较高的条件下适当上调配箍特征值。在此基础上,从满足延性要求的角度,提出了使用高强箍筋约束柱的设计建议。     

高强箍筋约束混凝土实用本构关系模型

在轴心受压试验数据的基础上,分析了约束混凝土体积配箍率、箍筋屈服强度和素混凝土抗压强度对箍筋约束混凝土受压性能的影响,探讨了直接应用配箍特征值建立箍筋约束混凝土本构关系存在的问题,建立了箍筋约束混凝土峰值应力、峰值应变和极限应变的计算公式.归纳分析了以往典型箍筋约束混凝土本构关系模型的合理性和缺陷,提出了简化的箍筋约束混凝土本构关系模型,并和高强箍筋约束混凝土试验应力应变曲线进行对比.对比结果表明,所建立的本构关系模型能较好拟合高强箍筋约束混凝土试验应力应变曲线.     

高强钢棒螺旋箍筋约束混凝土圆形截面柱受力性能试验研究

为研究高强钢棒螺旋箍筋约束混凝土柱的受力性能,设计了32个约束混凝土柱,对其进行轴心受压试验。试件主要设计参数包括混凝土强度等级为C50、C60、C70、C80,高强钢棒抗拉强度标准值为800、970MPa,体积配箍率为0.9%、1.2%、1.6%、2.0%。试验结果表明：约束混凝土柱在轴向荷载作用下呈腰鼓形破坏或单折剪切破坏,对于确定的非约束混凝土抗压强度和箍筋抗拉强度,约束箍筋体积配箍率较小时发生单折剪切破坏,体积配箍率较大时发生腰鼓形破坏;约束箍筋拉应变随混凝土弹性模量与非约束混凝土抗压强度比值增大而增大,随箍筋体积配箍率增大而减小;约束混凝土柱的体积配箍率大于某一量值时,会出现约束混凝土达到抗压强度时箍筋拉应变小于其屈服应变的情况。基于试验结果,建立了用于判别腰鼓形破坏和单折剪切形破坏的界限,并给出了相应的计算式;建立了约束混凝土柱发生轴压破坏时约束箍筋拉应变计算公式及箍筋受拉屈服对应的最大体积配箍率计算公式,为合理设计高强钢棒螺旋箍筋约束混凝土圆形截面柱提供参考。     

少箍筋钢筋混凝土短柱开裂机理分析

本文以建于呼兰县的哈尔滨第三发电厂筛碎贮仓楼底层带翼墙短柱为背景，对不同截面形状的钢筋混凝土短柱在低配箍率情况下其开裂机理进行分析．分析中应用了２０节点三维实体有限元程序分别对带翼与不带翼短柱弹性阶段进行电算分析，计算与试验结果吻合较好．在此基础上探讨了低配箍率情况下钢筋混凝土短柱裂缝发生及开展规律，并针对短柱箍筋的设置提出了建议，为短柱的抗震性能研究提供了有价值的参考依据．     

高强箍筋约束混凝土柱轴压下约束效果的影响因素

本文以箍筋强度、体积配箍率、箍筋形式和箍筋间距为变化参数,对10组高强箍筋约束高强混凝土柱进行了轴心受压试验,研究了高强箍筋在约束高强混凝土柱强度和延性上的影响规律。研究结果表明,以高强箍筋约束混凝土来提高构件承载力和变形性能是十分有效的。     

冷轧带肋箍筋柱轴压比及配箍率的试验研究

通过 １８很冷轧带肋箍筋柱的试验研究,分析了轴压比、箍筋强度、箍筋间距、体积配箍率等因素对构件延性的影响,提出了适用于各种破坏形态的构件延性评估的新方法。并提出了在不同抗震设计等级下,不同轴压比情况下配箍率的建议值。     

不同节点配箍率下Z形截面柱框架节点抗剪性能研究

利用ANSYS有限元程序,对低周反复荷载作用下Z形截面钢筋混凝土柱框架节点受力性能进行了非线性有限元分析,研究了不同节点配箍率对节点裂缝发展、抗剪承载力、延性和耗能能力的影响。结果显示节点配箍率对框架节点受力性能的影响较大,并指出在低周反复荷载作用下Z形柱节点核心区翼缘上裂缝呈现"X"型。建议在实际设计中对Z形柱节点配箍率取为0.7%至0.8%。     

双层箍筋约束高强混凝土柱轴心受压力学特性研究

为了解双层箍筋对混凝土变形性能的影响,对6根双层箍筋约束混凝土圆形柱与2根普通箍筋圆柱进行了轴心受压试验,研究了其破坏过程和破坏形态。并基于试件的荷载-应变曲线,分析了箍筋形式、内外层箍筋间距以及配箍特征值对试件变形性能的影响。结果表明:双层箍筋比普通箍筋能更有效地提高高强混凝土的延性,从而提高了混凝土柱的变形性能。