碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗剪加固的试验研究

在 2 0根梁的试验基础上 ,对用碳纤维布加固钢筋混凝土梁后的抗剪破坏特征、受剪承载力及影响因素进行了研究与分析 ,并提出了受剪承载力计算公式 ,可供工程应用参考     

配植物筋砌块砌体通缝抗剪性能试验研究

为了研究配植物筋砌块砌体通缝抗剪的力学性能,考虑2种砌块强度等级、2种砂浆强度等级及3种植物筋配筋率的影响,制作了7组配植物筋砌块砌体,并进行通缝抗剪试验,研究不同工况下配植物筋砌体的受力特点、界面抗剪强度及配筋率对抗剪性能的影响;运用ABAQUS对配植物筋砌体通缝抗剪试验进行数值模拟,对比分析试验与数值模拟2种结果,基于可靠指标的概率理论极限状态设计法,推导不同工况组合的配植物筋砌块砌体通缝抗剪强度值。结果表明:配植物筋砌体破坏形态为剪切破坏,砂浆强度对砌体抗剪强度影响最大,每层配筋砌体提高抗剪强度为隔层配筋砌体提高抗剪强度的近2倍。在试验研究与模拟分析的基础上,引入修正的回归系数K拟合得到配植物筋砌块砌体通缝抗剪计算公式,推导公式的计算结果与试验结果吻合较好。     

T形肋GFRP抗剪连接件的静载推出试验

为改善玻璃纤维增强塑料（GFRP）与混凝土的界面粘结性能,进行了3组共计9个T形肋GFRP抗剪连接件的静载推出试验,主要考虑了T形肋内开孔及横向穿孔钢筋2个参数对其抗剪性能的影响,得到了破坏形态、裂缝分布规律及荷载 相对滑移关系,分析了T形肋对GFRP抗剪连接件粘结滑移性能、极限承载力以及破坏机理的影响。基于试验得到的破坏机理建立了T形肋GFRP抗剪连接件的极限承载力计算公式。结果表明:T形肋增加了GFRP抗剪连接件与混凝土的接触面积,提高了界面的粘结力;界面出现滑移后,T形肋孔内的混凝土榫或钢筋混凝土榫能提供更好的抗剪性能;孔内是否配置横向穿孔钢筋将导致试件出现2种不同的破坏形态。     

砂砾石混合物抗剪强度特性试验研究

为分析砾石含量及砾石形状对砂砾石混合物抗剪强度的影响,对砂砾石混合物进行了不同应力(σ = 50、100、150、200 kPa)条件下的大型直剪试验。试验中砂砾石混合物为相同砂与圆砾石及角砾石2种不同形状砾石的混合物,砾石含量分别为20%、40%、60%及80%。结果表明砂砾石混合物的剪胀量和抗剪强度随砾石含量以及砾石形状不规则程度的增加而增加,砾石含量对砂砾石混合物抗剪强度的影响大于砾石形状的影响。砂砾石混合物的最小孔隙比可以作为衡量砾石含量和砾石形状与其抗剪强度关系的特征参数。     

混凝土多排孔砖砌体抗剪性能试验研究

对不同强度等级砂浆砌筑的混凝土多排孔砖砌体进行抗剪性能试验.结果表明,混凝土多排孔砖砌体的抗剪强度明显高于烧结普通砖、烧结多孔砖和混凝土砌块砌体.提出了混凝土多排孔砖砌体的抗剪强度平均值计算公式fv+m=0.388(√f2)及抗剪设计值的建议取值.     

再生混凝土抗剪键接缝受剪性能试验简介

为研究再生混凝土抗剪键接缝的受剪性能,以抗剪键数量、再生粗骨料取代率和轴向应力为变化参数,设计了6个再生混凝土抗剪键接缝试件和2个无键直缝试件进行单调推剪试验,获取了试件的破坏形态、剪力-剪切位移曲线和抗剪承载力,发现了不同变化参数对再生混凝土抗剪键接缝抗剪承载力的影响规律,揭示了再生混凝土灌浆接缝界面抗剪破坏机理,提出了再生混凝土抗剪键接缝的抗剪承载力计算公式。     

Q_2黄土的非饱和直剪试验研究

改进了后勤工程学院研制的国内第一台非饱和土直剪仪,升级为四联非饱和土直剪仪。四联非饱和土直剪仪极大的缩短了试验时间,提高了效率。利用该仪器研究了原状、重塑非饱和Q2黄土的抗剪强度特性。试验结果表明,在试验研究的吸力范围内,原状、重塑Q2黄土的凝聚力均随吸力线性增加,内摩擦角随吸力的变化较小,可以认为是一常数;吸力摩擦角较大,说明Q2黄土的抗剪强度受吸力变化影响较大,也即受含水率变化影响较大。原状Q2黄土的抗剪强度大于重塑Q2黄土,随着吸力增大,结构性增强。     

钢结构柱脚抗剪承载力计算分析及设计

为了确定钢结构柱脚的抗剪承载力,对国内外钢结构柱脚抗剪研究情况进行了总结,从摩擦力、锚栓抗剪承载力、抗剪键抗剪承载力等方面,归纳了柱脚抗剪承载力的计算分析及设计要求,以供参考。     

不锈钢螺钉连接试验研究及设计建议

通过对不锈钢螺钉连接抗剪性能的试验研究,明确了连接破坏形式,考察单剪和双剪构造、连接板厚、螺钉间距、连接长度和螺钉排列方式等关键参数的影响规律,提出螺钉抗剪承载力设计算式及相关设计建议。研究结果表明:螺钉连接的破坏形式为螺钉杆剪断破坏、螺钉斜拔破坏和不锈钢板承压破坏;抗剪承载力随着剪切面数目的增加而提高,双剪连接与单剪连接抗剪承载力之比等于2;承压破坏抗剪极限承载力随着板厚的增大而提高;端距和间距应不小于3倍螺钉直径;螺钉群抗剪承载力折减系数取值与连接板等厚与否以及连接长度有关。     

偏应力往返作用下饱和砂土变形特性的试验研究

在固结排水条件下保持球应力不变,进行了偏应力往返作用下的动三轴试验,分析了饱和砂土的体积变形特性。结果表明:(1) 体应变可视具体条件表现为C1型剪缩(初次加荷)、C2型剪缩(卸荷前未产生剪胀)、C3型剪缩(卸荷前产生剪胀)、剪胀P及剪刚R(再加载无胀缩)等物态有规律的变化;(2) 各物态的体应变均与所作用的偏应力比有良好的线性关系。其参数与综合反映应力特征及土性特征的各物态起始体应变间均有良好的指数或直线关系;(3) 体应变可跟踪偏应力的往返变化,区分加荷、卸荷段的各不同物态,依序考虑各物态起始时的体应变,在对应确定相应参数的基础上进行计算,计算的结果与试验关系间有良好的一致性。     

钢管壁开洞组合柱试件受剪性能试验研究

为研究钢管壁开洞钢管混凝土组合柱的受剪承载力及加强措施的效果,对1个管壁不开洞和3个管壁开洞的组合柱试件进行受剪试验。结果表明:试件为剪切破坏;管壁开洞降低了试件的受剪承载力;加强措施提高了管壁开洞试件的受剪承载力。最后,提出了管壁开洞但采取加强措施组合柱的受剪承载力计算公式,试件受剪承载力计算值与试验值吻合较好。     

Experimental studies of the shear behaviour and strength of lipped channel beams with web openings

Cold-formed steel members are increasingly used as primary structural elements in the building industries around the world due to the availability of thin and high strength steels and advanced cold-forming technologies. Cold-formed lipped channel beams (LCB) are commonly used as flexural members such as floor joists and bearers. However, their shear capacities are determined based on conservative design rules. Current practice in flooring systems is to include openings in the web element of floor joists or bearers so that building services can be located within them. Shear behaviour of LCBs with web openings is more complicated while their shear strengths are considerably reduced by the presence of web openings. However, limited research has been undertaken on the shear behaviour and strength of LCBs with web openings. Hence a detailed experimental study involving 40 shear tests was undertaken to investigate the shear behaviour and strength of LCBs with web openings. Simply supported test specimens of LCBs with aspect ratios of 1.0 and 1.5 were loaded at mid-span until failure. This paper presents the details of this experimental study and the results of their shear capacities and behavioural characteristics. Experimental results showed that the current design rules in cold-formed steel structures design codes are very conservative for the shear design of LCBs with web openings. Improved design equations have been proposed for the shear strength of LCBs with web openings based on the experimental results from this study.     

矩形开孔钢筋混凝土伸臂梁受剪性能试验研究

为方便设备管线通过,采用腹部开孔梁可有效降低楼层高度,但开孔会削弱梁的整体刚度,导致孔洞附近的应力及内力重分布十分复杂。为研究腹部矩形开孔的钢筋混凝土伸臂梁的受力性能,以正反弯矩比、孔洞位置、剪跨比及孔侧斜筋作为主要变量,对12根钢筋混凝土开孔伸臂梁和1根钢筋混凝土实腹伸臂梁试件进行了两点加载下的受剪性能试验。研究了各种参数对开孔伸臂梁的裂缝开展及破坏形态、应变分布、变形和受剪承载力等受力性能的影响。试验结果表明：正反弯矩比和孔心剪跨比改变了伸臂梁在孔洞附近的受力状态,导致破坏时孔侧呈现出不同的裂缝形态。配置孔侧斜筋后,孔侧混凝土和箍筋更好地发挥协同抗剪作用,试件的受剪承载力显著提高,裂缝开展和变形均得到有效的控制。利用混凝土开孔简支梁发生孔侧剪压破坏的受剪承载力公式对开孔伸臂梁的受剪承载力进行计算,并和试验数据进行对比可知,按开孔简支梁的算式对开孔伸臂梁的受剪承载力进行计算,计算结果与试验结果的平均比值为0.96,方差为0.07,结果偏于安全。     

错列开洞钢筋混凝土剪力墙抗震性能数值模拟

为探究错列开洞剪力墙的抗震性能,通过有限元软件ABAQUS对错列开洞剪力墙抗震试验进行数值模拟,通过试验结果验证所建立精细化有限元模型的准确性。基于已验证的有限元模型开展参数分析,研究剪跨比、轴压比、开洞率以及有无附加纵筋等参数对错列开洞剪力墙抗震性能的影响。结果表明:不考虑轴压比时,剪跨比较大的剪力墙主要破坏于底部翼缘及墙体; 随着剪跨比的提高,剪力墙的峰值荷载减小,延性提高; 随着轴压比的提高,剪力墙的延性降低,峰值荷载先增加后减小,且峰值荷载的拐点在轴压比为0.2～0.5之间; 剪力墙的峰值荷载和延性随开洞率的提高而降低; 考虑附加纵筋时,若错列开洞剪力墙的开洞率较小且满足规范基本要求时,可以按照无洞口剪力墙计算其承载力; 考虑了附加纵筋影响的错列开洞剪力墙具有较好的承载力和延性,无附加纵筋的错列开洞剪力墙应力集中现象较严重; 开洞率较小时,剪力墙底部是薄弱区域,以剪切破坏为主; 开洞率较大时,剪力墙受到不协调的变形作用而发生破坏。     

钢筋混凝土开洞短梁的受剪试验研究

本文对钢筋混凝土开洞短梁在集中力作用下的受剪性能进行了试验研究,32根试件中包括20根简支开洞短梁和9根两跨连续开洞短梁,另外还有2根简支开洞深梁和1根两跨连续开洞深梁,是为了满足开洞深、短梁研究的连续性。试验结果表明:其破坏形态主要有洞口上下剪切破坏型和弯剪破坏联合型两种,随跨高比、剪跨比的增大,剪切破坏面由斜压破坏向剪压破坏过渡;跨高比、剪跨比、洞口大小和位置、配筋形式及数量是影响开洞短梁的裂缝发展、破坏形态、抗剪承载力、支座反力重分布的主要因素。     

钢板剪力墙抗震性能试验研究

以天津国际金融会议酒店工程为背景对钢板剪力墙的抗震性能进行试验研究。完成了3个4层1∶5缩尺比例的钢板剪力墙试件的拟静力试验。试件主要变化参数包括墙板开洞和中柱设置。试件SPSW-1墙板开洞,试件SPSW-2墙板不开洞,试件SPSW-3带有中柱,且中柱一侧墙板开洞。在钢板剪力墙的墙板上布置了槽形和一字形两种截面形式的加劲肋。试验结果表明：钢板剪力墙结构具有良好的承载力、延性和耗能能力;开洞降低了钢板剪力墙结构的刚度和承载力;中柱提高了钢板剪力墙结构的刚度和承载力;加劲肋可增强钢板剪力墙结构的刚度和稳定承载力,开洞补强效应显著。     

腹部开孔钢筋混凝土简支梁受剪承载力计算

基于29个腹部开圆孔和42个腹部开矩形孔的钢筋混凝土简支梁的试验结果,针对不同受剪破坏形态,提出了腹部开孔的钢筋混凝土简支梁孔侧剪切破坏下的受剪承载力下限值计算公式以及上下弦杆剪切破坏下的受剪承载力计算公式,计算公式中反映了孔洞尺寸、加强腹筋、梁纵筋面积、弦杆高度、剪跨比等参数的影响。通过和国内外共计122个钢筋混凝土开孔简支梁试件试验数据的对比表明,建议公式的计算结果与试验结果吻合较好,且具有适当的安全储备。并给出了建议公式的推荐适用范围,可供实际工程设计参考。     

Shear capacity of steel plate girders with large web openings, Part II: Design guidelines

The present design procedure for the shear capacity of steel girders with large web openings is based on the shear buckling capacity of webs, as given by Eurocode 3, modified to account for the effect of the openings by means of reduction factors determined on the basis of numerical simulations. Guidelines are given for the use of the design procedure in practical design. Equations for determination of the secondary effects are presented, as well as some cut-off factors which limit the shear capacity for certain opening configurations. Requirements for design of welds are also given. Further, the paper presents equations for shear and primary moment interaction. Finally, two design examples illustrate the features of the guidelines in practical design of girders with openings.     

Reinforcement schemes for cold-formed steel joists with a large web opening in shear zone—An experimental investigation

The floor joists of cold-formed steel (CFS) structures often require large web openings. Reinforcement of such openings may mitigate the detrimental effects arising from such web openings. This paper is based on an experimental investigation conducted to establish reinforcement schemes for CFS joists with a large web opening located in high shear zones. The investigation considered a large web opening cut out in the middle of the web of a lipped channel section. Circular and square large web openings of about 65% web depth were considered. The shear tests involved short span specimens, simply supported at the ends, and subjected to a mid-span point load. This paper presents the experimental set-up, and the test results associated with 27 individual tests consisting of nine sets of three identical tests. These test sets consist of cold-formed steel joists sections with (a) no web opening, (b) webs having circular or square openings, (c) webs having reinforced openings. Three different reinforcement schemes were investigated, however, the test results indicated that the proposed “Vierendeel truss type reinforcement scheme” can restore the original shear strength of such sections having circular or square openings. Overall, this study establishes a cost-effective reinforcement scheme for cold-formed steel joists having a large web opening in high shear zone.     

低矮小开口剪力墙自由振动问题的半解析解

针对低矮小开口剪切型剪力墙,研究基于直接模态摄动法原理的结构动力特性的半解析分析方法。首先把低矮小开口剪力墙视为变截面的剪切型悬臂结构,依据连续系统动力分析原理建立剪切型剪力墙自由振动分析的变系数微分方程;然后利用等截面剪切型悬臂结构模态函数的解析解和直接模态摄动法原理,考虑剪力墙中小开口对系统特征值和主模态所带来的影响,并进行修正;最后应用Ritz变换,将低矮小开口剪力墙的自振特性分析问题转化为一组非线性代数方程的求解问题,进而求得该类剪力墙自振特性的近似半解析解。算例结果表明,该方法对以剪切变形影响为主的低矮小开口剪力墙动力分析简便有效。