钢筋混凝土柱偏心受压承载能力分析

设计钢筋混凝土偏心受压柱时,依据材料、荷栽的设计值确定的大小偏压界限轴力,低于实际破坏时的界限轴力.当作用轴力介于两者之间时,设计计算采用的破坏模式与实际破坏模式可能不符,由此导致轴压比不同时柱实际抗弯承栽力与设计值差别较大.文中对梁、柱承载力标准值与设计值进行了对比,并分析了地震作用水平不同时框架柱轴压比变化对"强柱弱梁"破坏机制的影响.     

钢筋混凝土柱抗火性能研究综述

在阅读大量关于钢筋混凝土柱抗火性能试验研究成果文献的基础之上,归纳整理出钢筋混凝土柱抗火性能的一些基本特性,主要包括:高温条件下,柱截面温度场的分布规律、破坏形态、变形规律、影响柱极限承载力下降的主要因素及柱耐火极限下降的主要原因等几个方面的内容。希望其能对钢筋混凝土结构抗火设计提供一定的参考依据。     

HRBF500级钢筋混凝土简支梁抗火性能试验

通过5根配置HRBF500级钢筋的混凝土简支梁的三面受火试验,探讨了混凝土保护层厚度、荷载比、试件配筋率等因素对HRBF500级钢筋混凝土简支梁耐火性能的影响。试验结果表明:各试件截面温度场分布接近;混凝土保护层厚度和荷载比对试件耐火极限时间影响较大,试件配筋率对耐火极限影响不明显。混凝土保护层越厚、配筋率越大,耐火极限时间越长;荷载比越大,耐火极限时间越短。     

HRB500级高强钢筋混凝土柱偏压试验研究

为推广HRB500级钢筋,并为其在《混凝土结构设计规范》局部或全面修订时列入提供依据,需对HRB500级钢筋混凝土构件性能进行试验研究。在4根HRB500级钢筋混凝土偏心受压柱试验的基础上,分析了HRB500级钢筋和高强混凝土匹配下的偏心受压柱的破坏形态、变形特点和承载性能。结果表明:其破坏特征、挠曲模式及截面应变分布与普通高强混凝土柱基本一致。但其混凝土强度较高时正截面承载力较理论计算结果偏小。     

废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的受压性能

为研究废弃玻璃细骨料对混凝土柱受力性能的影响,对6个普通骨料钢筋混凝土柱和12个废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行了静力受压试验。考虑废弃玻璃细骨料取代率、长细比和偏心距3个因素,分析了不同废弃玻璃细骨料掺量对钢筋混凝土柱的破坏形态、极限承载力、轴向位移、跨中挠度、混凝土应变和钢筋应变的影响。不论是轴心受压还是偏心受压,废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱破坏机理均与普通钢筋混凝土柱相似。掺量100%的废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面承载力较高。废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面应变符合平截面假定,采用中国相关规范计算试件的极限承载力,并将理论值与试验值进行对比,证明可以采用现行的国家规范对废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行正截面承载力计算。研究表明,废弃玻璃细骨料可以100%替代混凝土柱中普通砂,且抗压性能可以满足使用要求。     

钢筋混凝土偏心受压长柱非线性失稳承载力研究

随着结构中钢筋混凝土偏心受压柱长细比、材料强度和轴压力的增大,压杆发生失稳失效的风险在增长,但在各国至今使用的混凝土结构设计规范中均未见给出在已知等效长度的前提下单杆非线性失稳峰值承载力的计算方法。为此,利用非线性有限元软件ABAQUS完成了在各主导参数常用变化范围内的足够数量钢筋混凝土偏心受压柱模拟分析计算。以此为数据集,在取用规范规定的强度失效承载力表达式作为强度失效模型的前提下,通过回归分析,以调整系数#x03D5;作为主要辅助手段,给出了表达钢筋混凝土偏心受压柱从强度失效到失稳失效连续过渡的非线性极限承载力实用表达式。并用到目前为止能收集到的在可靠试验条件下完成的以细长压杆为主的试验结果对所提通用公式的准确性进行了识别。利用建立的非线性分析模型还可完成给定参数条件下相应压杆失效类型的识别。     

钢筋混凝土三跨连续板边跨受火性能试验研究

对足尺钢筋混凝土三跨连续板进行了恒载下边跨受火试验研究 ,通过试验 ,了解了钢筋混凝土连续板在高温下的变形、温度分布规律 ;分析了连续板的内力重分布和破坏机构的特点。全部火灾试验采用自行研制的火灾试验炉 ,试验结果表明 ,炉子性能稳定、使用方便。     

BS5400规范中大偏心受压短柱极限承载能力计算

介绍了BS5400－4：1990规范中,大偏心受压短柱极限承载能力的计算方法,并对其进行了合理的简化,在满足工程精度要求的同时,使计算更加便捷,值得进一步推广。     

HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱承载力的试验研究

通过对9根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的试验,分析了荷载-钢筋应变、混凝土应变曲线以及破坏形态的特点。在试验和理论分析的基础上,提出HRBF500钢筋在混凝土柱中的强度设计取值为450 MPa和受压承载力计算公式的建议。     

震损钢筋混凝土平面框架结构抗火性能研究

为明确混凝土框架结构受地震破坏造成的几何损伤对其遭受地震次生火灾后耐火性能退化规律的影响,分析总结震害资料以及抗震实验记录,将混凝土保护层剥落、残余变形作为混凝土结构的震损形式,通过数据统计与回归分析的方法确定损伤尺寸,从而建立了两层两跨震损钢筋混凝土平面框架有限元模型,得到了框架结构变形特点和受火位置、轴压比、层间位移角对平面框架结构耐火极限的影响规律。     

UHPC加固锈蚀钢筋混凝土柱轴心受压性能试验研究

为研究在轴压荷载作用下,UHPC对锈蚀钢筋混凝土柱加固前后的裂缝开展情况、破坏形态、竖向和横向变形、极限荷载的影响,共设计了9根试件,通过电化学的方式对所有试件通电锈蚀,再采用UHPC对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10％、20％、30％的试验柱进行轴压破坏试验研究.试验结果表明:钢筋混凝土柱的表观裂缝随锈蚀率提高逐渐发展,UHPC可以有效的抑制锈蚀裂缝的开展,采用UHPC加固后不会对原RC柱产生围压作用;未加固试件破坏形态主要表现为试验柱表面出现大量裂缝后混凝土被压碎,加固后试验柱破坏形态主要表现为UHPC加固层劈裂破坏;加固后构件极限压应变值平均提高了24.8％,极限拉应变值平均提高了34.1％,极限承载力约为原试验柱的2倍;对UHPC加固锈蚀RC柱进行了理论模型验证,考虑了核心约束区混凝土强度的增强、锈蚀后混凝土的有效截面面积、锈蚀钢筋屈服强度的折减系数等,研究结果表明该理论模型与实测值较为符合.在考虑核心约束区混凝土强度的增强、锈蚀后混凝土的有效截面面积、锈蚀钢筋屈服强度的折减系数的基础上,提出了UHPC加固锈蚀RC柱的理论模型,理论值与实测值符合较好,可供实际工程参考.     

锈蚀钢筋混凝土柱基于变形的性能指标研究

采用ABAQUS有限元软件,对按GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》设计的342个锈蚀钢筋混凝土柱进行有限元分析,研究钢筋的锈蚀率、轴压比、剪跨比、配箍率和纵向钢筋配筋率等参数对钢筋混凝土柱变形性能的影响。结果表明：当钢筋的锈蚀率较小时,构件的变形性能受锈蚀率影响不大;当钢筋的锈蚀率达到10%以后,构件的破坏形态发生改变,变形能力急剧退化;随着轴压比的增大,构件的变形能力降低;轴压比较小的构件变形性能受剪跨比影响比轴压比较大的构件明显;随着配箍率和纵向钢筋配筋率的增大,构件的变形能力有所提高;提出了锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能等级和性能界限状态的划分方法,以塑性转角作为变形性能指标,对数值计算结果进行统计分析,得到了锈蚀钢筋混凝土柱各性能界限点的塑性转角统计特征值。研究成果可为钢筋混凝土结构全寿命的性能化抗震设计和抗震性能评估提供参考。     

带T形钢的内置钢管混凝土组合柱轴压性能研究

为研究带T形钢的内置钢管混凝土组合柱(简称组合柱)的轴压性能,以T形钢翼缘宽度、翼缘厚度、腹板高度和体积配箍率、截面形式为试验参数,按照缩尺比例1∶3设计并制作了9个带T形钢的内置圆钢管混凝土组合柱、1个带T形钢的内置方钢管混凝土组合柱和1个十字形钢混凝土组合柱并对其进行轴压试验,研究组合柱的破坏形态、荷载-位移曲线、应变发展规律,并分析组合柱的受力机理和各参数对其轴压性能的影响;采用ABAQUS软件建立有限元模型,对比峰值荷载、峰值荷载时有限元与试验得到的组合柱的混凝土损伤和钢材破坏形态,在验证模型正确的基础上,进一步研究组合柱材料属性(混凝土强度、钢材强度)和几何参数(T形钢翼缘(腹板)尺寸、钢管径厚比)对其轴压性能的影响。研究结果表明：峰值荷载后,在箍筋和T形钢板的共同约束作用下,钢管外围混凝土性能得到改善,组合柱延性较好;钢管外围混凝土强度等级从C40提高至C80,峰值荷载提高25%～28%,而提高钢管内混凝土强度等级对提升峰值荷载效果不显著,建议钢管内混凝土强度不宜大于钢管外混凝土强度;钢管径厚比宜在10～18内取值,可显著改善该类组合柱的延性。     

混凝土疏松缺陷对框架柱抗震性能影响研究

针对工程施工中框架柱较常出现的混凝土疏松质量缺陷问题,使用ANSYS软件建立了20种带有不同大小、位置疏松混凝土缺陷的框架柱计算模型,并对其进行了模拟低周反复加载,分析了混凝土疏松缺陷对框架柱滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、塑性滞回耗能以及刚度退化等抗震性能指标的影响。结果表明,混凝土疏松质量缺陷的存在会降低框架柱的滞回耗能能力及延性变形能力,减小框架柱的极限承载力和极限位移,加剧框架柱的刚度退化,改变框架柱在水平地震作用下的破坏形式,给框架柱的抗震带来较为不利的影响。工程施工中要严控施工质量,降低严重施工缺陷出现的概率及影响程度。     

火灾下混凝土柱的温度场影响分析

利用SAFIR有限元分析软件对火灾下钢筋混凝土柱的温度场进行分析和计算,探讨高温下保护层厚度、截面周长、受火时间和截面配筋率对柱截面温度场的分布规律,为进一步认识钢筋混凝土柱的高温力学性能创造条件,并为开展火灾后钢筋混凝土柱的修复加固提供理论依据。     

Post-earthquake fire performance of reinforced concrete columns

Post-earthquake fire (PEF) is a relatively frequent disaster, but its damage on reinforcement concrete (RC) members is complicated and usually affected by uncertain factors. Earthquake damage leads to the decreasing of the stress and deformation properties of structures before the fire disaster begins. Even though it is difficult to figure out the exact damage principal of the PEF structures, there are several efforts focused on it. The main innovation of this paper relates to the extent of the earthquake damage on the fire resistance of the PEF RC columns, for which there has been little study in the past. The earthquake damage of an RC structure under a shaking table test is presented first, and the simulation models of the PEF RC columns are established. Then, the temperature field analysis of the PEF RC columns exposed in ISO 834 fire curve is carried out, from which the temperature contours and curves with the different spalling forms are employed. Finally, the prediction equations of the compressive bearing capacity reduction factor of the PEF RC columns are proposed.     

高钛重矿渣钢筋混凝土柱性能研究

将混凝土粗细集料全部取代为高钛重矿渣材料,分析高钛重矿渣钢筋混凝土的结构性能。试验设计出高钛重矿渣钢筋混凝土柱,分析其轴压性能,并和普通钢筋混凝土柱进行对比。研究表明:高钛重矿渣混凝土的力学性能指标高于普通混凝土,具有较高的界面能;高钛重矿渣钢筋混凝土柱和普通钢筋混凝土柱的结构性能相似,但极限受压承载力比普通钢筋混凝土柱提高了29.68%。认为高钛重矿渣钢筋混凝土结构满足结构设计的要求。     

500MPa级钢筋混凝土结构的研究进展

在混凝土构件中使用500MPa级高强度钢筋可以明显地减少用钢量,显著提高工程质量,并能取得较好的社会经济效益.介绍了当前500MPa级钢筋混凝土结构的国内外研究现状,总结了国内500MPa级钢筋混凝土不同构件的试验,对500MPa级钢筋混凝土不同构件的主要试验研究成果作了阐述.同时对未来500MPa级钢筋混凝土结构的研究提出了建议.     

锈蚀钢筋混凝土柱受力性能研究

结合已有研究成果,从试验研究和理论计算等方面对锈蚀钢筋混凝土柱在轴向荷载作用下的静力与抗震性能进行了较为系统的总结与分析,为锈蚀钢筋混凝土柱的承载力评估提供了技术依据。