带钢梁钢筋混凝土组合楼板声发射波传播特性试验研究

为了分析声发射波在钢筋混凝土组合楼板中的传播和衰减特性,以一组钢筋混凝土板和一组带有钢梁的钢筋混凝土组合楼板为研究对象,采用断铅试验,探讨了板厚、配筋率对声发射波速的影响和楼板宽度、有无钢梁对声发射波振幅衰减和波速的影响。结果表明,在钢筋混凝土板中,板厚和配筋率对声发射波传播速度影响较大;在组合结构中,板宽对波速和振幅影响较小,钢梁对声发射波速和振幅影响较大。分析了声发射波在楼板上传播过程中的衰减机理,并给出了减小声发射波衰减的一些建议。     

楼板对钢筋混凝土柱-钢梁空间组合体抗震性能影响研究

楼板在地震作用下对钢筋混凝土柱-钢梁组合体抗震性能的影响是建立地震作用下节点计算模型的基础,也是准确评价组合结构体系抗震性能的关键问题之一。为此,完成了3个钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)空间组合体试件在考虑不同楼板宽度情况下的抗震性能试验,分析整个受力过程中楼板受力性态对组合构件受力特征、破坏模式等抗震性能的影响。各试验模型在加载过程中均产生梁铰破坏,并表现出较好的延性和耗能能力,最终因节点区钢梁屈曲、扁钢箍开裂和柱端混凝土压碎而丧失承载力。分析表明,楼板裂缝以横向裂缝为主,随着楼板宽度增加,次生斜裂缝增多,板底混凝土压碎区域增大;混凝土楼板与钢梁组合体对节点核心区的约束作用较明显地改善了空间组合体受力性能。对楼板混凝土和板内纵筋在受力过程中的应变进行分析,结果表明,随着楼板宽度的增加,楼板对RCS空间组合体刚度、承载力的贡献值有限。对现浇板受拉有效翼缘宽度进行分析,结果表明考虑钢-混凝土组合梁翼缘有效宽度对梁端受弯承载力、惯性矩影响较大。     

单轴加载条件下花岗岩声发射及波传播特性研究

 采用声波、声发射一体化装置,研究单轴压缩下花岗岩波速与声发射演化规律,通过宏细观方法确定各应力门槛值,研究裂纹扩展不同阶段声发射演化及波传播规律。结果表明：细观裂纹的演化与宏观变形直接对应,由于微裂纹主要沿轴向扩展,导致轴向刚度对裂纹起裂及贯通的敏感度弱于非线性增长的侧向变形,瞬时泊松比曲线斜率变化点与应力门槛值对应,声发射测试确定的起裂应力比宏观应变法偏小,但反映了微裂纹的初始萌生;采用实测波速变化分析声发射震源的时空及幅值演化分布,较好地描绘了裂纹的扩展过程,由于不同阶段声发射信号的幅值及能量存在差异,导致声发射特征参数演化规律差异较大(尤其在损伤应力之后),AE能量在破坏前呈突发性增长,可作为灾害性破坏的前兆;加载初始阶段,由于微裂隙的闭合,波速及波幅均随应力逐渐增大,但增加速率逐渐下降,侧向波速在闭合应力附近基本达到峰值,此后一定阶段基本保持不变,但其他方向波速则继续增大,随着波传播方向与径向夹角的增大,波速增加幅度及波速下降点对应的应力(损伤应力前、后)逐渐增大,峰值应力附近对应波速下降幅度减小;波速受损伤演化的影响要滞后于声发射事件。     

科威特大学城智能化教学楼施工综合技术

科威特大学城智能化教学楼为保证建筑体型要求,在建筑结构设计上采用了钢柱、钢梁、钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁组合结构,楼板采用下托板、密肋板、现浇后张拉预应力板、预制预应力梁楼板及预制预应力T型楼板等多种组合方式。为保证工程施工顺利进行,在施工塔吊布置、模板配置及混凝土浇筑、钢结构制作安装、混凝土预制构件制作安装等方面采取了相应的技术措施。论文对其进行分析总结,以资借鉴。     

钢筋混凝土包护结构应力波传播特性研究

采用数值计算法,研究了应力波在钢筋混凝土包护结构中传播特性。针对两种注浆特性的混凝土钢筋包护结构:混凝土注浆脱空50%和混凝土注浆完全脱空,建立了两组对应的钢筋混凝土包护结构数值模型。通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件计算得到应力波在两组模型中传播的时域信号,根据所得的时域信号分析得出应力波在两类模型中传播的固结波速和平均振幅比。结果表明:在注浆脱空50%情况下固结波速处于3 200~4 300 m/s范围内,并随着注浆脱空尺寸的增加而增大,平均振幅比处于0.15~0.85范围内,并随着注浆脱空尺寸的增加而减小;在注浆完全脱空情况下固结波速处于3 400~4 400 m/s范围内,并随着注浆脱空尺寸的增加而增大,平均振幅比处于0.1~0.75范围内,并随着注浆脱空尺寸的增加而减小。     

非贯通裂隙介质中波传播特性试验研究

 以研究非贯通裂隙对波传播的影响为主要目标,采用类岩石材料模型试件模拟节理裂隙介质,对不同裂隙长度、裂隙厚度、裂隙倾角、裂隙密度、裂隙形态(连续与非连续)的非贯通裂隙试件的声波特性进行超声波试验研究,测试和分析纵波在裂隙介质中的波速变化和振幅衰减规律。以国际大型的岩土工程分析程序FINAL为数值分析平台,进行与模型试验相对应的裂隙介质中的波传播数值仿真分析,对比分析纵波波速和波幅衰减的变化规律。研究结果表明,波速随裂隙长度变化很不明显;波幅的衰减取决于与波传播方向相垂直方向的裂隙水平投影长度,裂隙水平投影长度越大,波幅衰减量越大;随裂隙排数的增加,波幅发生衰减,2排裂隙试件的波幅值约为1排裂隙波幅值的1/2,3排裂隙试样的波幅值约为1排裂隙波幅值的1/3,且随裂隙增加,最大波幅值发生滞后现象。     

考虑后锚固钢梁变形的钢筋混凝土楼板内力分析

通过对后锚固钢梁加固钢筋混凝土楼板时楼板内力的分析,论述了后锚固钢梁变形对楼板内力变化的影响,提出了合理考虑后锚固钢梁变形的加固方法,并以一实例给予验证。本文内容可供类似工程的加固设计借鉴。     

平端板连接半刚性梁柱组合节点的抗弯承载力Ⅰ:负弯矩作用

基于现有试验数据以及组合节点抗弯承载力的研究成果,利用塑性分析方法和组件法,提出一种平端板连接组合节点承受负弯矩作用时,其塑性抗弯承载力的计算方法。探讨组合节点的实效模式,给出其各组件承载力的计算方法,组件包括钢筋、螺栓、柱腹板、梁翼缘、混凝土楼板等。考虑中和轴出现的6种位置:混凝土楼板内;钢梁上翼缘内;钢梁腹板内,所有螺栓受压;前m-1排螺栓受拉,第m排部分受拉,其余受压;1～m排完全受拉;只有钢梁下翼缘受压。该方法可以考虑节点承受非对称荷载作用的情况以及作用在连接上的剪力、高强度螺栓撬力等因素的影响。如果将组合连接的配筋率取为零,不考虑组合楼板的影响,使用该方法同样可以计算平端板连接梁柱纯钢节点在承受负弯矩作用时的抗弯承载力。     

开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土装配式组合楼板受火试验研究

为研究由冷弯卷边H形开孔薄壁钢梁和预制轻骨料混凝土板形成的装配式组合楼板的受火性能,对6个两端简支组合楼板试件开展了高温下试验研究,得到了试件的温度及位移响应。研究结果表明：在等效均布荷载2.0 kN/m²及最高炉温为600℃的烃类火灾作用下,以轻骨料混凝土及腹板开孔薄壁钢梁形成装配式组合楼板具有良好的抗火性能,组合楼板的跨中挠度最大为L/44（L为组合楼板跨度）时,试件仍保持良好的整体性;主钢梁腹板开孔直径与分布形式对组合楼板的整体抗火性能均有显著影响,为减小组合楼板高温下的位移响应,对主钢梁腹板的开孔宜优选孔径大、数量少的分布形式;抗剪键数量对组合楼板抗火性能的响应影响远大于对预制板类型的影响。     

利用改进的和声搜索算法对组合楼板体系的成本优化

利用改进的和声搜索算法对组合楼板体系进行了成本优化计算。这个算法是利用在音乐中寻找最好和声效果的方法而提出的,类似于最优化设计中寻找最优解的过程。利用LRFD-AISC法设计了组合楼板体系,单元中包括钢筋混凝土楼板和钢梁,将结构成本作为目标函数(因为其受承载能力和强度的影响较小)。通过对组合楼板体系的算例分析验证了所提方法的有效性。     

考虑组合效应对钢结构厂房刚度性能影响分析

为研究楼板与钢梁的组合效应对钢结构厂房刚度性能的影响，通过YJK软件参考实际项目图纸进行参数化建模，建立不考虑楼板组合效应的模型和按规范考虑楼板组合效应的模型。分析了考虑楼板组合效应对钢结构厂房模态和地震动力响应的影响，并在刚性楼板和组合梁的模型中研究不同板厚对组合效应发挥的影响。研究表明，我国规范考虑楼板作用的刚度放大系数偏小，不适用于钢结构工业厂房结构；楼板的组合效应可提高结构刚度，减少结构层间位移，提高结构抗震能力；随着板厚增大，组合效应发挥的作用相对减小，在板厚较小的时候考虑组合效应有更好的经济效益。     

高地震烈度区超高层结构体系经济性比较

针对高烈度区常用超高层结构体系,分别对钢管混凝土柱+钢梁组合楼板、型钢混凝土柱+钢梁组合楼板、型钢混凝土柱+混凝土梁板3种方案进行经济性分析。     

钢筋混凝土单向梁板子结构抗连续倒塌试验研究

梁和板组成的楼盖系统是框架结构的主要抗连续倒塌构件。为了分析各类结构参数对钢筋混凝土楼盖系统抗连续倒塌性能的影响,该文首先根据《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010设计制作了8个钢筋混凝土单向梁板子结构缩尺试件,这些试件具有不同的截面尺寸和配筋率。然后通过竖向加载试验研究这些试件在中柱破坏后的材料变形/损伤和抗连续倒塌承载力。试验结果表明：带楼板的子结构试件的承载能力明显高于相同截面的梁试件的承载能力;试件在梁机制阶段的承载能力主要由截面尺寸和钢筋面积所决定,而悬链线机制阶段的承载能力主要由截面中连续钢筋面积所决定;楼板的宽度、厚度和板内配筋以及梁高对梁机制下的承载力有较大的提高,其中板宽在大于一定值后影响变得不显著;只有楼板宽度和楼板配筋率对悬链线机制下的承载力有显著影响;梁内抗震配筋对缩尺试件在两个阶段的抗连续倒塌承载力影响都不大。     

帽型薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板受力性能试验研究

由帽型冷弯薄壁钢梁作为组合楼板的承重骨架,与轻骨料混凝土预制板块经后浇水泥砂浆而形成轻质组合楼板。为研究其受力性能,设计并制作了5块具有不同构造特征的组合楼板试件,对其进行了简支条件下的静载试验。结果表明：该组合楼板具有较大的整体刚度和承载能力,当等效均布荷载达到正常使用状态的荷载标准值3.2kN/m2时,跨中挠度远小于L/500。当组合楼板的整体变形较大时,帽型钢梁内部的外伸腹板对提高组合楼板的整体刚度产生明显作用,极限状态下割线刚度是帽型钢梁内部无外伸腹板时的2.5倍;当次梁截面高度由20mm增至50mm时,组合板的极限荷载增幅为87.5%。     

中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁节点抗震性能试验研究

以中空夹层钢管混凝土柱与带钢筋混凝土楼板的钢-混凝土组合梁采用高强螺栓及T形钢连接件构成的组合节点的抗震性能为研究对象,对6个十字形组合节点以梁端反对称加载的形式进行拟静力试验。试验中以柱轴压比、加劲肋、T形钢连接件尺寸、楼板厚度和楼板配筋率等为变化参数,研究该组合节点的破坏特征、滞回性能、抗剪性能、承载力衰减、刚度退化规律、耗能特性以及应变变化等力学性能。研究结果表明：柱内置钢管在增加柱受压承载力的同时可以有效增加节点核心区受剪能力,改善了节点整体受力性能;增大楼板配筋率(当1%≤ρ≤ρmax时)和减小柱轴压比(当n≤0.3时)能增强节点总耗能能力,但会降低节点延性且对节点承载力无明显提高作用;T形钢翼缘厚度和设置加劲肋对节点抗震性能影响较大。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点受力性能研究

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合框架将钢筋混凝土柱钢梁组合起来提供了优于传统的钢框架和混凝土框架多个优点,本文采用ABAQUS有限元软件建立钢筋混凝土柱-钢梁组合节点构件的有限元模型,分析了不同构造(面承板、扁钢箍、小钢柱等)情况下的力学性能.     

方钢管混凝土柱-H形钢梁螺栓连接节点受力性能试验研究

进行了考虑压型钢板-混凝土组合楼板组合作用的方钢管混凝土柱-H形钢梁螺栓连接节点的静力性能试验研究。分别对无楼板、楼板受压、楼板受拉的3个足尺节点试件进行了静力加载试验,通过对比分析,考察了节点在单调荷载作用下的受力性能,包括初始转动刚度、极限承载能力等,研究了正、负弯矩作用下楼板组合作用对其受力性能的影响。研究结果表明:无板节点试件梁端位移延性系数达到2.2以上,满足抗震设计要求;组合节点和无板节点受力性能差别明显,相比于纯钢梁,组合梁横截面中和轴上移,组合节点的初始转动刚度、承载力与无楼板节点相比均有大幅度提高;组合节点螺栓开始滑移的荷载增大,最大滑移量减小;节点核心区剪切变形可忽略不计。     

AE声发射在波导器中传播规律的数值模拟

利用大型动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA对AE声发射在波导器中的传播进行了数值模拟,采用了两种不同的模拟方案,得出了声发射应力波在波导器中传播时受波导器的直径以及长度的影响显现出衰减规律.分析结果表明,波导器直径在5mm～40mm范围内对声发射传播影响不大,直径在20mm左右时加速度幅值较佳.设计波导器时应尽量使波导器长度大于1m以上,以保证接收数据的相对稳定.所得结论对现场试验和进行相关的实验室实验中波导器传感器直径、长度的选择以及安装都具有一定的指导意义.     

两层两跨组合钢框架抗火性能的试验研究

利用自行研制的火灾试验炉,对3榀两层两跨组合钢框架在不同火灾工况下的性能进行了试验研究,火灾工况包括:单室受火、同跨受火和底层受火三种工况,试验时,梁、板、柱同时受火,节点不受火.试验中量测了各种工况下的炉温,框架梁、柱及混凝土楼板中的温度分布及框架水平和竖向位移.结果表明:钢柱四面受火时,钢柱翼缘、腹板的温度相差很小;而单面受火时则相差较大;对于钢梁,除了与混凝土接触的上翼缘外,其余H型钢梁的裸露部分温度基本一致;混凝土内部的温升一般滞后于钢梁,钢筋混凝土板对钢梁有约束作用,升温时混凝土限制钢梁的膨胀,降温时则限制钢梁的收缩,致使钢筋混凝土板中出现很多裂缝;组合钢框架在降温时因为收缩,导致节点等处出现不同程度的破坏,并产生很大的残余变形;钢框架未受火部分对受火部分约束很大, 导致受火跨边柱与中柱的变形不对称, 同样也产生了内力重分布;组合梁的抗火性能明显优于钢柱,工程中应对钢柱和节点实施保护.     

混凝土无损检测中常用声发射检测参数的设置

为了采集到具有高信噪比的声发射信号,实现声发射检测技术在大型混凝土结构在役监测工程实际中的推广应用,通过分析噪音信号、利用铅笔芯折断模拟声发射源试验,确定符合试验材料的检测参数:门槛、时间参数、波速、衰减等,为混凝土声发射检测参数选取提供了可靠的依据.