钢板-砖砌体组合短柱轴心受压性能试验研究与理论分析

为了研究钢板-砖砌体组合柱中对拉螺栓间距、钢板厚度与结构胶侧向黏结力对钢板局部屈曲的影响,对6个钢板-砖砌体组合短柱试件进行轴心受压试验。结果表明,随着钢板厚度的增加、螺栓间距与钢板厚度之比的减小,钢板局部屈曲变形程度相对降低;可见屈曲荷载与极限荷载的比值为70%~85%左右;在有结构胶侧向黏结力作用下,钢板的局部屈曲发展受到一定程度的约束,使得采用应变片读数判断的钢板局部屈曲临界点与钢板发生可见屈曲变形时对应的荷载值可能存在差异。基于试验数据,通过拟合分析得到钢板发生可见屈曲变形时的钢板应力计算模型,提出轴心受压钢板-砖砌体组合柱钢板发生可见屈曲变形时的承载力计算式。通过与试验结果的对比可知,提出的计算方法可以用于指导类似构件的设计。     

钢板-砖砌体组合短柱轴心受压性能试验研究与理论分析

为了研究钢板-砖砌体组合柱中对拉螺栓间距、钢板厚度与结构胶侧向黏结力对钢板局部屈曲的影响,对6个钢板-砖砌体组合短柱试件进行轴心受压试验。结果表明,随着钢板厚度的增加、螺栓间距与钢板厚度之比的减小,钢板局部屈曲变形程度相对降低;可见屈曲荷载与极限荷载的比值为70%~85%左右;在有结构胶侧向黏结力作用下,钢板的局部屈曲发展受到一定程度的约束,使得采用应变片读数判断的钢板局部屈曲临界点与钢板发生可见屈曲变形时对应的荷载值可能存在差异。基于试验数据,通过拟合分析得到钢板发生可见屈曲变形时的钢板应力计算模型,提出轴心受压钢板-砖砌体组合柱钢板发生可见屈曲变形时的承载力计算式。通过与试验结果的对比可知,提出的计算方法可以用于指导类似构件的设计。     

不同木板厚度T形钢-木组合柱轴压试验研究

提出一种螺栓连接的T形钢-木组合柱。以组合柱木板厚度为参数,对1根纯钢柱和3根钢-木组合柱进行轴压试验,观察了试件在试验中的变形特征和其破坏形态,采用ABAQUS对组合柱建模,对其进行数值分析,并通过叠加法提出了极限承载力的计算公式。结果表明：钢柱和木板在达到屈服前,变形较为一致,整体性较为良好;试件的主要破坏形态为木板中部纤维受剪折断以及木板产生较多纵向裂缝,钢柱发生弯扭破坏;钢柱的极限承载力随着木板厚度的增加而增加,木板的损伤程度对组合柱的承载力有一定的影响;有限元分析与试验结果较为吻合;试验值与计算值相较,其误差范围在10%以内,适合预测T形钢-木组合柱的承载力。     

双钢板连接钢管混凝土异形柱轴压试验研究

对双钢板连接及单钢板连接异形柱进行轴压试验。试验结果表明,双钢板连接试件破坏时,柱肢局部鼓曲现象不明显,柱整体弯曲变形明显,呈现整体失稳破坏。双钢板连接能够很好地保证各柱肢协同变形,双钢板连接的试件比单钢板连接的试件具有更大抗变形能力。     

低强度砌体组合砖柱轴心受压承载力计算研讨

建国初期 ,我国修建了大量砌体结构房屋 ,当时砌筑材料强度相对较低 ,同时由于其使用时间也较长 ,材料强度损失较大 ,采用组合砌体结构的加固处理方法是一种较为经济的方法。当建筑物受到损伤 ,砌体结构需要处理时 ,也会遇到组合砌体结构设计问题。本文根据低强度砌体组合砖柱轴心受压试验结果 ,探讨《砌体结构设计规范》（ＧＢＪ３ -８８）中组合砖柱轴心受压承载力计算公式对低强度砌体组合砖柱承载力计算的适用性 ,并对低强度砌体组合砖柱承载力计算提出修正建议。１组合砌体试验１．１试验方法（１）砌体力学性能试验按《砌体基本力学性…     

钢板-砖砌体组合框架抗震性能试验研究

为了研究钢板-砖砌体组合框架的抗震性能,制作了2榀缩尺比例为1∶2的单层单跨组合框架,考虑竖向压应力水平分别为0.1和0.2,进行低周往复荷载试验。根据试验结果,分析其破坏特征,研究其滞回曲线、骨架曲线、承载力、承载力退化、刚度退化、延性和耗能能力等受力性能。结果表明：钢板-砖砌体组合框架的破坏特征主要表现为梁端与柱脚处钢板的局部屈曲、焊缝撕裂与砖砌体压碎;竖向压应力水平在0.2以下时,其对钢板-砖砌体组合框架的刚度退化、承载力尚未构成显著影响,但已经对承载力退化、延性与耗能能力产生较明显的影响;钢板-砖砌体组合框架屈服后延性好,滞回曲线饱满,具有较好的抗震耗能能力。     

钢-竹组合工字形柱轴压性能试验研究

为研究钢-竹组合工字形轴心受压构件性能,设计制作了18根工字形柱试件,以含钢率与长细比为基本参数,对其进行了轴压试验,观测了试件的破坏形态和变形特征,分析了各参数对试件轴压性能的影响规律,得到了组合柱在轴压荷载作用下的荷载-位移关系,基于钢材与竹材本构关系使用纤维模型法推演了荷载-位移全过程曲线.通过分析组合柱的屈服条...     

钢板-砖砌体组合墙梁的试验研究与分析

钢板-砖砌体组合结构在既有砖混房屋中进行大空间改造时,组合托梁上部的墙体存在拱效应,使得托梁与上部墙体之间共同工作.为了研究此类组合墙梁的工作机理、破坏形态、承载力、控制截面的应变分布以及变形,对5根钢板-砖砌体组合墙梁进行了集中荷载作用下的试验研究与分析,并考虑了上部墙体高跨比、组合托梁高跨比和钢板厚度的参数影响.主要的研究结果表明钢板-砖砌体组合墙梁的破坏始于加载点与支座连线部分的砌体;钢板沿截面高度的应变分布符合平截面假定;上部墙体的高跨比直接影响墙体的破坏形态、钢板发生空鼓时的荷载和构件的极限荷载;合理的墙体高度有利于组合作用的形成,并且过高的墙体反而会降低极限荷载.最后给出了上部墙体     

钢骨-钢管混凝土组合柱轴压组合刚度分析

基于钢管混凝土核心柱在应用中存在内外不能很好共同工作的可能,提出一种新的钢骨—铜管混凝土组合柱,并对该种柱的组合刚度的计算进行研究。通过对3个含钢率不同的轴心受压钢骨—钢管混凝土短柱的试验值与理论计算值的比较,验证了钢骨—钢管混凝土柱的组合刚度的计算方法的合理性,并揭示了含钢率对组合刚度的影响规律。结果表明：钢骨—钢管混凝土组合柱具有很大的优势,能够克服钢管混凝土组合柱的不足。     

基于有限元法的L形轴压钢柱屈曲分析

利用有限元法对L形截面钢异型柱轴心受压构件,在考虑非弹性和初始缺陷的基础上,进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,并将分析结果与规范柱子曲线进行了比较,从而证明了利用有限元法对实际L形截面钢异型柱进行分析是有效的。     

不锈钢芯板结构T形柱轴压性能有限元分析

为探究不锈钢芯板结构作为柱或梁的可行性,研究肢长、面板厚度和芯管壁厚对不锈钢芯板T形柱在轴压作用下稳定性的影响,结合已经完成的不锈钢芯板结构侧压试验,通过有限元计算软件ABAQUS对不锈钢芯板T形柱的轴压性能进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。研究表明:T形柱的屈曲模式表现为面板局部屈曲;肢长对稳定承载力有很大影响;随着面板厚度的增大,芯管对面板的约束越来越弱,对其稳定承载力的贡献越来越小;芯管能给面板提供支撑,但芯管壁厚到达一定程度后,厚度的增加对稳定承载力的提升作用不大。     

钢异形柱压弯组合实用计算研究

在L形截面钢柱的弯扭屈曲一般性相关方程和轴心受压实用计算研究的基础上,对L形截面钢柱压弯组合承栽力实用计算方法进行研究,化简L形截面柱弯扭屈曲一般性相关方程,考虑柱缺陷影响,用梁柱理论分析得出L形截面柱压弯组合实用设计计算公式,并通过几组L形截面柱偏心受压承栽力试验,验证了计算公式。     

GFRP管混凝土组合柱轴压性能研究

为研究GFRP管混凝土组合柱的力学性能,对4根GFRP管混凝土组合柱进行轴压试验。通过编制程序,绘制应力-应变全过程曲线,并与有关文献试验数据进行比较,吻合较好。在此基础上,以GFRP管壁厚度、混凝土强度等因素为主要参数对构件轴压性能的影响进行比较。结果表明:组合柱截面应力随着GFRP管壁厚度增加而增加,随着混凝土强度的增加而增加。最后通过对数值计算结果的回归分析,得出实用的组合柱轴心受压承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

预应力碳纤维复材布加固钢筋混凝土方形截面短柱轴压性能试验研究

为了研究预应力碳纤维复材(CFRP)布加固钢筋混凝土方形截面柱的轴心受压力学性能,设计4根钢筋混凝土方形截面柱进行轴心受压试验,包括1根未加固的普通钢筋混凝土柱和3根预应力CFRP布加固的钢筋混凝土柱。通过试验获得了各试件破坏形态、受压极限承载力、轴向位移和CFRP布的应力应变曲线等试验数据,分析不同应力水平的CFRP布对钢筋混凝土方形截面柱加固后力学性能的影响。结果表明:与未加固的普通钢筋混凝土柱相比,采用预应力CFRP布加固试件的轴心受压承载力和延性均有明显的提高,提高幅度随应力水平的提高而增大;而且对CFRP施加预应力能避免纤维布的应力滞后问题,更好地发挥纤维布的高强性能。     

新型圆钢管混凝土组合柱轴压受力性能研究

设计一种新型圆钢管混凝土组合柱,通过试验研究其破坏形式和特征。以核心区混凝土和套箍系数为设计参数制作8根组合柱并对其进行轴压受力试验,对其破坏形式和特征、荷载–应变关系曲线、荷载–泊松比关系曲线进行了研究,结果表明组合柱均为强度破坏。当组合柱混凝土由C30提高到C50时,其后期承载力提高约25%,当荷载大于0.8极限荷载时,钢材的泊松比明显增大。可知提高混凝土强度能明显提高组合柱的极限承载力,但试件塑性变形能力明显降低,且由于混凝土、钢骨、钢管的协同工作,组合柱具有较好的延性和承载力。     

TRC加固受损砖柱轴压性能研究

通过对6根纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete, TRC)加固受损黏土砖柱进行轴心受压试验,研究了TRC中纤维网层数、纤维网搭接长度、纤维网表面粘砂及TRC基体掺加短切PVA纤维对砖柱轴压性能的影响。试验结果表明:采用TRC加固砖柱可明显提高其抗压强度;在一定范围内,砖柱的抗压强度随纤维网层数的增加而不断提高;纤维网搭接长度对TRC的加固效果无明显影响;在纤维网表面粘砂及在TRC基体中加入短切PVA纤维皆可提高试件的开裂荷载,其中纤维网表面粘砂试件的开裂荷载提高幅度可达33.3%,TRC基体加入短切PVA纤维后,试件开裂荷载提高幅度可达58.1%。并给出了TRC加固受损砖柱的轴压承载力计算方法,理论计算值与试验值吻合良好。     

CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱轴压性能研究

为延缓胶黏剂的失效,防止薄壁钢管过早发生屈曲,同时应对竹材防火、防虫、防腐性能差的缺点,提出一种CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱。制作9个短柱和4个长柱并对其进行轴心受压试验,继而基于验证后的有限元模型,分析竹条厚度、CFRP层数、钢管截面以及长细比对轴压性能的影响规律,在此基础上提出组合柱轴压承载力理论计算公式。研究结果表明：组合柱的破坏模式为柱中材料破坏、端部压溃破坏及整体失稳;组合柱的承载力随着竹条厚度和钢管直径的增加而增大,随着长细比的增大而减小;CFRP在中小长细比(λ_c≤50)组合柱中的环箍作用显著,但在大长细比(λ_c>50)组合柱中作用有限;组合柱发生整体失稳破坏的长细比界限值为19;各参数对组合柱承载力提升效率的影响不同。试验、有限元模拟及理论分析的结果吻合较好,承载力公式的计算结果与试验或有限元分析结果的平均误差均低于5.0%,最大误差均低于10%,说明轴心受压承载力计算公式具有较高的精度,适用于预测CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱的承载力。     

钢板-砖砌体组合结构在砖混房屋大空间改造中的应用

既有砖混结构房屋在进行大空间改造时需要对部分砖砌体承重墙体进行拆除,使得局部砖墙承重结构体系转换为梁、柱承重的框架结构体系,导致了原有结构的传力路径发生了变化,此时必须采取有效的加固措施形成可靠的承重梁和柱子。本文结合江阴市某三层砖混房屋改造为大空间使用功能超市的工程实例,介绍了钢板-砖砌体组合结构的托换技术在承重砖墙托换拆除中的优点,组合梁、柱承载能力设计的简化算法,以及概念设计和构造处理方法。可供类似工程参考。     

GFRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能研究

为了更好地研究由外层GFRP管、内层钢管及夹层混凝土三部分组成的GFRP-混凝土-钢管组合方柱的轴压性能,进行了10个具有不同空心率的GFRP约束混凝土方柱的轴压试验,包括GFRP-混凝土-钢管组合方柱、GFRP约束混凝土实心方柱及GFRP约束混凝土空心方柱。主要研究参数有截面配置、空心率、外层GFRP层数。试验结果表明:内部空心明显降低了外层GFRP约束的效果及整体性能,但这种缺失完全可以通过内部设置适宜的钢管得到补偿;GFRP-混凝土-钢管组合方柱中的混凝土被内层钢管、外层GFRP很好地约束,柱的强度和延性均得到明显提高,且其轴向压应力-应变行为非常相似于相应GFRP约束混凝土实心方柱。     

组合T形截面钢管混凝土柱偏心受压试验研究

在分析各种异形钢管混凝土柱工程应用的基础上,提出组合T形截面钢管混凝土柱。考虑长细比、偏心距等参数的影响,设计制作18个组合T形钢管混凝土柱试件。通过偏心受压试验,对长细比16.0<λ≤28.8的组合T形钢管混凝土柱压弯性能进行研究,考察试件的破坏形态,实测试件的荷载-应变曲线和荷载-柱中挠度曲线,分析各参数对试件偏心受压力学性能的影响。通过试验数据回归分析,参考国内外相关规范,提出组合T形截面钢管混凝土柱偏心受压承载力计算公式。试验结果表明：偏心受压柱均为弯曲失稳破坏,长细比越大,弯曲破坏特征越明显;偏心距越大,试件极限承载力越低。研究表明,组合T形钢管混凝土柱的两个组成部分能很好地协同工作,力学性能较好;所提出的承载力计算公式可供工程设计参考。图10表3参8