混凝土内含角钢骨架梁的延性及计算方法

通过 8根混凝土内含角钢骨架梁的试验 ,研究了加荷全过程截面的应变变化规律。根据对构件变形实测数据的统计分析 ,得到延性系数的一般计算公式。     

SRC-RC转换柱型钢延伸高度的试验与研究

完成了12根SRC-RC转换柱试件和1根钢筋混凝土柱对比试件的低周反复荷载试验,对具有不同型钢延伸高度转换柱试件的抗震性能进行了研究。对比研究了不同型钢延伸高度转换柱试件的骨架曲线,分析了延性、承载能力、耗能能力及强度退化率随型钢延伸高度的变化情况。转换柱试件的位移延性系数随着型钢延伸高度的增加呈现出先升后降的规律,型钢延伸高度达到3/5倍的柱高时位移延性系数达到最大值;型钢的延伸高度对承载能力影响不大;影响转换柱试件耗能能力的因素较多,且各因素之间尚有耦合关系,3/5倍的柱高是较为合理的型钢延伸高度,此时试件的耗能能力较好且刚度和强度均保持了一定的稳定性;随着型钢延伸高度的增加,型钢与混凝土之间的粘结问题越突出,粘结裂缝的不稳定发展不但导致粘结破坏,而且使强度的稳定性越来越差,试件的强度退化率越来越小。     

混凝土内含角钢骨架梁裂缝研究与计算

本文通过１０根混凝土内含角钢骨架梁的试验，讨论了受弯构件裂缝形成和开展的机理，根据试验结果和理论分析，提出了混凝土内含角钢骨架梁的裂缝宽度计算公式。     

特高压输电钢管塔双重非线性分析

输电铁塔通常被简化成桁架结构并采用线弹性和小变形分析方法进行设计,而特高压输电铁塔结构柔度大、负载高、杆件连接复杂,若仍按线弹性分析不能准确反映其真实的受力情况.采用有限元分析方法建立铁塔空间梁杆混合模型,单元模型中考虑几何非线性和材料非线性的双重影响,并与在设计荷载下的真型塔试验对比验证了模型的正确性.分析结果表明,按线弹性和小变形法设计的特高压输电铁塔安全裕度过大、浪费材料,应考虑几何非线性、材料非线性及端弯矩对结构受力性能的影响.最后对铁塔主材的应力计算及次应力分布特点进行分析,为评估特高压输电塔的承载力提供参考设计建议.     

古建筑木结构透榫节点受力性能的影响因素分析

建立了透榫节点的ABAQUS有限元分析模型,并将模拟分析结果与透榫节点在低周反复荷载作用下的试验结果进行了比较.在此基础上,研究了榫头高度、滑动摩擦系数、横纹弹性模量、顺纹弹性模量、顺纹抗拉强度以及轴压比等参数对古建筑木结构透榫节点受力性能的影响.分析结果表明:随着节点榫头的高度和摩擦系数的增大,透榫节点的刚度不断增大;木材的顺纹和横纹弹性模量仅对节点在弹性阶段的刚度有一定影响;顺纹抗拉强度对节点刚度几乎无影响;随着榫头高度、摩擦系数、弹性模量以及顺纹抗拉强度的增大,透榫节点的抵抗弯矩值均有不同程度的提高;一定范围内,轴压比对受力性能几乎无影响.     

仿古建筑钢框架结构拟动力试验及静力推覆分析

为研究仿古建筑钢框架结构的抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的某仿古建筑钢框架结构为原型,按1∶2缩尺比例制作了试验模型,并对其进行了拟动力试验。输入地震动加速度峰值分别相当于8度多遇、8度设防和8度、9度罕遇地震的El Centro波、汶川波和兰州波,实测了框架的位移反应、加速度反应和应变分布;研究了结构在地震波作用下的受力特点、滞回性能、耗能性能、加速度和位移时程曲线以及承载力与刚度退化规律等,并对结构进行了静力弹塑性推覆分析。研究结果表明:滞回曲线未出现明显的捏拢现象,结构耗能随着输入地震波幅值的增大而显著增加;在9度罕遇地震波作用下,中柱异型节点处的拱构件底部及正厅边柱斗构件屈服,骨架曲线仍未进入下降段,整体结构的承载力较高;在地震波作用下,该研究类型的仿古建筑钢框架结构的层间位移角能满足我国现行抗震规范的要求,具有良好的抗震性能。     

基于Perform-3D的型钢再生混凝土框架-填充墙结构力学性能分析

基于3榀缩尺比为1:2.5的单层单跨型钢再生混凝土框架-再生混凝土空心砌块填充墙结构在低周反复荷载作用下的试验研究,采用有限元分析程序Perform-3D对该结构进行非线性分析,研究水平荷载作用下结构的出铰机制,轴压比、宽高比对其承载力、刚度及延性的影响,并将计算结果与试验结果进行对比,两者较为符合.同时对试件承载力与顶点位移关系F-D曲线的影响因素进行分析,结果表明:随着轴压比的增大,框架的水平承载力及初始刚度有所提高,延性降低;随着宽高比的增大,框架的水平承载力及初始刚度提高,但后期刚度退化加快,延性降低.     

型钢混凝土异形柱的受剪机理及承载力影响因素分析

为了揭示型钢混凝土(SRC)异形柱的受剪机理,进行了17个试件的低周反复荷载试验,试验表明:SRC异形柱的破坏形态有剪切斜压、剪切粘结、剪弯型和弯曲破坏;试验实测的荷载-应变滞回曲线反映了试件在发生剪切斜压破坏时型钢及箍筋屈服,而发生剪切粘结、剪弯型和弯曲破坏时,型钢及箍筋尚未屈服.同时也对异形柱中翼缘、截面的配钢形式、荷载加载方向、剪跨比以及轴压比等因素对SRC异形柱受剪性能的影响进行了分析;结果表明:翼缘的存在能提高异形柱的抗剪承载能力,提高的程度与截面形式和荷载作用方向等因素有关;实腹配钢试件的抗剪承载能力大于空腹配钢试件;SRC异形柱的抗剪承载力随着轴压比的增大而增大,但随着剪跨比的增大反而减小.     

型钢混凝土粘结滑移性能研究

根据国内外有关型钢混凝土粘结滑移的试验研究资料 ,分析了型钢混凝土粘结滑移机理和影响型钢混凝土粘结性能的各因素 ,并从型钢混凝土保护层开裂的角度 ,根据力扩散角度原理 ,建立了型钢混凝土临界保护层的确定方法。提出了型钢混凝土粘结强度的计算原理和公式 ,并在此基础上建立了型钢混凝土局部粘结破坏和整体粘结破坏极限荷载的计算公式 ,并与相关试验结果进行了对比 ,吻合较好。最后从弹性力学的角度 ,推导了沿型钢混凝土锚固长度上的粘结应力与相对滑移之间的粘结滑移t S本构关系     

碳纤维布加固木柱轴压性能试验研究

采用CFRP布作为加固材料,对8根木柱进行了轴心抗压试验,分析了木柱加固前后的力学性能,包括木柱的破坏形态、木柱和碳纤维布的荷载-应变关系以及加固柱极限承载力提高情况,并分析了加固柱极限承载力的影响因素。由试验结果可以看出,木柱的破坏形态多样,最容易在有缺陷的部位发生局部破坏;经碳纤维布环箍约束后,木柱抗压强度有明显的提高,提高幅度约在10%~20%之间;木材自身强度、木柱的缺陷、受力方式、碳纤维布间距及碳纤维布层数对加固柱极限承载力均有影响。