螺旋箍筋-PVC管组合柱轴压的极限承载力研究

为研究PVC管及螺旋箍筋-PVC管组合核芯约束钢筋混凝土方形短柱的轴心受压承载性能,设计了7个PVC管、12个螺旋箍筋-PVC管组合核芯约束钢筋混凝土方形短柱以及1个普通钢筋混凝土方形短柱进行轴心受压试验。试验过程观察了试件的受力过程及破坏形态,获取其极限承载力的力学指标,分析了核芯区面积、箍筋直径和箍筋间距对试件轴压性能的影响规律。研究表明:RC-PVC柱核芯区面积的增加,使试件极限承载力呈上升趋势,随着箍筋间距的减小,极限承载力逐渐提高,但核芯区面积过小或方箍间距过大都会使试件极限承载力低于普通钢筋混凝土方形短柱。RC-SS-PVC柱核芯区面积的增加,有效提高了试件的极限承载力,但在螺距较大的情况下,提高幅度有限;当螺旋箍筋间距小于80mm时,试件极限承载力随螺旋箍筋直径的增加而减小,当螺旋箍筋间距大于80mm时,试件极限承载力随螺旋箍筋直径的增加而增大。     

强晃动下柱截面形状对板柱节点损坏性能影响的试验研究

随着人们对建筑空间需求量的增大,越来越多的使用板柱结构,使得其传力路径和受力特点在强晃动下存在一定的安全隐患。为了降低板柱节点性能损害对建筑带来的危险,将4块钢筋混凝土试件作为实验对象,进行板柱节点冲切破坏试验,分别对试件不平衡弯矩、荷载-挠度曲线、极限承载力进行分析,运用不同混凝土强度、钢筋配筋率和不同剪跨比的混凝土试件,进行冲切破坏试验并比较试验数据的差异,得到不同试件在荷载相同条件下,其板柱节点冲切破坏模式及板柱节点的抗弯强度性能差异;最后试验比较了试件的极限承载力,结果表明随着剪跨比的增加承载力有所降低。通过试验分析强晃动下板柱节点的损坏性能,能为板柱结构建筑的安全使用提供数据理论依据。     

组合拼接土木工程结构下钢筋搭接段粘结性能试验研究

研究在对组合拼装土木工程结构下不同直径钢筋搭接焊试件进行拉伸试验基础上,以HRB500等级钢筋为例,分析了该等级钢筋不同直径、搭接焊方式以及钢筋搭接段焊缝长度对试件形态破坏、试件极限荷载以及试件平均焊缝强度的影响,组合拼接土木工程结构下钢筋搭接试件的形态破坏主要有两类,分别为钢筋搭接段焊缝断裂和搭接段钢筋断裂。通过工程实例分析可知,对于钢筋搭接段焊缝沿受力方向发生断裂的现象,可以通过增加搭接段焊缝长度的方式提高试件极限荷载;相比于单面焊形式,双面焊钢筋搭接的粘结性能较差;如果搭接段焊缝受偏心力影响较大可能会造成焊缝一段大面积掀起,大大降低钢筋搭接段承载力;钢筋搭接焊形式对于搭接段平均焊缝强度影响较小。     

内压作用下有损镀锌钢管承载力研究

为研究有损镀锌管道极限承载力在内压作用下的变化规律,本文以D50镀锌钢管为研究对象,分别在管壁内外通过人工方式制作圆形等深度损伤,采用自动液压爆破试验机进行管道的爆破实验,分析总结缺陷位置及深度对试件管道失效压力的影响。通过测量和分析由加载初期到破坏过程中管道内壁纵向和横向应变变化,研究了管道应力的变化情况,分析了不同缺陷位置及不同缺陷深度下管道破坏模式的变化规律。缺陷深度与管道极限承载力负相关,同等深度下内腐蚀对极限承载力的影响比外腐蚀大,缺陷的存在使管壁应力呈现非线性变化关系。     

L形截面钢骨混凝土异型柱轴心受压承载力试验研究

通过对3根含钢率不同的L形截面钢骨混凝土异型柱和1根钢筋混凝土异型柱的轴心受压承载力的试验研究.通过两种试件的试验对比,分析L形截面钢骨混凝土柱的受力特点和破坏特征以及含钢率对承裁力的影响,含钢率越大,构件的承载力及延性相应增加.     

表面粘贴FRP加固混凝土单剪粘结试件的拉剪破坏

拉剪破坏,是表面粘贴FRP加固混凝土单剪粘结试件的一种重要破坏模式.本文在理论分析的基础上,采用有限元软件ANSYS对FRP-混凝土单剪粘结试件进行非线性有限元分析,对FRP-混凝土宽度比较大、发生拉剪破坏这一破坏模式时的极限承载力影响因素进行探讨.研究结果表明,FRP-混凝土的宽度比是决定破坏模式是否为拉剪破坏的一个主要因素;FRP的弹性模量和厚度均会对试件的拉剪破坏承载力产生影响.     

圆FRP-钢管约束再生混凝土短柱轴压力学性能研究

本文进行了10个纤维增强复合材料(FRP)圆钢管约束再生混凝土短柱的轴压试验。试验分析了不同再生骨料取代率、包裹FRP层数及方式对约束效果的影响。研究表明,试件的轴压极限承载力是随着粗骨料的取代率增大,随着包裹层数的增大而增大。     

施工缝对结构的抗震性能的影响与研究

本文以地震中以"强梁弱柱"形式破坏的建筑为背景,以不同的要求对施工缝进行处理,通过对不同处理方法的构建进行对比,来研究其力学特性。本实验共制作9根试件,分为3组,每组1根整浇,1根按规范留置施工缝,1根经过简单处理留置施工缝。三组试件分别在0.4,0.6,0.8的设计轴压比进行低周反复试验。阐述了施工缝的不同留置方法对试件的极限承载力、刚度退化等的影响。     

多种施工偏差下预应力混凝土空心板的稳定承载力研究

粘贴碳纤维片材加固型钢筋混凝土被称为一类新型混凝土加固方法,在多种施工偏差条件下,实验通过制作4块预应力混凝土空心板试件,在相同截面尺寸和等同配筋率情况下,分析不同粘贴方式和不同碳纤维粘贴量对试件承载能力影响。根据粘贴FRP加固混凝土构件设计指南,从理论角度计算出受到不同荷载力的预应力混凝土空心板极限承载力理论值。在近似均匀荷载力作用下进行抗弯承载力实验,并记录混凝土空心板开裂荷载数据、钢筋及碳纤维应变数据等,比较4块空心板数据值差异。实验结果表明:碳纤维粘贴层数对加固效果产生影响,粘贴层数越多空心板正截面承载力提升越高;通过粘贴碳纤维布对预应力混凝土空心板进行加固后,跨中挠度增加明显,显示碳纤维粘贴量多的板延性好,提升混凝土空心板结构抗弯剪承载力。     

风荷载作用下驻马店市高层建筑的剪力墙结构连梁设计研究

高层建筑中剪力墙重要组件之一为连梁,它是剪力墙墙肢间传递荷载力的纽带,在外力荷载作用下,混凝土连梁易受损伤,从而影响剪力墙整体结构。在风荷载作用下,对驻马店市高层建筑剪力墙连梁进行有效设计。为有效分析建筑剪力墙抗震性能,实验设计了两个单跨两层剪力墙试件,试件分别设定为刚度相同的钢筋混凝土连梁及钢桁架连梁。运用倒三角加载模式,对试件实行低周反复荷载实验,对比分别采用钢筋设计及钢桁架设计的不同剪力墙连梁抗震性能差异。从试件裂缝发展规律、破坏形态、延性变化及承载力方面进行数据分析,获得了连梁破坏机理。结果表明,钢桁架连梁剪力墙试件较普通钢筋混凝土连梁试件受力分布更加均匀,刚退化程度缓慢。实验通过提高配钢率获知配钢率高的钢桁架混凝土剪力墙具有更强变形能力及耗能能力。     

高轴压比下装配式建筑箱板式钢结构抗震性能研究

为了研究装配式建筑箱板式钢结构抗震性能,选择试验对象及其材料参数,设计与制作装配式建筑箱板式钢结构试件,确定试验地震波,设置试验方案、步骤和加载制度,分析试件滞回、位移时程、骨架抗震性能。试验测试结果显示：在高轴压比下,试件出现了刚度退化、承载力降低、水平极限承载力下降、延展性变差等现象。由此表明,高轴压比下,试件受到地震波作用时,会产生低周反复加载过程,使试件处于三向受压失衡状态,破坏试件结构。因此,需要增加试件箍筋的布置密度,改变钢结构的初始刚度,约束试件核心混凝土,提高钢结构水平承载力,使试件处于三向受压平衡状态,增强装配式建筑箱板式钢结构抗震性能。     

钢筋混凝土剪力墙在荷载力作用下的抗剪承载力分析

钢筋混凝土剪力墙是将钢筋与混凝土进行有机结合,把这两种材料结合为一体能够进一步提高剪力墙的抗剪性能。钢筋混凝土剪力墙作为一种新型装配构件具有多方面优势,相比传统剪力墙更便于生产,采用现场组装的方式为高层建筑提供建筑基础。为对钢筋混凝土剪力墙在荷载力作用下的抗剪承载力进行分析,先组建力学模型,利用其中的软化拉压模型来计算抗剪力承载力,实现荷载受力模拟。在荷载力的作用下,通过有限元分析法对装配组件结构内部受力变化和墙体变形变化进行分析,并可以计算出钢筋混凝土剪力墙承载力。本文采用2块钢筋混凝土剪力墙作为试件进行荷载实验,对其进行多次不同程度的破坏,观察荷载力作用下的墙体的破坏形态,得到剪力墙抗剪承载能力。把理论计算结果与实验数据进行对比,可得本文的分析方法得到的结论与实际实验结果吻合度良好。     

装配式剪力墙中间层边节点的破坏形态试验分析

装配式钢骨混凝土具有承载力强、延性好等诸多优点,该种结构剪力墙在建筑行业应用范围较广,由于高层建筑中节点区域构造为关键部分。文中提出采用抗震实验,对装配式剪力墙中间层边节点破坏形态进行分析。利用有限元分析法先对混凝土的破坏规则、本构关系进行研究,再分析钢骨、钢筋弹塑性关系,根据上述力学分析设计装配式狗骨结构钢骨混凝土剪力墙。实验设计两个试件为普通剪力墙边节点试件JD-1和狗骨式剪力墙边节点试件JD-2,采用拟静力方法进行低周反复加载实验。通过两个试件对比实验结果表明,JD-1及JD-2试件破坏形态分为四个阶段,包括初裂阶段、屈服阶段、极限阶段及破坏阶段,根据破坏形态荷载滞回曲线分析可获知JD-2试件延性及耗能能力优势明显,抗震性能更加良好。     

钢筋钢纤维混凝土梁弯曲性能试验研究

对不同纤维掺量的钢筋钢纤维混凝土梁进行了弯曲静载试验,分析钢纤维对钢筋混凝土梁弯曲静载工作性能的影响。试验结果表明:钢纤维的掺入可以明显提高钢筋混凝土梁弯曲静载极限承载力,能够有效抑制混凝土裂缝的扩展,提高钢筋混凝土梁的整体刚度,在降低钢筋应力方面也有明显的效果。     

T型加劲肋长度对箱形柱——工字梁节点强度的影响

采用ANSYS有限元程序对外部补强箱型柱──工字梁节点模拟,通过对不同试件节点的应力分布和极限承载力分析得到不同长度加劲肋对节点强度的影响,提出在实际设计中应合理确定加劲肋的长度.     

混凝土梁表层嵌贴CFRP板条的抗剪加固性能试验研究

根据7个试件的加载试验．着重研究了表层嵌贴CFRP抗剪加固梁的破坏模式和极限承载力。结果表明。侧面嵌贴CFRP板条可大大提高未配箍筋混凝土梁的抗剪承载力,最大可提高86％;而且比目前工程应用最多的表面粘贴加固方法更有效。同时详细描述和分析了表层嵌贴CFRP抗剪加固混凝土梁的主要破坏模式,即梁侧面FRP-混凝土保护层剥离破坏。     

新型预制装配式混凝土梁板节点的抗裂性能试验研究

提出对装配式混凝土梁板节点进行实验并分析其抗裂性能。首先,文中利用钢板对焊拼接方式制作装配式混凝土框架,以钢骨和钢筋为主体设计装配式混凝土结构体8个,分别为两个钢骨混凝土框架中、边节点结构体和两个钢筋混凝土框架中、边节点结构体,进行拟静力低周荷载实验,分析混合体在破坏状态、承载力、延性系数等方面性能差异;其次,通过实验可知相同材料的钢骨混凝土框架中节点结构体其轴压比对破坏状态无明显影响,与钢筋混凝土结构体相比较钢骨中节点框架具备更好的极限承载力和延性性能,抗裂性能优于钢筋混凝土中节点框架;同样材料的钢骨混凝土框架边节点结构体受剪切破坏作用随轴压比增加而降低,且钢骨边节点结构体具备更高的耗能能力。     

混凝土表层嵌贴CFRP板条的极限粘结承载力分析

板-胶剥离破坏是混凝土表层嵌贴CFRP板条加固方式常见的破坏形式。如何求得此种剥离破坏的极限粘结承载力至为重要。目前只有通过数值法反复试算,但计算工作量较大。本文根据试验所得的粘滑曲线和假定的粘结失效准则导得了极限粘结承载力的计算公式,计算结果与试验结果和已有的数值法计算结果吻合较好。该法计算简便,可供实际加固设计参考采用。     

大直径超长群桩有效桩长问题的有限元参数分析

采用大型有限元软件ABAQUS,针对大直径超长群桩的有效桩长进行三维有限元数值分析.采用极限承载力控制法,对竖向荷载下不同布桩形式的大直径超长群桩基础的有效桩长进行研究.结果表明:有效桩长随桩数的增多而增大,随桩距的增大而减小;桩数增多,有效桩长对应的群桩的极限承载力降低,桩距的变化对有效桩长对应的群桩的极限承载力影响不大.     

异形钢管混凝土柱外套板式节点试验及数值模拟研究

本文提出一种异形钢管混凝土框架角柱外套板式节点。针对节点制作1种异形柱外套板式(BASE)试件进行拟静力试验,取得节点的滞回曲线、骨架曲线和破坏模式等。对BASE节点进行有限元模拟,验证了模型的正确性;对验证后的有限元模型进行变参数分析,研究外套板厚度、T型件翼缘厚度对节点承载力、耗能能力和延性的影响。试验结果表明：节点主要靠螺栓滑移和H型钢梁屈曲耗能,H型钢梁所形成塑性铰远离节点核心区域,属于典型的延性破坏,符合“强节点弱构件”的设计原则;参数分析中增加节点外套板厚度对节点的耗能能力和延性有一定提升,极限承载力没有较大变化;同时,随着T型件翼缘厚度增加,节点延性逐渐增大,耗能能力明显提升,极限承载力出现逐渐提前。