不同截面冷弯型钢-泡沫混凝土组合墙体抗震性能

为研究不同截面形式冷弯型钢-泡沫混凝土组合墙体的抗震性能,设计了3个足尺试件,分别为一字形、T形和工字形截面墙体.通过拟静力试验,得到各试件的破坏模式、滞回性能及应变分布情况,分析翼缘对墙体承载力、刚度、耗能及延性等力学指标的影响.结果表明:翼缘增强效应显著,与一字形截面墙体相比,T形截面墙体的峰值荷载、延性及耗能分别提高18.6%、20.1%和25.8%,工字形截面墙体的峰值荷载、延性及耗能分别提高74.8%、49.8%和119.4%;T形截面墙体正、负向加载的抗震性能差异较大,翼缘受拉方向的承载力和延性分别为反向加载的1.3倍和1.7倍,翼缘受压方向的抗震性能与一字形截面墙体接近;翼缘立柱的应变随着荷载的增加,逐渐呈中间大两端小的分布,存在剪力滞后效应.

无机胶粘贴纤维布加固钢筋混凝土梁高温性能试验研究

常用的环氧树脂类有机粘结剂难以承受100℃以上的高温,采用无机粘结剂(MOC)来粘结纤维布加固钢筋混凝土结构,以期改善耐火性能。首先试验了这种无机粘结剂在常温下的各种性能,并对分别采用MOC和环氧树脂作为粘结剂的纤维布加固素混凝土小梁在常温下的受弯承载力进行了比较,证实用MOC作为粘结剂是可行的。随后进行了100℃~400℃间4种高温下MOC的各种性能试验,结果表明,在温度低于300℃时,MOC能保持较好的加固性能,当温度达到400℃时,MOC的各种性能下降很多,这主要是由其成份中结晶水损失过多所致。理论研究发现,混凝土的抗拉强度在300℃时也已降到原来的52%,使胶与混凝土的粘结强度降为原来的72%,因此,建议在使用MOC作为粘结剂时,碳纤维布外表面应采用防火涂层,使胶层处的温度小于300℃。

碳纤维布加固混凝土框架受力性能

为了避免纤维布拉断、剥离等提前破坏模式,提出了铝角钢/FRP加固框架结构梁、柱端部的新型加固方法.介绍了两跨两层框架试件的几何、配筋、加固过程和试验方法.通过比较分析,选择合适的应力-应变模型以模拟FRP对混凝土的约束效应,截面的弯矩-曲率关系近似地采用带软化段的四折线型,对加固后的框架进行非线性分析,与试验结果作了对比.最后,研究了混凝土约束效应、加固长度、合理选择待加固杆件对加固框架受力性能的影响.数值分析结果与试验结果吻合良好,FRP产生的约束效应对框架受力有较大影响,适当选择加固长度和加固量,可以实现塑性铰或破坏面位置的转移,特别加强薄弱的杆件,可以取得显著的加固效果.

再生混凝土砌块砌体基本力学性能研究

通过对再生混凝土砌块砌体的轴心抗压、沿通缝抗剪及剪-压复合抗剪试验,研究其破坏特征及力学性能。得出砌体抗压强度设计值略低于混凝土多孔砖砌体的抗压强度规范设计值;给出再生混凝土砌块砌体的抗压强度平均值建议公式、受压应力-应变曲线建议公式、弹性模量及泊松比的建议取值。指出砌体沿通缝截面抗剪强度比普通混凝土多孔砖砌体的抗剪强度规范值有较大幅度提高;给出再生混凝土砌块砌体沿通缝截面抗剪强度平均值建议公式;绘制出其实测剪-压相关曲线,并给出剪摩、剪压、斜压3种破坏模式的建议界限值及变摩擦系数剪摩理论的抗剪强度建议公式。

框架－剪力墙结构弹塑性性能的试验研究

通过对框架－剪力墙结构破坏形态的分析，得出加强柜架底层配筋可起到二道设防作用并推迟框架形成可变机构。进行了两种柜。剪并联体模型试验，证实本文方法具有结构自控的效果，同时得出了框。剪结构的内力重分布规律、塑性铰出现规律等．

框架-抗震墙结构弹塑性手算法

目前在抗震设计中除少数工程(如结构布置复杂、房屋很高或政治、经济意义重大的工程)需采用弹塑性时程分析法外,大多数工程仍然延用弹性计算方法,但该方法难以直接计算出结构在弹塑性阶段的位移和内力。本文以试验为基础,探讨了弹塑性手算方法。

碳纤维片材抗弯加固钢筋混凝土梁的试验研究

通过20根碳纤维片材加固梁的抗弯试验,提出了碳纤维片材的应变计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。试验结果表明:碳纤维片材加固钢筋混凝土梁无尺寸效应;混凝土保护层厚度的变化对纤维应变基本无影响;剪跨内碳纤维片材长度的增加可提高碳纤维的应变;随着碳纤维片材层数的增加,驳离破坏的起始点由加载点下变到片材端部,片材应变显著降低。

粉煤灰小型空心砌块砌体试验研究

粉煤灰砌块砌体的研究与应用对节能降耗、保护环境、加快推广新型墙体材料的应用具有十分重要的意义。通过粉煤灰小型空心砌块砌体的抗压强度试验和沿通缝截面抗剪强度试验,对其强度、本构关系和弹性模量等基本力学性能进行了分析研究,并结合我国现行规范中已有的砌块砌体计算公式,提出了粉煤灰小型空心砌块砌体的抗压抗剪强度计算公式、应力应变曲线以及弹性模量的计算方法。经分析,其计算结果与试验值吻合较好,填补了规范中粉煤灰砌块基本力学性能分析研究的空白,并为今后工程设计提供了基本技术参数支持和理论参考。

偏八结点等横向位移有限元

根据抗震墙结构、梁等以弯曲变形为主的结构和构件的变形特点 ,假定横向位移相等 ,提出了一种新的单元———偏八结点等横向位移有限元 ,通过算例证明其对于以弯曲变形为主的结构和构件 ,具有所需单元少、总刚小、计算精度高等特点 .本文提出的位移相等假定下的总刚集成方法 ,简单明了 ,具有通用性 .

高层结构自由振动问题行列式查找法的改进

<正> 自振周期和振型是结构抗震设计和研究的重要参数.高层建筑结构无阻尼自由振动问题总可归结为求解式(i)的广义特征值问题[K]{x}=λ[M]{x}(1)其中,λ=ω~2,[K]、[M]为对称稀疏矩阵,[K]为正定.如对[K]作三角分解,式(1)可转化为求解对称满矩阵的标准特征值问题.由于以上转化包含了求逆过程,当[K]对于求逆性态较差时,往往带来较大误差.针对上述问题,K.K.Gupta 在文献[1]中提出了行列式查找法,其主要工作量在于二分法隔离特征值,它占用计算机时长,因而较少用于结构振动计算.我们知道,高层建筑结构在不考虑扭转振动时,通常只需计算前三个振型(三个最小特征值),且目前已有一些计算自振周期的近似计算公式,这些公式比较粗糙,但通过本文的改进,可用作迭代的初始值.这样就可省去行列式查找法中的主要工作量——隔离特征值,加快了迭代速度.

建筑结构无阻尼自由振动问题的快速迭代法

自振周期和振型是结构抗震设计和研究的重要特性.建筑结构的刚度矩阵和质量矩阵具有高度的稀疏性,为迭代计算提供了良好的条件.本文利用自振周期近似计算公式所给值作为迭代初始值,进行反乘幂迭代,计算速度快,精度高.可用于编制结构动力分析程序.

钢筋混凝土框架多罕遇地震作用变形验算的合并

根据多遇和罕遇地震作用水平地震影响系数间的相互关系，导出了正常配筋情况下楼层屈服强度系数的近似计算公式，得出了同时满足多、罕遇地震作用下抗震变形要求的层间弹性位移角限值，将罕遇地震作用下的薄弱层抗震变形验算归并到多遇地震作用下的抗震变形验算中，避免了截面配筋后可能因罕遇地震作用下弹塑性变形验算不满足要求而重新进行截面设计的麻烦，并提供了一种合理选择截面尺寸的方法，简化了钢筋混凝土框架结构设计。

框－剪结构中框架等效刚度的计算

根据框架－剪力墙结构承受倒三角形荷载时框架所分配到的实际水平分布荷载，严格推导了框架考虑柱轴向变形的等效剪切刚度计算公式，并给出了算例和结论。

高温后再生混凝土抗压强度的试验研究

再生混凝土经高温冷却后,其主要力学性能指标将发生变化。完成了144块不同再生骨料取代率(0,50%,100%)的再生混凝土立方体试块在20～800℃高温后的抗压强度试验。通过对试验现象与结果的分析,研究了高温后再生混凝土的残余抗压强度与所经历温度之间的相互关系,提出了高温后再生混凝土残余抗压强度与所经历温度之间关系的拟合回归公式。

严寒地区基于热工和力学性能的混凝土自保温砌块设计及优化

设计了一种墙厚280 mm、满足东北严寒地区节能要求的混凝土自保温砌块.首先,分析了影响混凝土自保温砌块保温及受力性能的主要指标;其次,基于规范对砌块块形的相关要求,设计了15种自保温砌块块形;然后,利用ANSYS有限元分析软件,求解这15种砌块的传热系数和抗压强度;最后,运用多目标性能优化方法对砌块热工性能、力学性能和容重进行综合优化,得出最佳块形,并对其进行二次热工性能、力学性能优化,以得到最终最优块形.结果表明:最终最优块形的传热系数为0.350 W/(m2·K),毛截面抗压强度为6.50 MPa,横肋与竖肋应力相近,自保温砌块受力更加合理;在空心率相同的前提下,自保温层宜采用非均匀排列,近冷热源两侧端面的保温层越厚,砌块保温节能效果越好.

深基坑支护结构的反演分析与实测研究

结合桩列式钻孔灌注桩加角撑的典型支护结构工程实例,进行了桩身应力和变形的现场实测,采用考虑空间效应和反演方法的整体式支护结构体系的有限元分析理论,提出一整套动态施工模拟方法。通过理论研究与实测结果分析。

碳纤维加固钢筋混凝土板耐火性能试验研究

对5块钢筋混凝土板(分别为未加固、采用有机胶或无机胶粘贴碳纤维加固、采取或不采取防火保护措施)进行标准火灾试验,得出了不同种类的胶粘剂和是否采取防火保护措施对高温下碳纤维加固钢筋混凝土板的破坏形态、跨中变形、耐火极限等的影响。试验结果表明:即使未采取任何防火保护措施,无机胶粘贴碳纤维加固钢筋混凝土板仍具有较好的耐火性能;未采取防火保护措施的情况下,有机胶粘贴碳纤维加固钢筋混凝土板的耐火性能比较差;有机胶粘贴碳纤维加固钢筋混凝土板,采取适当的防火保护措施后,可有效降低碳纤维粘贴层的温度,从而保证碳纤维与混凝土的粘结强度。

钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁组合框架节点的试验研究

通过对四个由钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁构成的组合框架节点在低周反复荷载作用下的试验表明 ,这种组合框架节点具有良好的抗震性能。同时给出了节点核心区受剪承载力的计算方法 ,并将试验值与计算值进行了比较 。

FRP加固混凝土梁中弯曲和弯剪裂缝引起的FRP剥离破坏试验

采用同样尺寸的钢梁和混凝土梁,通过中间绞结和底面粘贴FRP布而形成的组合梁,对其进行抗弯试验来研究钢筋混凝土梁弯曲或弯剪裂缝所导致的FRP剥离破坏.试验共设计了7组21根组合梁,通过2个对称的集中荷载进行抗弯试验,重点研究了组合梁破坏过程和形态、FRP布在加载过程中应变分布的规律、不同的裂缝开展程度对组合梁初裂荷载和极限承载能力的影响以及混凝土强度对FRP与混凝土粘结强度的影响.试验结果表明:组合梁的初裂荷载与FRP的长度没有关系,主要取决于裂缝的竖向位移;裂缝的竖向位移和FRP的长度对梁的极限荷载具有较大的影响,特别是在FRP锚固长度较小的情况下.针对梁中弯曲及弯剪裂缝引起的FRP剥离破坏进行了深入的试验研究,为工程结构加固提供了一定的参考依据.

碳纤维加固钢筋混凝土柱耐火性能试验研究

通过对2根采用不同粘结剂的碳纤维加固钢筋混凝土柱和1根未加固的钢筋混凝土柱进行的标准火灾试验,对比了各柱的破坏形态、截面温度场、轴向变形以及耐火极限。结果表明:有机胶粘贴碳纤维布所形成的约束在受火几分钟后就会失去约束作用,而无机胶粘贴碳纤维布所形成的约束在受火几十分钟后仍然可以为核芯混凝土提供良好的侧压力;无机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱耐火性能较好,其耐火极限较有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱提高了53.3%,且与相同荷载比条件下的未加固柱的耐火极限相当。