体积配箍率对轴压比超限的钢筋混凝土框架柱抗震性能的影响

利用ABAQUS软件对试验原型结构的试验进行模拟,并根据试验原型结构的试验结果对ABAQUS软件中的模型参数进行修正.在此基础上创建5个体积配箍率不同的框架柱,在固定轴向荷载和低周反复荷载作用下进行模拟试验;通过分析构件的骨架曲线和滞回曲线,找出体积配箍率对轴压比超限框架柱抗震性能的影响规律.研究结果表明:随着体积配箍率的增加,框架柱荷载-位移曲线愈加饱满;位移延性系数和极限位移得到显著提高,并具有良好的延性及耗能能力.

计入墙体水平筋时约束边缘构件体积配箍率的计算方法

基于剪力墙配箍特征值的力学定义,对计入墙体水平筋时约束边缘构件体积配箍率的计算方法进行了讨论。

剪力墙边缘构件体积配箍率和纵筋配筋率计算程序的开发

介绍了剪力墙边缘构件体积配箍率和纵筋配筋率计算的程序实现方法,并给出了算例。

梁板的最小配筋率和柱的最小体积配箍率

本文提供了按新规范计算的各类情况下梁板的最小配筋率和柱的最小体积配箍率，以便设计人员快速查阅。

不同体积配箍率下区域约束混凝土圆柱的抗震性能试验研究

通过对两根体积配箍率分别为3.08%和2.2%(对应箍筋间距分别为50mm和70mm)的区域约束混凝土圆柱进行拟抗震试验研究,研究结果表明,体积配箍率为2.2%的圆柱滞回曲线较为饱满,但其它性能却远远不及体积配箍率为3.08%的圆柱;综合得出,体积配箍率为3.08%的圆柱抗震性能较好。

计入墙体水平筋约束边缘构件体积配箍率的计算方法与应用

现行的结构设计规范[1~3]均规定在剪力墙约束边缘构件体积配箍率计算时,可适当计入满足构造要求且在墙端有可靠锚固的墙体水平分布钢筋,配套的国标图集[4~5]也给出了剪力墙水平钢筋计入约束边缘构件体积配箍率的构造做法。本文结合具体设计实例阐述此方法对减少约束边缘构件箍筋用量的效果,实践证明效果良好,受到业主的好评。

型钢混凝土柱最小体积配箍率研究

体积配箍率是影响型钢混凝土柱抗震性能的重要因素。为保证地震作用下型钢混凝土柱的延性,《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138—2001)对型钢混凝土柱的最小体积配箍率进行了规定。由于研究尚不充分,规程中对型钢混凝土柱最小配箍率的要求与钢筋混凝土柱相同,给型钢混凝土柱的施工带来较大困难。本文通过试验定量研究了体积配箍率与型钢混凝土柱延性的关系,根据26根型钢混凝土柱低周反复荷载试验结果,拟合出试件延性系数与配箍率的关系式;在此基础上提出型钢混凝土柱的最小配箍率建议公式,并利用有限元分析对建议公式进行了验证。

巨型钢骨混凝土柱最小体积配箍率的思考

对与设计及施工关系较密切的钢骨混凝土柱的最小体积配箍率进行探讨,讨论相关规范、规程中规定的差异,给出若干实际工程设计的钢骨混凝土柱的体积配箍率。基于极限分析理论,探索混凝土柱的极限破坏机制,建立了极限平衡方程并求解出最小体积配箍率。

约束边缘构件阴影区域体积配箍率计算的简便方法

在实际工程结构中，剪力墙边缘构件形式多种多样，约束边缘构件阴影区域的体积配箍率计算复杂，如逐个复核将非常繁琐，且大大降低设计效率。因此，文[2]给出了不同的墙厚、箍筋直径、肢长的一字形、T形、L形等标准边缘构件阴影区域的体积配箍率；文[3】中将T形、L形边缘构件拆分成一字形构件，并给出各种墙厚和箍筋直径的体积配箍率，供设计查阅。但在实际工程中会遇到很多边缘构件不是规范给出的标准形式，上述方法的应用仍不方便。

配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱边节点抗震性能试验研究

改善工程材料韧性和耐久性,提高框架梁柱节点抵抗变形和破坏的能力,是提高框架结构抗震韧性的有效途径之一。采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料代替普通混凝土应用到梁柱边节点,考虑轴压比和加密区体积配箍率的影响,设计6个配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料、1个配筋单掺PVA纤维增强水泥基复合材料和1个钢筋混凝土梁柱边节点试件进行拟静力试验,分析其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力、钢筋应变和梁端塑性铰区转角,探讨混杂纤维的加入对梁柱边节点抗震性能的影响。结果表明:与钢筋混凝土节点和单掺PVA纤维增强水泥基复合材料节点相比,PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料节点的承载力高、变形能力大、延性好、耗能能力强,抗震性能显著提升。当试验轴压比从0.12增加到0.24,梁端塑性铰区产生一定的外移,塑性性能发挥更充分,同时试件的变形能力、延性、耗能能力增加。在加密区体积配箍率减小的情况下,试件仍表现出良好的抗震性能。

内配螺旋箍筋方钢管高强混凝土柱的轴压试验

为研究内配螺旋箍筋方钢管高强混凝土柱的轴压性能,对内填混凝土强度为112 MPa的3个内配螺旋箍筋方钢管混凝土(SCCFST)试件和1个方钢管混凝土(CFST)试件进行单调轴压加载,试验参数为螺旋箍筋的体积配箍率和屈服强度.结果表明:相较于CFST试件,SCCFST试件的轴压承载力基本没有提高,但峰值后性能有明显改善;每一次螺旋筋的断裂会导致SCCFST试件承载力显著下降;SCCFST柱承载力实测值与CFST柱承载力计算值的吻合程度较好.

方形箍筋约束混凝土轴压力学性能尺寸效应试验研究

基于11组方形箍筋约束混凝土棱柱体试件的轴心受压试验,通过对比各试件的破坏形态、应力-应变关系曲线、峰值强度、峰值应变以及峰值后变形能力等指标,研究了试件尺寸和箍筋形式对约束混凝土力学性能的影响规律以及尺寸效应随体积配箍率的变化规律.结果表明:在体积配箍率和箍筋形式均相同的情况下,随着试件几何尺寸的增大,峰值强度、峰值应变以及峰值后变形能力均呈下降趋势;体积配箍率越低,峰值强度的尺寸效应越显著,而峰值应变以及峰值后变形能力的尺寸效应越弱;对于体积配箍率相同的试件,当箍筋形式随试件尺寸的增大变得越来越复杂时,大尺寸试件的峰值强度增幅较小,其值仍低于箍筋形式最简单的小尺寸单箍试件.而峰值应变以及峰值后变形能力均有较大幅度提升,其值高于箍筋形式简单的小尺寸单箍试件.最后,将各试件的核心区混凝土峰值强度与2个典型模型的预测结果进行了对比,计算结果显示,传统模型不能很好地预测试件尺寸对峰值强度的影响.

圆形箍筋约束混凝土力学性能尺寸效应试验

为了考察约束混凝土轴压力学性能的尺寸效应,对10组圆形箍筋约束混凝土短柱进行了单调轴压试验,在试验基础上对比分析了试件几何尺寸对试件破坏特征,承载能力及变形能力的影响。试验结果表明:峰值应力随试件尺寸的增大而下降,且体积配箍率越低,下降趋势越明显;无保护层试件的峰值轴向应变、峰值环向应变以及峰值后变形能力也随试件尺寸的增大呈下降趋势;当体积配箍率较低时,保护层的存在使试件极限承载力有所提高,且大尺寸试件的提高幅度偏大;而当体积配箍率较高时,保护层对试件极限承载力贡献很小。

钢筋混凝土矩形柱截面曲率延性系数概率分析

把钢筋混凝土柱的设计参数 ,如轴向力、箍筋配筋率、材料强度和截面几何尺寸看做随机变量 ,采用 Monte-Carlo随机模拟法 ,分析了受矩形箍筋约束的矩形截面柱曲率延性系数的概率特性 .近似得出曲率延性系数的概率分布函数和特征值 .分析了轴向力、体积配箍率。

内置箍筋砌块砌体轴压力学性能试验

为了增强砌块剪力墙结构的抗震能力,进行了7个内置箍筋的砌块砌体剪力墙约束边缘试件和1个无约束试件的轴压试验,约束箍筋设置在砌块壁内,试件的设计考虑了试件的体积配箍率、箍筋的形式和箍筋的间距影响.结果表明:砌块壁内设置了箍筋约束后,试件的承载力和变形能力都有较大程度的提高,破坏状态有了很大程度上的改善.参考箍筋约束混凝土的强度计算方法,提出了砌块砌体约束边缘试件的强度计算公式.

五螺箍圆形短柱轴压性能研究

研究目的:螺旋箍筋发展至今已有100多年,圆形柱的螺旋箍筋形式一直较为单一,因此本文通过数值模拟,将新型五螺箍应用到圆形短柱中,对比常见的单个螺旋箍筋和双重螺箍,研究不同混凝土强度和箍筋体积配箍率下圆形短柱轴压性能,并分析五螺箍对混凝土的复合约束作用规律,结合约束混凝土理论,提出五螺箍短柱轴压承载力计算模型。研究结论:(1)五螺箍在圆形短柱中应用效果较好,相比螺旋箍筋和双重螺箍,配置五螺箍的圆形短柱具有显著更大的轴压承载力和极限位移;(2)五螺箍对圆形短柱的约束效果随混凝土强度等级的提高而减小,随箍筋体积配箍率的增大而增大;(3)本文提出的五螺箍短柱轴压承载力计算模型误差较小、偏于安全,对工程实践有一定借鉴意义。

新型五螺箍矩形短柱轴压承载力计算分析

螺旋箍筋应用于钢筋混凝土柱能明显提高柱的承载力及延性,为了研究五螺箍矩形混凝土短柱在轴心受压荷载作用下的力学性能和轴压承载力计算方法,首先,结合已有文献中的试验建立有限元模型,并将有限元分析结果与试验结果进行对比,以验证有限元模型的正确性;其次,基于材料用量相等的原则,设计了4种不同配箍形式的矩形截面柱,基于已验证了的有限元模型开展了不同混凝土强度对上述4种柱的轴压承载力和延性的影响研究;最后,通过对五螺箍柱进行参数分析,提出了基于体积配箍率的轴压承载力计算方法.研究结果表明:五螺箍较五环箍、矩形箍和矩形螺旋箍柱构件承载力均值分别提高0.78%、6.70%和13.73%,延性系数均值分别提高2.00%、10.32%和10.41%,说明五螺箍柱有较高的承载力和延性;与各国规范提出的公式进行对比,本文建议的轴压承载力计算方法较为简便,且与试验值的误差均值仅为2.83%.

螺旋箍筋混凝土短柱低速冲击作用实验研究

为了探究螺旋箍筋对约束混凝土短柱轴向冲击作用的影响,采用超高落锤试验机对不同配箍间距和直径的混凝土短柱进行轴向冲击试验。研究发现:螺旋箍筋的直径大于其间距对轴向冲击承载力的影响,且当螺旋箍筋的直径越大时,箍筋间距对冲击承载力的影响越小。冲击力峰值随着配箍率增大呈一次线性增大,在配箍率较大(1.94%~2.91%)时,配箍率增大对冲击力峰值影响较小;在配箍率较小(0.68%~1.83%)时,配箍率增大对冲击力峰值影响较大。

钢管混凝土核心柱轴压组合性能分析

对于钢管混凝土核心柱,核心钢管混凝土和外围普通混凝土的受压性能存在明显差异,本文分析了外围混凝土体积配箍率等因素对柱协同工作的影响,推导出了临界状态时外围混凝土柱的配箍率,并与试验值进行对比,吻合良好。

钢筋混凝土框架柱在高轴压比下的抗震性能试验

在大型火力发电厂主厂房结构、高层钢筋混凝土结构以及其它重型工业建筑结构中 ,柱一般都承受很大的竖向荷载 ,故轴压比设计问题是柱设计的一个非常重要的因素。针对目前大型火力发电厂主厂房结构设计时遇到的突出问题之一——钢筋混凝土框架柱轴压比超限现象 ,进行了 3个采用复合配箍框架柱在高轴压比下和周期反复荷载作用下受力性能的试验研究 ,观察了框架柱破坏过程和破坏机理 ,分析和研究了复合箍钢筋混凝土柱的高轴压比和配箍率等因素对复合箍钢筋混凝土柱滞回特性、延性的影响。最后 ,通过试验现象研究 ,对框架柱轴压比限值作了较为系统的论述 ,主要针对《火力发电厂结构设计规范》中轴压比限值较《混凝土结构设计规范》(GBJ1 0 - 89)超限问题进行进一步的研究和探讨。