不同配筋率下钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力试验研究

为研究纵筋配筋率对普通钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力的影响,制作了4个配筋率分别为0.3%、0.7%、1.2%及1.8%的无腹筋板柱中节点并进行冲切试验,试验结果表明:随着配筋率的增加,板柱节点的初始刚度和极限承载力明显增加,试件的延性降低,破坏模式由弯曲破坏逐渐向冲切破坏转变;收集并整理了国内外269个板柱节点冲切试验的数据,通过与采用中国规范、美国规范、欧洲规范和日本规范抗冲切承载力计算公式计算结果的对比分析,进一步说明了在冲切承载力计算公式中考虑纵筋配筋率的必要性;通过对试验数据的回归分析,考虑包含纵筋配筋率在内的主要影响因素,建立了适用于钢筋混凝土无腹筋板柱抗冲切承载力的计算公式。

型钢剪力架增强混凝土板柱节点抗冲切试验研究

研究型钢剪力架增强钢筋混凝土板柱节点的抗冲切性能,得到型钢剪力架设计的优化方案。考虑型钢的翼缘厚度、腹板厚度、伸臂长度、锚固栓钉规格不同,设计9个板柱节点试件进行反向静力模拟加载试验,考察试件的破坏历程和破坏形态,量测节点的承载力、变形和应变等指标,调查不同设计组合对板柱节点抗冲切破坏模式和承载力的影响规律,阐明其失效破坏机制。结果表明:型钢剪力架能够提高板柱节点的抗冲切性能,改善冲切破坏的脆性特点;设置型钢翼缘、锚固栓钉能够强化节点内纵筋、型钢和混凝土的协同工作,增加型钢腹板厚度和设置翼缘均可在一定程度上提高板柱节点的抗冲切承载力和延性能力;锚固栓钉代替型钢翼缘可改善板柱节点的抗冲切承载力,但在改善延性方面的效果不如带翼缘试件;增加翼缘厚度来提升承载力存在边际效应,型钢伸臂长度太短难以发挥型钢剪力架的抗冲切增强作用。参考现有规范方法以及试验结果,提出了型钢剪力架增强混凝土板柱节点抗冲切承载力计算方法。

带端板抗冲切钢筋及其在高层建筑筏板中的应用

在高层建筑的基础类型中,筏板基础具有刚度大、沉降均匀、承载力高、抗震性能好等优点,控制筏板厚度的主要因素是筏板的抗冲切承载力。提出带端板抗冲切钢筋的概念,通过在高强钢筋两端设置端板解决抗冲切钢筋的锚固问题,采用设置抗冲切钢筋提高筏板抗冲切能力,并结合规范阐述了筏板带端板抗冲切钢筋的设计方法。在此基础上,归纳了带端板抗冲切钢筋的构造措施,并对带端板抗冲切钢筋的工程应用情况和综合效益进行分析。研究结果表明,抗冲切钢筋能有效提高筏板的抗冲切承载力,且能节省工期,有较好的经济效益。

基于PSO-SVR的RC板柱节点抗冲切承载力预测与影响因素分析

混凝土板的抗冲切承载力是结构设计中的重点与难题,基于所收集的475组钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力数据,建立了粒子群算法优化参数选择的支持向量机(PSO-SVR)预测模型,进行多个给定影响因素作为输入变量的RC板柱节点抗冲切承载力预测。将该模型与其他理论经验计算式的预测结果进行对比,结果表明,PSO-SVR模型的误差最小,预测结果最好。最后,利用SHAP解释模型对影响抗冲切承载力的不同指标进行敏感性分析,在给定的6个输入参数中,板的有效深度是最主要的影响因素,钢筋屈服强度的影响最弱。研究结果可以为钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力的预测提供新的思路与方法。

国内外钢筋混凝土平板抗冲切承载力计算公式对比分析

针对国内外抗冲切承载力计算公式形式不一,且对影响冲切承载力的因素考虑各不相同,各国抗冲切承载力计算公式计算结果相差较大的情况,选取混凝土强度、配筋率、有效高度、加载面积等主要影响抗冲切承载力计算结果的因素,对比各国公式的计算结果,发现中国规范和美国规范公式在混凝土强度等级较低的时候计算结果相较于欧洲规范公式计算结果较小;对于纵向配筋率,中国规范与美国规范并未考虑,存在一定的安全隐患;在有效高度方面,三种规范公式计算值相差较小;对于加载面积的对比,当加载面积较小时,各规范公式计算结果相差较小,随着加载面积逐渐增大,欧洲规范公式计算值相较于美国和中国规范最大,美国规范次之,中国规范最小。对比分析可知,中国规范抗冲切承载力计算公式相对保守,且并没有考虑纵向配筋率的影响,这在某些不利情况下可能会出现计算结果失真。

钢筋砼板内抗冲切钢筋型式的研究与探讨

本文介绍了国内外抗冲切钢筋的研究现状,对抗冲切钢筋的型式进行了归类总结,并分析了各类抗冲切钢筋所存在的问题,同时,提出了一种新型的具有较效能的抗冲切钢筋。

不平衡弯矩作用下板柱节点抗冲切性能非线性分析

通过研究不平衡弯矩作用下板柱节点变参数、刚度变化等受力性能的特点和规律,为弥补试验研究的局限性,全面认识板柱节点的受力特征、内力分布规律提供新的研究途径,同时也为工程设计与实践提供理论指导。应用OpenSees(Open System for Earthquake Engineering Simulation)有限元计算平台建立了与试验相同的三维网格梁数值模型,通过数值模拟结果与试验结果的对比分析,验证了有限元分析模型的可行性.对不同的板厚,以不平衡弯矩水平、配筋率及混凝土强度为变参数分别进行了数值模拟.结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好,不同的不平衡弯矩水平对节点抗冲切性能影响显著,配筋率的变化对构件开裂荷载、极限承载力以及延性影响显著.因此,合理地建立有限元模型可较好地模拟不平衡弯矩作用下板柱节点的受力性能;随着不平衡弯矩水平的增大,极限承载力显著降低,随着配筋率的增大,极限承载力显著增大、延性降低。

板柱节点抗冲切性能分析的力学转化模型

提出了一种基于力学转化模型的钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能分析方法,该方法能够将传统弹性力学的研究问题用结构力学模型解决.通过OpenSees(Open System for Earthquake Engineering Simulation)计算平台进行建模,根据数值分析和试验结果的对比,确定和验证模型中的关键参数.结果表明,该数值模型能够很好模拟板柱节点的抗冲切性能,包括载荷-变形响应、刚度变化规律及变形分布规律等,为全面认识板柱节点的工作机理、受力特征及内力分布规律提供新的研究途径,同时为工程设计与实践提供理论指导.

配置抗冲切钢筋的混凝土异形柱-板柱连接试验研究

在9个柱截面为三种典型异形柱(十字形、T形和L形) -板柱连接未配置抗冲切钢筋时的冲切特性试验基础上,以十字形柱-板柱连接为代表,通过三个配置抗冲切钢筋试件与三个未配抗冲切钢筋试件的对比试验,研究了异形柱-板柱连接配置抗冲切钢筋后的冲切特性,同时将锚栓和箍筋的抗冲切性能进行了对比。试验结果表明,抗冲切钢筋可以有效地提高板的受冲切承载力和延性,在改善延性方面,锚栓比箍筋更有效。另外,将国外几个主要规范ACI3 18、BS8110及MC90 ,关于对非矩形荷载面冲切临界截面周长的规定进行了比较,从试验结果看,ACI3 18规范的取法更合理。

混凝土板柱节点配置抗冲切锚栓的试验研究

通过对6 个板柱节点配锚栓抗冲切承载力试验,分析了锚栓的强度和变形性能,探讨了锚栓的合理配筋率.并通过本人及国外的试验数据,对设计计算方法进行了研究。

配双钩筋板柱连接的抗冲切性能试验研究

提出了一种新型抗冲切钢筋双钩筋 ,并通过试验证明了其良好的抗冲切性能 .在对 5个配双钩筋板柱连接试件的试验结果进行详细介绍与分析之后 ,讨论了双钩筋直径、肢数及布置对试件抗冲切承载力的影响 ,并根据试验资料给出了承载力计算公式 。

钢筋混凝土板配置抗冲切锚栓的设计建议

锚栓在提高板柱连接的强度和延性方面具有优良的性能。为了考察锚栓的抗冲切性能,进行了三个配置锚栓和传统箍筋的板冲切对比试验。试验表明锚栓比箍筋更能有效地提高板的抗冲切能力和改善板柱连接的延性。根据国内外试验资料,探讨并提出了抗冲切锚栓的设计构造措施,同时结合我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)提出了配置锚栓的板抗冲切设计方法。所提出的公式的计算值与试验结果符合较好,并具有一定的安全度,可供采用锚栓进行抗冲切设计时参考。

混凝土强度对钢筋混凝土桥面板抗冲切性能的影响

为研究不同混凝土强度对钢筋混凝土桥面板抗冲切性能的影响,在试验基础上建立不同混凝土强度的钢筋混凝土桥面板数值计算模型。在验证数值计算模型正确的基础上,采用数值模拟方法分别对钢筋混凝土桥面板混凝土损伤、应力分布、极限承载力及其变化趋势进行分析。结果表明,混凝土强度对钢筋混凝土桥面板弹性模量、延性等性能均有不同程度的影响。以中国规范GB 50010—2010抗冲切承载力计算公式为基础,采用回归方法,拟合得到适用混凝土强度为C15~C80的抗冲切极限承载力公式。为验证提出公式的可靠性,通过对比国内外学者试验数据与各抗冲切承载力公式计算值,认为该公式无论在混凝土强度较低还是及较高时,均能较为准确预测钢筋混凝土桥面板极限承载力。

抗冲切元件对板柱节点受力性能的影响

为了研究不同抗冲切元件对板柱节点的破坏形态、刚度和延性的影响,用ABAQUS有限元软件对配有六种不同抗冲切元件并受不平衡弯矩作用的板柱节点进行有限元分析,研究结果表明:抗冲切锚栓不仅能有效的提高节点的受冲切承载力,又能改善节点延性;普通抗冲切剪力架可明显提高节点抗冲切性能,腹板开洞的剪力架可改善节点的延性。设抗冲切元件后,各试件实现冲切面的外延,破坏面发生在元件内或元件外,对板柱节点实际工程施工提供理论指导。

压型钢板对组合板抗冲切承载力的影响

目的研究压型钢板和混凝土粘结成整体共同受力时,对抗冲切承载能力的影响.方法在理论分析的基础上,综合考虑各种因素并根据试验数据,进行对比分析.结果组合楼板中钢板与混凝土之间的联系主要依靠压型钢板的纵向波槽及压痕等.压型钢板肋部的形状参数以及压型钢板波高等型号参数对抗冲切承载力具有一定影响.结论通过对压型钢板和混凝土粘结成整体共同受力时的抗冲切承载能力研究,给出了压型钢板型号对抗冲切承载力设计值的影响,压型钢板型号对组合板的抗冲切承载力影响,可按给出的折减系数公式计算并可作为实际工程设计时的参考.

混凝土板抗冲切配筋研究进展

配置抗冲切钢筋通常是提高平板结构抗冲切能力的最合适措施 .几十年来 ,国内外对抗冲切配筋问题开展了相当规模的研究 .本文总结性地按其作用方式及设计方法 ,将迄今所有的抗冲切配筋型式平行地分为基本的两类 :型钢抗剪头 (架 )和线钢抗剪肢 (栓 ) .还提出了抗冲切配筋选型的 3E标准 ,并扼要介绍了据此研制的三种新型配筋的特点 .最后 ,指出了国际上现行研究方法所存在的概念缺陷以及笔者所提出的解决办法 .

不同配筋形式四边简支中厚板抗冲切性能分析

为研究不同配筋形式钢筋混凝土简支中厚板的抗冲切性能,采用ABAQUS有限元软件,建立了钢筋混凝土简支中厚板抗冲切性能的非线性有限元模型,在非线性有限元模型验证的基础上,分别对配置抗冲切箍筋、空间钢构架、抗冲切锚栓以及型钢剪力架的钢筋混凝土中厚板的冲切性能进行了比较分析,并分析了空间钢构架缀条截面面积和间距、设置斜缀条等参数对钢筋混凝土中厚板抗冲切性能的影响。分析结果表明:抗冲切箍筋、空间钢构架、抗冲切锚栓以及型钢剪力架等配筋形式均能够有效提高钢筋混凝土中厚板的抗冲切承载力,配置空间钢构架对钢筋混凝土中厚板抗冲切承载力提高程度最为显著。空间钢构架对钢筋混凝土中厚板抗冲切承载力的影响因素可以用空间钢构架混凝土的综合影响系数λs来综合表示。随着综合影响系数λs增大,试件的抗冲切极限承载力近似呈线性的增大。这些结论可以为空间钢构架在钢筋混凝土中厚板中的应用提供技术依据。

国内外规范抗冲切设计方法评介

介绍了国内外各主要规范抗冲切设计方法,对公式中所考虑的主要因素进行了分析与研究,通过对试验资料的计算和统计分析,对各规范公式进行了评介,并通过例题说明了各国规范抗冲切设计方法的应用。

对混凝土板抗冲切承载力研究方法的探讨

介绍了常见的几种抗冲切计算理论,指出了每种方法的特点及存在的不足,并阐述了应用有限元程序计算混凝土板的抗冲切承载力的可行性。

铰支撑钢管混凝土板柱节点抗冲切性能

为改善板柱节点的抗震性能,设计了一种钢管混凝土柱贯通楼板,混凝土板简支在柱外侧钢托板上的铰支撑钢管混凝土板柱节点,并对此类节点的抗冲切性能进行了试验研究。