高强钢管超高性能混凝土柱地震损伤监测

在带肋高强钢管超高性能混凝土柱(UHPCFHSST)内埋设压电智能骨料,钢管外壁粘贴压电陶瓷片,采用主动波动法对UHPCFHSST在往复加载过程中柱端的损伤情况进行监测,通过小波包分析方法对监测数据进行分析,探究循环往复荷载作用下管内核心混凝土损伤和管壁界面剥离损伤过程。结果表明,损伤状态下信号的到达时间比健康状态下的到达时间更晚,且信号的幅值更低。核心混凝土和界面剥离损伤指数随加载等级和加载循环次数的增加而增大,界面剥离损伤先于核心混凝土内部损伤产生。损伤监测结果与试件的滞回曲线、骨架曲线的承载力变化趋势具有较好的一致性。研究结果表明,利用压电智能骨料和压电陶瓷传感器能对管内核心混凝土和管壁届面剥离的损伤过程进行有效监测。

基于抗震性能的方钢管混凝土柱端加劲肋构造比较与计算

通过构造措施优化方钢管混凝土柱端部加劲肋设计,提高柱抗震性能,是保证工程服役能力的重要方法。本文建立了端部设置不同加劲肋形式的方钢管混凝土柱有限元模型,通过试验验证了有限元模型的可靠性。利用验证后的模型分析加劲肋的形式、高度、宽度对柱体抗震性能的影响,提出柱端设肋试件的水平承载力计算方法。研究结果表明:柱端设肋试件的破坏形态,随着加劲肋高度的增加由肋顶截面破坏转为柱底破坏;在柱端设肋能有效提高试件的承载力和延性;双肋和斜肋对试件承载力的提升相差不大且明显强于单肋;单肋对钢材的利用率依次高于斜肋、双肋;随着加劲肋高度和宽度的增加,试件的极限承载力和延性显著提高;水平承载力计算结果与有限元模拟结果、试验结果吻合较好,达到量化控制水平承载力的目的。