栓钉型弧形双钢板混凝土组合板的抗爆性能试验与数值分析

弧形双钢板混凝土组合结构由钢板、混凝土与连接件协同作用,具有更优异的抗震和抗爆性能,被应用于超高层结构、海洋平台和核电设施中。利用试验和数值分析方法研究了栓钉型弧形双钢板混凝土组合结构的破坏模式和损伤机理,参数化分析了爆炸距离、钢板厚度、拱高和栓钉间距对其抗爆性能的影响。结果表明:在爆炸荷载下,栓钉型弧形双钢板混凝土组合板整体表现良好,仍具有较高的承载能力。增加爆炸距离和钢板厚度能有效减小混凝土的损伤和组合板的跨中挠度;减小拱高,混凝土损伤区域从以压缩破坏为主逐渐转换为以拉伸破坏为主,混凝土损伤更严重,组合板跨中挠度变大;减小栓钉间距会增大混凝土塑性损伤程度,但组合板的跨中挠度减小。研究结果可为弧形双钢板混凝土组合结构的设计提供参考。

BFRP布层数与混凝土强度对BFRP布约束RC柱抗冲击性能影响

BFRP布约束钢筋混凝土(RC)柱是以钢筋混凝土柱为核心、外部缠绕新型玄武岩纤维材料复合而成的组合结构.运用ABAQUS软件研究了在冲击荷载作用下,BFRP布层数、混凝土强度对BFRP布约束RC柱抗冲击性能的影响.结果表明:在冲击荷载作用下,增加BFRP布层数或增加混凝土强度均会使该类组合柱的接触力峰值增加、跨中位移减小,进而可有效提升其抗冲击性能;增加BFRP布层数或增加混凝土强度对混凝土强度较低、纵筋直径较大的组合柱的抗冲击性能提升效果显著,而对长细比较大的组合柱的抗冲击性能提升效果不是很明显;为了兼顾安全性与经济性,建议选择用于加固RC柱的BFRP布层数为2层.

型钢-钢纤维混凝土局部组合梁性能试验与能耗研究

为解决型钢混凝土结构的施工难题,充分发挥材料性能优势,采用钢纤维代替钢筋笼并将钢纤维混凝土集中应用于受压区,形成型钢-钢纤维混凝土局部组合梁。以组合梁长度、型钢规格、钢纤维掺量和钢纤维混凝土厚度为设计参数,完成了18个梁试件的性能试验,研究了破坏形态和荷载-挠度曲线,定量分析了试件的总能耗及能耗分布。结果表明:受到弯剪扭耦合影响,型钢-钢纤维混凝土局部组合梁的破坏形态可分类为界面破坏、弯扭破坏和弯曲破坏。多数试件的破坏对称性较好,跨中挠度的增长速率快于分载点处挠度的增长速率;少量试件的破坏严重不对称,破坏集中在单侧弯剪段,导致该侧的挠度增长速率甚至快于跨中的挠度增长速率。发生弯扭破坏的试件的平均能耗不仅小于发生弯曲破坏的试件的平均能耗,甚至小于发生界面破坏的试件的平均能耗。其他设计参数相同的情况下,当钢纤维掺量由0增加到1%时,试件的能耗明显增强,而钢纤维掺量由1%增加到2%时,能耗的增强效果并不明显。弯剪段的能耗更容易受到试件长度的影响,随着弯剪段长度的增加,虽然能耗的范围增大,但试件的峰值荷载降低,弯剪段承受的剪切作用减弱,单位长度的能耗反而有所降低。

基于BIM技术的旋转坡道双曲铝板设计与安装方法研究

随着近些年社会经济快速发展及科技的不断进步,建筑工程得以飞速发展,越来越多的大型公建在设计时,建筑师为追求视觉效果,采用曲面幕墙来增加外立面亮点。各种造型复杂的幕墙应运而生,这些异形结构的幕墙在给我们带来视觉美感的同时,也为施工增加了难度和挑战。本文从具体案例出发,通过分析潞城全民健身中心这一实际项目,对旋转坡道双曲铝板设计与安装方法进行探讨。

空间钢构架—钢管混凝土柱受力性能有限元分析

在空间钢构架混凝土柱中埋钢管形成空间钢构架—钢管混凝土柱。为了探索空间钢构架—钢管混凝土柱的受力性能,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了空间钢构架—钢管混凝土柱受力性能的非线性有限元分析模型,分析了轴压比、内埋钢管混凝土的套箍指标、外部空间钢构架的角钢肢长、缀条间距、缀条宽度等参数对空间钢构架—钢管混凝土柱受力性能的影响。分析表明:空间钢构架—钢管混凝土柱有很好的延性和较高的承载力,轴压比、外部空间钢构架混凝土的套箍系数和内埋钢管混凝土的套箍指标是影响组合柱延性和承载力的主要因素,轴压比减小、空间钢构架混凝土套箍系数增大和钢管混凝土套箍指标减小都有利于试件承载力的提高。这些结论为空间钢构架—钢管混凝土柱的工程应用提供了技术依据。

装配式节能剪力墙抗震性能试验

为了解装配式节能剪力墙的抗震性能,采取抗震试验的研究方法,在模拟地震荷载作用下,对3块装配式节能剪力墙进行抗震试验.重点分析装配式节能剪力墙的受力过程、材料应变、传力规律以及耗能能力等抗震性能.另外,还对石膏与密柱及保温系统的协调工作进行分析.试验结果及分析表明,该墙板是一种抗震性能相对较好的节能剪力墙.通过与无保温系统墙板进行对比分析,找到保温系统对此类剪力墙受力变形的影响规律.装配式节能剪力墙的承载能力和延性等指标均有一定程度的提高.

弧形与平面双钢板混凝土组合板抗爆性能对比研究

利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序分别建立了弧形与平面双钢板混凝土组合板的数值模型,对比分析了两种不同形式的组合板在近场爆炸作用下的抗爆性能、耗能及损伤机理。从损伤模式、跨中最大挠度和能量耗散等方面详细研究了不同形式组合板的破坏模式和爆炸响应,参数化分析了炸药量、混凝土强度和钢板厚度对其抗爆性能的影响。结果表明:在近场爆炸作用下,两种组合板均能保持良好的整体性,无混凝土飞散现象,未丧失承载能力,其中弧形双钢板混凝土(CSCS)组合板整体变形更小,混凝土吸能占比高,跨中挠度也更小,表现出更好的抗爆性能。参数分析表明提高混凝土强度和增加钢板厚度可以减小CSCS组合板的跨中挠度,提高组合板的抗爆性能。

胶黏钢-混凝土组合梁的界面行为数值分析

根据推出的试验测试数据,将黏胶/混凝土界面的剪切-滑移行为用具备损伤本构关系的弹簧单元来模拟,建立胶黏钢-混凝土组合梁的三维非线性有限元模型.基于模拟结果,揭示了组合梁黏胶/混凝土界面的黏结应力分布规律及脱胶剥离过程.分析结果表明:弹性模量小的黏胶剂更有利于界面的剪力均匀传递,但会引起混凝土板和钢梁间产生大的相对滑动,导致结构整体承载力降低.胶黏组合梁的界面脱胶剥离是一个突发的典型脆性破坏过程,会产生灾难性后果,在设计过程中需引起足够重视.

FRP管道螺纹磨削机控制系统设计与分析

针对大口径玻璃钢管道阳螺纹加工工艺影响管道生产效率和管道连接性能问题.设计了基于PMAC运动控制器的数控玻璃钢管道磨螺纹机系统,实现了大口径管道螺纹的预锥和螺纹磨削加工.介绍了机械系统和开放式数控系统结构、程序开发和工作时的速度规划.实践应用表明,该系统磨削的管螺纹精确度高,速度快,螺纹成品率高.

某厂房高大模板支撑体系设计与现场实测分析

基于对高大模板支撑体系的分析,对某钢筋混凝土框架单层厂房高大模板支撑进行设计,施工过程中跟踪实测,监测在混凝土浇筑和养护过程中,支撑体系中的立杆、水平杆、剪刀撑和抱柱件的应变变化情况。实测结果表明,混凝土开始浇筑,立杆和水平杆的应变急剧上升;浇筑结束后,立杆和水平杆的应变趋于稳定;在混凝土养护约24h后,立杆和水平杆的应变明显减小,随后保持稳定。这表明,随着混凝土强度发展,梁板可以承担一部分自重,从而降低了支撑体系的负重。另外,剪刀撑和抱箍对模板支撑体系的稳定性有重要作用。现场测试结果可以为扣件式高大模板支撑体系的设计和应用提供参考。

中美钢结构规范轴心受压构件安全度分析

本文,对中国GB50017-2003《钢结构设计规范》和美国钢结构设计规范AISC360-05中的LRFD-2005以及ASD89三本规范中有关钢结构轴心受压构件的设计进行了对比,并对两者差异性进行了分析,得出包络设计方法,为工程设计及研究人员提供了参考。

波纹腹板钢−混组合箱梁抗震性能研究

对3榀不同剪力连接度的波纹腹板钢−混凝土组合箱梁进行竖向低周反复荷载作用下的力学性能试验研究,重点对组合箱梁的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力、刚度退化规律等抗震性能进行试验分析。研究结果表明:在低周反复荷载作用下,波纹腹板钢−混凝土组合箱梁主要有弯曲破坏和弯剪破坏2种破坏形式;荷载−位移滞回环较为饱满,无明显捏缩现象,具有较好的抗震性能;骨架曲线可分为近似弹性、弹塑性和破坏3个阶段;随着剪力连接度的增大,极限位移、破坏位移显著增大,试件耗能能力显著增加,适当增加波纹腹板钢-混凝土组合箱梁的剪力连接度,可有效提高其耗能能力;具有较好的延性,有利于震后的正常使用和修复;由于损失积累,使得正向耗能能力高于反向耗能能力;刚度退化前期受参数影响较为敏感,后期退化规律趋于平缓。

预应力FRP筋增强RC梁受弯破坏模式研究

针对同时配有非预应力钢筋和有粘结预应力FRP筋的混凝土梁的受弯性能,分别以CFRP和AFRP作为预应力筋,研究对应于钢筋屈服和对应于FRP筋断裂的2类界限相对受压区高度大小关系的变化,进而研究FRP筋性能指标对受弯破坏模式的影响。研究表明,破坏模式与2类界限相对受压区高度大小直接相关,而2类界限相对受压区高度的大小又受FRP筋性能指标的直接影响,采用FRP筋短期性能指标和采用考虑了环境折减系数、徐变断裂折减系数、松弛提高系数和材料系数后的FRP筋长期性能设计值分别进行计算,结果存在着较大差异。4种破坏模式中,破坏模式I为设计预期的正常破坏模式,破坏模式II、III和IV应在设计时予以避免。极限延伸率相对较小的CFRP筋的张拉控制应力不宜过高,否则会在长期使用过程中先于结构中钢筋屈服发生断裂。

浅谈钢管混凝土受压构件

主要介绍了钢管混凝土结构的特点及应用,列举了一些采用钢管混凝土结构的工程实例,并对如何尽可能多的发挥其优良性能提出了展望。

扁矩形钢管混凝土中长柱有限元分析

基于abaqus建立大量扁矩形(截面高宽比不小于2)钢管混凝土柱的有限元模型,得到荷载位移曲线和试验难以获得的应力应变云图,研究宽厚比、钢材强度、长细比、偏心率对其压弯性能的影响。结果表明扁矩形钢管混凝土中长柱的破坏模式为整体失稳破坏,伴随着钢管的局部屈曲。其压弯承载力分别与钢管厚度与长细比近似呈线性关系,随着长细比的增大而减小,随着钢管厚度的增大而增加。

钢管混凝土在住宅建筑中的应用

简要介绍了钢管混凝土的发展史和研究进展及其在实际工程中的应用,阐述了钢管混凝土在钢结构住宅建筑中应用的特点及工程应用,并对今后需要进一步研究的问题进行了展望.

配筋砌块剪力墙正截面承载力试验研究

通过5片混凝土小砌块配筋剪力墙大偏压试件及2片小偏压试件的试验,探讨其破坏机理,分析了正压力、芯柱比率对墙体承载力的影响,提出其正截面大、小偏压承载力计算公式。

基于人工神经网络的典型桥梁断面气动参数识别

基于同济大学风洞实验室既有大跨度桥梁试验数据成果,利用Access数据库软件和Java编程语言,集成了大跨度桥梁抗风性能的数据库系统。通过人工神经网络技术对人工神经元的训练和神经元间连接权值的调整,建立大跨度桥梁主梁气动参数(包括静力三分力系数和颤振导数)的智能化识别方法,主要针对扁平箱梁和倒梯形箱梁两种断面。气动参数的神经网络输出与期望输出间的误差符合预期要求,以期可作为桥梁结构初步设计阶段参考。

钢骨—钢管混凝土柱非线性有限元分析

采用ABAQUS有限元软件对钢骨—钢管混凝土柱的受力性能进行了非线性分析,分析表明有限元分析结果与试验结果能够较好地吻合,说明所建立的非线性有限元分析模型能够较好地模拟钢骨—钢管混凝土柱的受力性能。在此基础上,对不同类型内埋钢骨的混凝土柱受力性能进行了模拟分析,为后续的试验研究提供参考。

地震作用下高层建筑结构的波动特性研究进展综述

在地震作用下高层建筑具有很强的波动特性,对地震反应表现出明显的时延性、波动叠加性。现有规范中的抗震设计方法主要是以集中质量模型为基础的振型叠加法和底部剪力法。此类方法主要是在低、多层建筑震害经验基础上,借助于结构振型分析和振动台模拟试验等手段提出的。集中质点之间通过无质量刚性杆连接,造成地震波在刚性杆中的传播速度无限大,各质量点同步振动。本文从试验、理论模型及数值分析等方面总结波动法的研究进展。今后的工作中,应更加重视高层建筑中的波动效应及参数,更好地指导设计和施工。