CFRP-不锈钢夹层管混凝土柱轴压试验及承载力计算方法

为了提升薄壁不锈钢结构的承载性能和耐久性,在不锈钢管内外壁粘贴碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber-Reinforced Polymer,CFRP)复合约束海水海砂混凝土,制得一种CFRP-不锈钢夹层管海水海砂混凝土结构。以CFRP粘贴层数和方式为变化参数,对18个短柱试件进行了单调轴心受压试验,观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移曲线和材料应变分布数据,分析了试件轴压力学性能的变化规律。结果表明:内外贴CFRP能有效地提高结构的承载能力和变形能力;无CFRP和内贴CFRP试件的破坏形态均为剪切破坏,但破坏形态会随着外贴CFRP层数的增加向腰鼓破坏转变;在相同粘贴方式下,试件的承载能力、变形能力和耗能能力随着CFRP层数的增加呈非线性提高;在相同粘贴层数下,内贴CFRP的力学性能提升效果优于外贴CFRP,粘贴1层和2层CFRP时,内贴试件的极限承载力相较于外贴试件能再提高5.6%和6.7%,同时内贴1层CFRP的试件的耗能能力与外贴2层CFRP的相当;应变分析显示,在试件破坏前,CFRP与不锈钢协同工作良好。文中最后基于极限平衡法,考虑不锈钢的应变硬化效应,提出了CFRP-不锈钢夹层管混凝土柱极限轴压承载力的计算公式,并收集了73个样本的数据进行验证,发现计算值与试验值较为吻合。

火灾下玻化微珠保温混凝土轴压柱的温度场分析

采用有限元分析方法对不同受火时间下玻化微珠保温混凝土轴压柱截面温度场的分布与高温力学性能进行分析,依据玻化微珠混凝土在不同受火温度下的抗压强度试验研究,提出了火灾下混凝土轴压柱的承载能力的估算方法,并通过与同参数的普通混凝土轴压柱进行对比,得出了两者的异同。可为玻化微珠保温混凝土的工程应用提供相关参考。

东营凹陷轴向沉积体系高精度层序地层单元分析

本文以成因分析为线索,结合东营凹陷轴向沉积体系的发育特征,对断陷湖金高精度层序——气候旋回单元进行了深入的探讨,指出不同级别层序间的包含关系,并对三级层序和气候旋回的内部构成进行了分析和论述。

FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱轴压性能有限元分析

以纤维增强复合材料(FRP)约束矩形高强钢管混凝土长柱的轴压试验为基础,利用有限元软件ABAQUS对FRP约束矩形高强钢管混凝土长柱进行了非线性有限元分析,有限元分析结果和试验荷载-位移曲线吻合较好,破坏模态一致,峰值荷载偏差平均值仅为0.5%,方差为0.080,验证了材料本构关系、单元类型、接触和边界条件等建模方法的可靠性,表明该有限元模型可以准确预测其轴压性能.基于试验和数值模拟分析了试件的受力机理:薄壁钢管在压应力较小时发生局部屈曲;混凝土在钢管鼓曲处发展了塑性应变和横向变形;由于倒角较小,FRP在角部存在应力集中现象,在鼓曲最严重处发生断裂.环向FRP约束延缓了钢管局部屈曲的萌生和发展,提高了核心混凝土的约束强度,对于内填普通强度(C40)混凝土的钢管混凝土柱,环向FRP在承载力上的提升作用较明显,方矩形截面试件的峰值承载力提高了6%~7%.对于内填高强度(C80)混凝土的钢管混凝土柱,方矩形截面试件的峰值承载力提高了4%~5%.最后利用该有限元模型探究了长细比参数对轴压性能的影响,结果表明:FRP对承载力的提升效果随着长细比的增大而降低,对倒角半径为20 mm的模型,当长细比达到31.3时,环向FRP仍能为柱提供有效约束,提升柱11%的峰值承载力.

负载作用下BFRP约束混凝土长方柱轴压试验研究

文章通过11个不同负载水平作用下玄武岩纤维增强复合塑料(basalt fiber reinforced plastics,BFRP)约束混凝土长方柱的轴压试验,研究了负载水平、BFRP约束层数对混凝土长方柱轴压性能的影响,并用ANSYS软件进行有限元分析。试验表明:通过BFRP的约束能有效提高混凝土长方柱的极限承载力与延性,约束层数越多,提高幅度越大;负载水平的高低影响BFRP对混凝土长方柱的约束效果,在相同情况下,负载水平越高,BFRP的约束效果越差;BFRP约束层数的增加放大了负载作用对混凝土长方柱的影响水平;ANSYS能很好地模拟负载作用下BFRP约束混凝土长方柱轴压性能。

高强砼在高层建筑工程中的设计与应用

阐述了在高层建筑中使用高强砼，将较大地减小构件的截面，节约大量的水泥和钢材，减轻结构自重，节省基础造价及降低地震力。

不同轴压比下HR-EPS模块剪力墙抗震性能研究

为研究足尺HR-EPS模块剪力墙试件在不同轴压比下的抗震性能,文中通过低周往复荷载试验和有限元模拟结合的方法,开展了足尺HR-EPS模块剪力墙试件在不同轴压比下的抗震性能分析,获得试件的不同抗震性能指标,结果表明增大轴压比可以在一定程度上使试件的极限承载力增强,但会有一个上限值,超过这个上限值会使破坏具有一定脆性;与小轴压比墙体相比,大轴压比墙体的刚度退化速度在加载的前期稍显迅速;模拟结果与试验数据基本一致,适当增大轴压比使滞回曲线更加圆滑。获得不同轴压比下剪力墙的耗能能力和位移延性,为HR-EPS模块剪力墙的抗震性能提供数据依据,在实际工程应用奠定基础。

钢筋混凝土裂缝反算配筋计算方法及工程应用

《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中钢筋混凝土偏心受压、轴心受拉及偏心受拉构件的配筋计算公式较为繁琐,迭代计算步骤较多,在进行铁路隧道衬砌混凝土结构配筋计算时,工作量大且容易出现错误。在构件裂缝宽度计算公式基础上,综合考虑多种因素影响,根据规范要求的裂缝宽度限值,分别逆向推导出钢筋混凝土偏心受压、轴心受拉及偏心受拉构件的配筋计算公式,简化了配筋的计算过程。以偏心受压构件为例,将采用裂缝反算配筋计算方法得到的计算结果与现有规范配筋计算方法得到的计算结果相比较,基本吻合。钢筋混凝土裂缝反算配筋计算方法简单实用,目前已成功应用于隧道专业安全系数法向极限状态法转轨工作中,为钢筋混凝土结构的配筋计算提供参考和借鉴。

竹缠绕复合管-薄壁钢管组合结构轴压性能研究

竹缠绕复合管是由我国独立研发的一种新型环保材料,为研究其约束薄壁圆钢管组合结构的轴压性能,对组合试件进行轴压试验,研究组合试件的破坏形式、承载能力;分析了荷载与位移、应变的变化趋势;并提出组合试件轴压极限承载力理论计算公式。最后运用ABAQUS有限元软件对组合试件进行参数化分析,分析了竹缠绕复合管厚度等参数对轴压性能的影响。试验结果表明:组合试件的破坏形式为试件中部侧向弯曲破坏;相比纯竹缠绕复合管和钢管,组合试件的极限承载力分别提高了6.5倍和1.5倍;试验结果与有限元模拟结果吻合较好,理论计算承载力算式与试验结果误差为5.9%。