小剪跨比RC柱及钢管增强RC柱多次冲击的响应行为

近年来钢筋混凝土(RC)墩柱遭受车船撞击的风险日益增加,且车船撞击一般发生在RC柱靠近地面或底部承台的位置,导致柱体出现小剪跨比条件下的脆性剪切破坏。而随着力学性能良好的钢管混凝土在工程中越来越广泛地应用,其在小剪跨比下的抗冲击性能也需要更加深入的研究。为进一步研究小剪跨比RC柱的剪切损伤机理以及钢管对RC柱抗剪性能的增强效果,使用大型刚性摆锤装置分别对1根RC柱、内置钢管增强RC柱和外置钢管增强RC柱进行了侧向冲击试验,考察了试件的损伤特征、冲击力和位移等试验结果。结果表明:RC柱在承受两次冲击后发生剪切破坏,而两个钢管增强RC柱在经历额外两次大能量冲击后仍保持较好的整体形态,即钢管可有效提升RC柱的抗冲击性能;在相同截面配钢率下,外置钢管增强RC柱相比内置钢管增强RC柱整体上具有更强的抗冲击性能,但内置钢管可更有效地降低核心混凝土的剪切损伤;由于外置钢管RC柱具有三者中最高的整体刚度和表面刚度,其对相邻构件承载力和刚度的要求也更高。

小剪跨比牛腿承载性能试验研究

为了分析小剪跨比钢筋混凝土牛腿在竖向荷载作用下的破坏情况,通过试验研究了不同剪跨比和混凝土强度对牛腿承载能力的影响,分析了牛腿纵筋的承载力-应变曲线和破坏形态.结果表明:在小剪跨比情况下,牛腿破坏形态大致可分为剪切破坏和斜压破坏2种破坏形态;混凝土强度的提高使钢筋混凝土牛腿受剪承载力增大而且基本呈线性关系;随着剪跨比的增大,牛腿的极限承载力明显下降;在荷载一定的情况下,裂缝宽度基本上随剪跨比的增大而增大,钢筋的应变值随剪跨比的减小而变小.

小剪跨比带缝剪力墙非线性分析

提出一种新型保温承重结构体系——免拆保温墙模带缝剪力墙体系.运用ANSYS三维有限元模型对小剪跨比带缝剪力墙的非线性性能进行了模拟试验研究.通过建立合理的力学模型,着重研究轴压比、混凝土强度对免拆模复合带缝剪力墙性能的影响.分析结果表明轴压变化对其承载力及其延性系数有明显影响,混凝土等级的提高使屈服荷载与极限荷载比值接近,屈强比较大,安全储备较低,且延性系数也有很大降低.

小跨高比混凝土简支箱梁静力性能试验研究

山地城市排水干管埋地箱涵由于滑坡导致地基塌陷而成为简支箱涵,支承方式的改变导致管道结构存在破坏风险。为此,文章对简支下小跨高比埋地箱梁进行了模型静力加载试验,分析了小跨高比埋地箱涵在简支条件下的破坏形式、抗剪性能以及剪力滞效应,讨论了现行有关设计规范对于箱涵抗剪承载力计算之不足。研究表明,竖向均布荷载作用下,小跨高比箱梁裂缝分布比较均匀,破坏时没有明显的临界斜裂缝,最终由于混凝土斜向受压柱压溃而丧失承载力。箍筋作为主要的抗剪部件,在斜裂缝出现后承担着大部分剪力。纵筋应变受内力重分布和裂缝发展等因素影响,部分区域呈现剪力滞效应。埋地箱涵由于滑坡地基塌陷导致的支承条件的改变将导致混凝土过早开裂,影响排水管道正常使用。

纤维增强混凝土对角斜筋小跨高比连梁抗震性能试验研究及受剪承载力分析

为了改善小跨高比连梁的抗震性能,考虑连梁跨高比和对角斜筋配筋率的影响,在课题组前期试验的基础上,在对角斜筋上增设拉筋,制作3个纤维增强混凝土(FRC)对角斜筋小跨高比连梁试件,对其进行拟静力试验,分析连梁的破坏形态、滞回耗能、刚度退化以及延性等抗震性能。基于试验结果及小跨高比连梁的受剪机理,建立连梁受剪承载力计算公式。结果表明,在小跨高比连梁对角斜筋上增设拉筋之后,跨高比为1.25和1.5的连梁,由原来的剪切破坏变为弯曲剪切破坏,并提高了连梁的延性、抗损伤能力和耗能能力;提出的连梁受剪承载力计算公式的计算值与试验值吻合较好。

新配筋方案小跨高比连梁的试验研究

洞口连梁是抗震剪力墙结构多道抗震防线的第一道,其抗震性能优劣决定整个结构的抗震性能。但高延性、高耗能、小跨高比连梁的设计仍是国内外抗震钢筋混凝土结构中至今未能有效解决的问题之一。提出了一种沿梁截面高度将箍筋分三层布置的新配筋方案,做了3个试件的试探性试验,研究了名义剪压比、剪箍比、配箍特征值等因素对新配筋小跨高比连梁的延性、耗能性能、破坏形态的影响。试验证明新配筋方案连梁的抗震性能优良、施工方便,是解决这一问题的一个有效途径。

普通配筋小跨高比连梁的受剪承载力分析

利用钢筋混凝土软化桁架模型分析了小跨高比连梁的受剪承载力性能。对比试验结果可知,软化桁架模型可以用于小跨高比连梁的整个加载历程分析,分析结果与试验现象一致。此外,依据箍筋和混凝土相对贡献的大小,可以清楚地识别小跨高比连梁的三种剪切破坏模式(少筋、适筋、超筋破坏)。对于每一种破坏模式,给出了受剪承载力计算公式。计算结果与试验结果符合良好。给出了小跨高比连梁设计方法。

提高小跨高比连梁抗震性能的设计方法

对剪力墙结构中小跨高比连梁的抗震设计方法进行了分析。从小跨高比连梁的抗震性能和施工难度出发,本文优先推荐加大洞口以增大连梁跨高比的方法。如果必须采用小跨高比连梁,则首先选择双连梁、多连梁方案,其次可选择集中对角斜筋连梁。最后,根据混凝土结构的基本抗剪机理,本文提出了一种强化配筋连梁,可供工程设计参考。

小跨高比胶合木梁受弯性能及增强试验

为研究工程用胶合木梁的受力性能,对分别采用未增强及在底部粘贴钢板、在底部弯剪区拧入螺钉、在两侧中部粘贴钢板增强方式的4组共计9根跨高比为12的胶合木梁进行受弯承载力试验。通过试验得到各试件破坏形态、荷载-位移曲线,分析了增强后木梁的力学性能和跨中应变分布规律。提出了木梁在三分点受弯试验时发生受拉和受剪破坏的界限跨高比;在验证了受弯木梁的截面应变分布基本符合平截面假定后,提出了小跨高比胶合木梁及增强构件在三分点受弯试验时发生顺纹剪切破坏的极限承载力计算公式。结果表明:小跨高比胶合木梁的破坏形式为顺纹剪切破坏,破坏时无征兆,破坏面基本发生在木梁的中性轴及偏下位置;底部粘钢梁在受弯时受压区面积增大,中性轴下移,极限承载力和刚度都有所提高;梁底拧入螺钉和侧面贴钢板能很好地提高梁的抗剪能力和极限承载能力;所提出的承载力计算公式的计算值和实测值相对误差大都在20%以下,且计算值相比实测值偏于安全,可为此类构件的设计和工程应用提供参考。

小剪跨比低层装配墙体破坏模式试验研究

为了研究小剪跨比低层坐浆连接装配墙体在地震作用下承载力性能、破坏模式及抗震性能,设计制作了3组剪跨比不同的全尺寸试件,并进行了低周反复荷载试验。通过分析3组试件的破坏过程、滞回曲线、钢筋应变、特征荷载等因素,确定3组试件的破坏模式,对比研究3组试件耗能、延性等性能,得出不同剪跨比试件的抗震性能差异。试验结果表明:随着剪跨比减小,3组小剪跨比试件破坏模式由弯曲破坏变为剪切破坏,刚度增大,延性变差,耗能能力降低。研究结果揭示了小剪跨比低层装配墙体的破坏模式及抗震性能,为此类墙体通过坐浆连接应用在低层建筑中提供了依据。

内置钢板-高延性混凝土组合连梁抗震性能试验研究

为提高钢板与混凝土的协同变形能力,提出采用高延性混凝土(HDC)代替普通混凝土,设计了2个内置钢板-高延性混凝土(HDC)组合连梁与2个内置钢板-混凝土组合连梁对比试件。通过拟静力试验,研究试件的破坏过程、破坏形态、滞回特性、耗能能力及刚度退化等。结果表明:跨高比为1.5的试件均发生剪切破坏,跨高比为2.5的试件均发生剪切黏结破坏;与混凝土组合连梁相比,HDC组合连梁的延性和耐损伤能力均得到明显提高;试件发生剪切破坏时,HDC组合连梁较混凝土组合连梁的极限位移角和累积耗能分别提高了44.4%和83.5%;试件发生剪切黏结破坏时,HDC组合连梁的耗能能力仍有较大幅度提高。根据4个小跨高比组合连梁试验结果,计算得到其设计剪压比为0.48~0.57,明显高于小跨高比连梁的剪压比限值。基于试验结果和受剪机制分析,提出了小跨高比组合连梁的受剪承载力计算公式,其计算值与试验值吻合较好。

小剪跨比钢筋砼实腹牛腿在水平荷载作用下的试验研究分析

研究了不同的剪跨比、不同的纵筋配筋率的小剪跨比钢筋砼牛腿在竖向力和低周反复水平荷载共同作用下的破坏形式。得出了牛腿的滞回曲线 ,分析了剪跨比、配筋率与变形、耗能、抗震能力的关系。

小剪跨钢筋混凝土实腹牛腿在水平荷载作用下的承载力

通过试验，研究了小剪跨钢筋砼牛腿在竖向力和低周反复水平荷载共同作用下的破坏形式，抗震性能和滞回曲线；论述了其传力模型，得出了牛腿的配筋计算公式与截面尺寸的经验公式．

配筋砼小砌块剪力墙的抗剪性能

在进行七片混凝土小砌块剪力墙试验研究的基础上 ,分析了在低周反复水平荷载作用下 ,剪跨比和水平配筋率对试件破坏形态和抗剪承载力的影响 ,并提出了混凝土小砌块剪力墙的抗剪承载力建议计算公式 .

混凝土小砌块剪力墙斜截面抗剪承载力计算公式的研究

通过对国内18个有关混凝土小型砌块剪力墙斜截面抗剪试件试验结果的分析,得出斜截面抗剪承载力公式.将公式的计算结果与实测的抗剪承载力进行了比较,并对公式的适用条件进行了初步探讨.

改善小跨高比连梁抗震性能方法研究综述

连梁在剪力墙结构中往往被设计成第一道抗震防线。实际工程中连梁的跨高比往往较小,在地震作用下容易发生脆性的剪切破坏,震后修复困难。为了改善连梁的抗震性能,国内外学者提出了不同的方法。对其中最主要的四种改善小跨高比连梁抗震性能的方法采用新型配筋方式的连梁、采用新型截面形式的连梁、钢-混凝土组合连梁和可更换连梁进行了介绍,指出了不同类型连梁的适用性和局限性。最后,对今后的研究方向进行了展望。

小剪跨比钢筋砼牛腿在竖向静力作用下的强度计算与配筋率

本文通过50余个小剪跨比(m=a/h_0<0.3)实腹钢筋混凝土牛腿在竖向静力作用下的破坏试验,对其工作性能破坏形态有较全面的了解,根据试验曲线、试验数据、破坏形态,最后提出了小剪跨比钢筋混凝土牛腿的开裂与强度计算公式,并提出了纵筋的容许最大与最小配筋率的建议值。

小跨高比连梁的几种配筋形式研究

小跨高比连梁是剪力墙结构中常用的构件,也是抗剪承载力和延性要求较高的构件。本文采用数值分析的方法计算了几个钢筋用量相同但是配筋形式不同的连梁,分析了这些连梁的荷载-位移曲线、混凝土MISES应力与钢筋应力。结果表明沿连梁高度方向配置分段封闭箍筋的连梁的抗剪承载力最高,并且表现出较好的延性。

不同因素对钢框架内承载性能的影响模型仿真

设计5个小跨高比钢框架内填混凝土剪力墙试件,采用ABAQUS有限元软件模拟分析低周反复加载下,不同跨高比、配钢率等因素对试件承载性能的影响,统计分析试件应力云图、骨架曲线、耗能能力等指标。实验结果表明,CBB1试件的危险应力区域最大,试件最容易破坏。CBB5试件危险应力区域最小,最不容易被破坏;试件跨高比和配钢率越高,试件骨架曲线弹性段越长,峰值荷载越高,试件承压性能越好;跨高比相同时,随着试件配筋率的增加,试件的屈服、峰值、破坏阶段耗能随之增加;配筋率相同时,随着跨高比增加,试件在屈服、峰值荷载阶段的耗能无较大波动变化,试件在破坏荷载阶段累积耗能呈大幅度增长趋势;试件跨高比、配钢率越大,试件刚度退化曲线越高,耐损伤能力越强。

压弯剪作用下钢筋混凝土短柱抗剪性能试验研究

根据小剪跨比钢筋混凝土框架柱受剪破坏的过程和特点的试验研究,本文着重分析构件抗剪强度随轴压比变化的规律;探讨小剪跨比钢筋混凝土构件的破坏机理;并根据试验研究,提出了钢筋混凝土受压短柱同时承受低周反复弯矩及剪力作用时的抗剪强度计算公式。