螺旋箍筋约束钢管混凝土组合暗柱剪力墙抗震性能试验研究

研究以钢管等效代替约束边缘构件范围内的纵向受力钢筋,并在钢管外侧滚焊螺旋箍筋代替边缘构件箍筋的新型配置螺旋箍筋约束钢管混凝土组合暗柱的剪力墙结构的抗震性能.考虑高宽比、轴压比等参数设计制作新型配置螺旋箍筋约束组合暗柱的剪力墙与传统钢筋混凝土剪力墙进行低周反复荷载加载试验;分析了剪力墙的破坏形态、滞回性能、耗能能力、延性和刚度退化.研究结果表明:螺旋箍筋约束钢管混凝土组合暗柱对改善中高传统钢筋混凝土剪力墙承载能力和变形能力具有较好的效果,螺旋箍筋约束钢管混凝土组合暗柱的构造形式对耗散地震能量具有较好的作用.

高强PC钢棒约束箍筋混凝土柱受力性能试验

为考察高强约束箍筋对混凝土柱受力性能的有利影响,开展了24根PC钢棒螺旋箍筋柱和4根HPB235螺旋箍筋柱的轴压试验.试验结果表明:PC钢棒螺旋箍筋在轴压柱承载能力极限状态下的拉应力随混凝土强度、螺旋箍筋密度的增大而提高.结合本次试验数据,提出了轴压柱达到承载能力极限状态时螺旋箍筋拉应变与约束程度的关系式,进而提出PC钢棒螺旋箍筋轴压柱承载力计算公式.

装配整体式浆锚插筋及钢板箍连接柱试验研究

为了研究装配整体式浆锚插筋及钢板箍连接柱的抗震性能,设计2根装配式连接柱与2根现浇柱足尺模型并进行了低周反复试验,对装配式连接柱与现浇柱的破坏机理、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、变形、耗能能力和延性进行了分析;研究了轴压比、钢板箍对装配式连接柱抗震性能的影响.试验表明装配式连接柱的破坏机理与形态和现浇柱有较大的区别,塑性铰区的发展方向完全相反;轴压比是装配式连接柱的延性系数主要影响因素之一,轴压比越小延性系数越大,反之亦然;钢板箍在高轴压比的情况下,更能提高柱子的抗震效果.

新型端板螺栓连接框架节点抗震性能试验研究

提出了一种新型预应力混凝土梁、连续复合螺旋箍筋混凝土柱及端板螺栓连接的装配式节点,该节点的基本构造为:采用高强螺栓通过外伸端板将梁与柱装配在一起,并在梁柱中均采用连续复合螺旋箍筋,另在梁中配置预应力筋与普通钢筋,普通钢筋通过墩头与端板焊接在一起,且在节点核心区处采用钢板箍替代箍筋。该节点传力明确,且避免了核心区钢筋纵横交错的现象。为研究该节点的抗震性能,通过拟静力试验对该节点的滞回曲线、延性、高强螺旋箍筋对混凝土的约束作用等进行了分析。试验结果表明:节点破坏前,梁端出现了明显的塑性铰,节点具有较好的延性及耗能能力,且柱子和核心区的损坏程度较小,密配高强螺旋箍筋的约束作用能有效地提高构件的抗剪承载力和结构的变形能力。

预制混凝土桩体抗扭设计及试验

为了解决预制混凝土螺旋桩的抗扭问题,对预制混凝土桩体的抗扭性能进行了加强设计及试验研究。采用提高混凝土强度等级、配置螺旋箍筋、施加一定预应力等措施来提高预制混凝土桩体的特征扭矩;对试件的破坏特征、开裂扭矩、极限扭矩及扭矩-扭率关系等抗扭性能进行了研究。结果表明:按估算公式计算的预制桩体开裂扭矩与试验结果基本吻合,但存在一定误差;应选用预应力混凝土结构作为预制混凝土螺旋桩的桩型,而不选用增加配置螺旋箍筋的普通钢筋混凝土结构。

螺旋筋约束增强空腹式型钢混凝土柱滞回性能试验研究

为了研究螺旋筋约束增强空腹式型钢混凝土柱的滞回性能,以轴压比、配箍率、配钢形式以及截面形式为变化参数,设计10个试件(其中空腹式型钢混凝土柱对比试件1个,复合螺旋箍筋混凝土柱对比试件1个)进行低周反复加载试验。观察试件的破坏形态,获取各试件的滞回曲线和骨架曲线。分析试件的极限承载力、层间位移角、延性、耗能、强度衰减和刚度退化等抗震性能指标,以及各变化参数对其抗震性能的影响。结果表明:螺旋筋约束增强空腹式型钢混凝土柱主要表现为弯曲破坏和黏结破坏;相比空腹式型钢混凝土柱和复合螺旋箍筋混凝土柱,螺旋筋约束增强空腹式型钢混凝土柱的滞回曲线更为饱满,承载力、延性和耗能均有提高;随着轴压比的增大,其承载力、刚度和耗能能力提高,但延性和变形能力降低,强度衰减和刚度退化现象更为严重;随着螺旋箍筋配箍率的增大,承载力、刚度、延性、耗能能力和变形能力逐渐提高;相同总含钢量下,增大螺旋筋配箍率比增大型钢间接配钢率对其延性和耗能能力的提高更显著,对其承载力则相反;三种截面形式中,Ⅲ类截面试件表现出最优的抗震性能。

螺旋箍筋工程量的正确计算

在土木工程活动中,常常要计算圆柱形构件螺旋箍筋的工程量,其工程量的正确计算与箍筋长度密切相关.针对目前长度计算公式的某些错误,进行了严密的理论推导并结合工程的实际情况,比较准确地给出钢筋混凝土圆柱形构件螺旋箍筋长度系数,从而更方便实际工程中的快速计算与应用.

内置钢筋圆钢管混凝土短柱压剪性能研究

为研究内置钢筋圆钢管混凝土短柱的压剪性能,利用ABAQUS有限元软件建立了内置螺旋箍筋笼或带拉筋螺旋箍筋笼的圆钢管混凝土短柱压剪性能有限元分析模型,通过试验验证了有限元模型的正确性。以截面构造、剪跨比、轴压比为参数建立了27个分析模型,研究和分析了试件的受力机理和力学性能,得到了剪力-位移曲线以及相应的应力云图,并与无内置钢筋的钢管混凝土构件进行了对比。在此基础上,进一步扩展并分析了混凝土强度、钢材强度、含钢率、体积配箍率等不同参数对圆钢管混凝土短柱压剪性能的影响。结果表明,螺旋箍筋和拉筋均对圆钢管混凝土柱抗剪承载力的提升有正面影响,但二者的适用范围不同。纯剪时,螺旋箍筋可以少量提高抗剪承载力,拉筋不发挥作用;压剪时,螺旋箍筋及拉筋均可提高抗剪承载力。高轴压比时,优先考虑将螺旋箍筋笼箍筋间距加密以满足抗剪需求,若抗剪需求较大,则结合使用拉筋。

碳纤维布约束螺旋箍筋短柱抗震试验及有限元分析

目的研究经碳纤维(CFRP)约束后现役短柱的强度、刚度和延性等抗震加固性能,为螺旋箍筋短柱加固提供有效方法.方法依据实际工程较低配箍率制作不同试件,依次进行拟静力试验和拟动力试验;基于Open Sees有限元软件进行数值分析,并进一步进行对比试验,分析试件的破坏现象、时程曲线、滞回曲线和骨架曲线.结果按照旧规范设计并服役的螺旋箍筋混凝土短柱,经过CFRP约束后其破坏模式从脆性破坏转变为延性破坏,骨架曲线后期平缓,短柱适当提高了抗剪承载力并有效地增加延性,能够满足现行抗震规范要求.结论弹性范围内CFRP加固方法基本不改变构件抗侧刚度,从而不会影响结构动力特性,相比其他加固方法具有显著优势.

蜂窝组合梁-复合螺旋箍混凝土柱节点试验

为推广组合梁-复合螺旋箍混凝土柱结构体系,提出了一种梁贯通式的蜂窝组合梁-复合螺旋箍混凝土柱节点,节点核芯区采用双U形箍筋贯穿梁腹板,并在梁上下翼缘位置设置柱短钢板箍.对两个1/2缩尺的蜂窝组合梁-复合螺旋箍混凝土柱节点试件和一个模拟节点核芯区试件进行了低周反复荷载试验.试验结果表明扩张比为1.2的试件在非洞口处出现了钢梁的弯曲破坏,扩张比为1.3的试件同时在洞口和非洞口处同时出现了钢梁的弯曲破坏.提出了节点抗剪承载力计算公式,节点试件试验值与计算值吻合.两个节点试件的荷载位移曲线呈理想的梭形,且延性系数分别为4.55和4.30,等效粘滞阻尼系数分别为0.46和0.38,说明节点有良好的抗震性能.

方形螺旋箍筋GFRP筋混凝土柱轴压性能研究

通过设计5根配置螺旋箍筋和3根配置普通箍筋方形截面玻璃纤维筋(GFRP)混凝土柱(200 mm×200 mm×600 mm)的轴心受压试验,重点分析方形截面GFRP筋混凝土柱的极限承载力和延性等在不同箍筋形式下的变化规律,研究螺旋箍筋对方形截面GFRP筋混凝土柱的轴压性能的影响。试验结果表明:GFRP纵筋承载力占GFRP筋混凝土柱极限承载力的3%~7%;配置螺旋箍筋的GFRP筋混凝土柱的极限承载力比配置普通箍筋的增加了0.8%~1.6%,延性增加了13%~33%;缩小箍筋间距可以防止纵筋过早屈曲破坏,同时可提高GFRP筋混凝土柱的延性和承载力;把GFRP筋受压承载力设置为其极限抗拉强度的0.35倍,可以准确预测GFRP筋混凝土柱的极限承载力。

基于TRIZ理论的新型钢筋骨架成型机的创新研发

以TRIZ理论为指导,结合建筑施工现场的绿色施工技术及装备现状,通过对TRIZ创新思维方法的研究,创新研究并设计了单肢箍和螺旋多肢箍两种结构形式的新型钢筋骨架成型机,改变了在施工现场手工绑扎钢筋的落后生产方式,提高了工程质量和施工速度,增强了混凝土抗裂性能,提高了综合经济效益,有效解决了施工质量、工期、成本和安全施工问题。

螺旋缝埋弧焊管残余应力评价方法

基于弹性力学应力分析和叠加原理,研究了螺旋缝埋弧焊管切环法残余应力测试中的残余应力分布。建立了能综合考虑管段切口张开量、轴向错位量和径向错位量等因素的新残余应力评价方法,并与应变片法残余应力测试结果进行了对比。结果表明:应变片法测试的最大残余剪切应力平均值和局部最大剪切残余应力值均与新评价方法给出的相应值接近;管段内的宏观(平均)残余应力来自管段切开后的轴向错位和周向张开量,管段内残余应力的不均匀性来自管段切开后的径向错位。存在较大的径向错位情况下,宏观最大剪应力与局部最大剪应力的极大值之间有很大差别。就管线的工程应用而言,可以局部最大剪应力的极大值作为残余应力的控制条件。

配有螺旋及焊接圆方组合箍的足尺混凝土方柱轴压性能试验研究

为研究螺旋式或焊接式箍筋约束方柱的轴压性能,完成了2根配有绑扎复合箍和4根配有螺旋及焊接圆方组合箍的足尺混凝土方柱的轴心受压试验,测得了试件的极限承载力、轴向变形和箍筋应变,研究了不同箍筋组合形式对足尺混凝土方柱轴心受压承载能力及变形能力的影响,提出方形螺旋式或焊接式箍的间接钢筋面积换算公式.试验结果表明:螺旋焊接组合箍能一定程度提高足尺混凝土方柱的承载能力,但由于方箍肢距较大,试件后期变形能力与复合箍相比略有下降;轴向荷载作用下,配箍率相同的试件的极限承载力与其箍筋应力值的大小直接相关;高强箍筋可延缓试件承载力下降速率,显著提高试件的变形能力.

足尺空腔式RC框架柱抗震性能试验研究

该文提出了一种角部螺旋箍筋约束的新型空腔式钢筋混凝土框架柱。为了验证上述新型构造的合理性和可靠性,明确该新型空腔式RC柱的抗震性能,设计了3个足尺空腔柱和1个足尺实心柱试件,开展了低周反复荷载下的拟静力试验。对比分析了空腔柱和实心柱的破坏模式、承载能力、变形能力和耗能能力,探究了空腔率和轴力对空腔柱抗震性能的影响规律。结果表明:空腔柱中的螺旋箍筋对混凝土提供了强有效的约束,使得相同轴力作用下的空腔柱延性优于实心柱,同时承载力与实心柱相当;空腔率对空腔柱的破坏模式和抗震性能具有显著影响,低空腔率空腔柱试件和实心柱试件发生了弯曲破坏且延性较好,高空腔率试件发生了弯剪破坏且延性小于低空腔率试件;轴力对空腔柱的破坏模式和抗震性能存在一定影响,低轴力试件延性更好。该文的相关研究成果可为空腔式RC框架柱的进一步发展提供重要参考。

高强连续复合螺旋箍施工技术及工程应用

针对普通箍筋屈服强度低、弯钩多、加密区箍筋拥挤、混凝土振捣困难、施工难度大等缺点,提出了在建筑工程中使用高强连续复合螺旋箍。分析了高强连续复合螺旋箍的优点,探讨了高强连续复合螺旋箍的施工工艺流程、施工要点、质量控制措施。工程实践表明,高强连续复合螺旋箍施工方便,克服了普通箍筋的弊端,具有良好的社会效益和经济效益。

矩形混凝土柱新的约束型式之研发(Ⅱ)外方内圆、组合螺箍及其衍生型式

与方箍相较 ,螺箍具有较佳的约束作用 ,然碍于形状因素一般以圆柱应用为主 ,其在矩形柱的应用有其形状上及行为上的问题待克服。本研究以组合螺箍的方式 ,探讨不同组合螺箍及其变化方式的轴压行为 ,成功地将螺箍应用于矩形柱。文中试件的约束多以螺箍为主 ,以组合多组螺箍或配合其它固定筋或衍生变化等方式 ,配置螺箍于矩形柱中 ,并透过 15组大尺寸高强度混凝土 (60cm× 60cm× 12 0cm)试件轴压试验行为 ,探讨其约束方式的可行性。试验结果显示螺箍也可在矩形柱中发挥优异的约束效果 ,大幅提升试件行为。

配置高强箍筋混凝土柱承载力数值分析

通过对6根配置不同强度、不同箍筋间距的高强混凝土柱在轴向压力作用下进行非线性有限元数值模拟,研究了混凝土轴压柱应力—应变关系曲线和裂缝开展规律、箍筋约束混凝土的机理、箍筋间距和箍筋强度对混凝土轴压柱承载力的影响。结果表明:伴随着箍筋间距的加密和箍筋强度的提高,混凝土柱的承载力和峰值应变有着显著的提高。

新形势下推进螺旋箍筋研究及应用的思考和建议

全面研究了螺旋箍筋在国内外研究现状及部分成果,从环境、体制及思维方面分析了其内在和外部原因,为新形势下如何推进螺旋箍筋的研究及应用提出一些建议。

EXCEL在混凝土灌注桩钢筋含量计算中的应用

熟练、有效的利用EXCEL办公软件能够有效的提高工作效率。