国内外规范“强柱弱梁”屈服机制分析与对比

对广东省地方标准DBJ/T15—92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》、我国GB50011—2010《建筑抗震设计规范》以及美、欧、日规范关于混凝土框架结构“强柱弱梁”的设计规定进行介绍,从柱端弯矩增大系数、楼板作用等各规范关于“强柱弱梁”规定的差异进行比较,指出广东《高规》在内力调整措施上与其他规范不同,在抗震性能设计中通过构件重要性系数和承载力利用系数实现结构“强柱弱梁”屈服机制,更容易调整超强地震下引人的柱梁安全系数比指标,并给出框架梁端翼缘宽度范围内楼板钢筋的具体规定,减少梁配筋量。基于各规范设计规定,结合Pushover分析及动力弹塑性分析以6层RC框架结构作为对象进行计算分析,对梁柱钢筋用量、柱梁安全系数比、梁柱损伤及耗能情况等进行综合比较,分析RC框架结构各规范关于“强柱弱梁”规定的效果,该算例广东《高规》的柱配筋量、柱梁安全系数比较大,在实现“强柱弱梁”屈服机制方面效果较好。

水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法

为研究水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制和设计方法,对6片冷弯薄壁型钢剪力墙的足尺试件进行低周反复加载试验,分析了墙体高宽比、墙面蒙皮板配置和边龙骨配置对剪力墙的破坏机理、抗侧刚度、承载力、滞回性能和延性性能的影响.试验结果表明,冷弯薄壁型钢剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式可分为剪切破坏和弯曲破坏2类.墙体高宽比、抗剪能力与抗弯能力的强弱配置关系是影响墙体破坏机制的2个重要因素.冷弯薄壁型钢剪力墙的抗侧刚度和承载力能力随着边龙骨配置的增强而增大,随着高宽比的增大而减小.针对抗震性能等级为性能Ⅲ和性能Ⅳ的冷弯薄壁型钢剪力墙,建议进行强弯弱剪设计,放大系数取1.1,以确保剪力墙在地震作用下具备良好的延性.

《钢结构与钢-混凝土组合结构设计方法》的理解与应用——矩形钢管混凝土柱

截面高宽比h/b大于2.0的矩形钢管混凝土柱具有较好的外观优势,能避免室内出现凸柱现象,随着实际应用日渐增多,对其的研究也越发深入。根据《隐式钢管混凝土结构技术规程》(T/CECS 951—2021)和《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS 159:2004)两本规范给出的条文对构件的计算结果及构造要求进行了对比。计算对比包括截面塑性发展能力、单向压弯荷载作用下的截面强度及单向压弯荷载作用下的平面内稳定承载力等三个方面。计算结果将再与多组实际试验结果进行对比,根据两者计算偏差判断规范公式的合理性。构造方面主要对比截面尺寸、长细比、宽厚比、轴压比及强柱弱梁验算公式和免除强柱弱梁验算的条件。结果表明,相比于CECS 159:2004,T/CECS 951—2021更接近实际试验结果,计算公式更合理,构造要求规定更全面。

影响HRB600强屈比因素分析

结合汉钢公司HRB600生产实践,通过对比试验数据,重点分析了钢筋化学成分、金相组织、钢材时效三个方面对HRB600强屈比的影响。组织和析出相对HRB600强屈比影响较为明显,提高珠光体含量,钢筋的强屈比得到了显著的提升。

强潮河段弯道海塘丁坝群防护效果试验研究

针对强潮河段弯道海塘建设维护中,如何有效布置丁坝群才能达到最优防护效果的问题进行了探讨。以柯桥海塘为例采用整体物理模型对设计强潮动力条件下的不同丁坝布置形式的防护效果进行试验研究,试验结果表明,丁坝高程宜布置在平均潮位以上,低丁坝群的坝距与坝长比控制在3.125内较为合适,采用两低一高的布置形式防护效果性价比相对较优。研究结果可供强潮河段弯道海塘丁坝群设计参考。

光纤微缺陷的激光检测方法

针对光纤微缺陷检测问题,提出了一种基于激光的光纤微缺陷检测方法,分析了光纤微缺陷的基本结构以及激光检测法的原理,并以此搭建了实验装置,进行了缺陷检测实验.实验中用准直氦氖激光束横向入射光纤,在光屏上得到光纤前向散射图样的分布图像,然后对图像进行处理.通过与显微镜观察法的实验结果比较,发现激光检测方法可有效地进行缺陷检测,其检测结果与显微镜直接观察法一致,可以作为光纤拉制后、涂覆层前的缺陷复测.

钢筋混凝土梁抗震可靠度校核以及强剪弱弯设计可靠性分析

对按现行结构抗震设计规范设计的钢筋混凝土梁进行受弯、受剪可靠度分析，研究了不同荷载比值（地震作用与自重荷载比值）、不同材料强度等级和不同配筋率对梁可靠度的影响。在此基础上，分析了梁“强剪弱弯”设计的可靠性。分析结果表明，按现行规范设计的钢筋混凝土梁“强剪弱弯”设计的可靠性较低，需提高剪切增强系数，来满足设计需要。在分析梁的可靠度时，采用了MonteCarlo随机模拟法。

偏心受拉转换梁的“强剪弱弯”设计可靠度分析

为实现钢筋混凝土斜柱式或斜撑式转换结构构件"强剪弱弯"的概念设计,保证斜柱或斜撑与框支柱之间的转换梁在偏心受拉状态下的"强剪弱弯"设计,采用可靠度的Monte Carlo分析方法,把转换梁看作由偏心受拉破坏与受剪破坏组成的串联体系,对按现行建筑结构规范设计的钢筋混凝土转换梁在偏心受拉状态下的"强剪弱弯"抗震可靠性进行了分析,研究了不同荷载比值(地震作用与自重荷载比值)、不同截面、材料强度等级和不同配筋率对偏心受拉梁"强剪弱弯"可靠度的影响。在此基础上,针对一、二级抗震等级偏心受拉转换梁"强剪弱弯"的设计,对目标可靠指标的剪切增强系数进行了校核,为合理地确定剪切增强系数提供参考。

再生混凝土柱强剪弱弯设计可靠度分析

为评价再生混凝土能否满足结构抗震性能要求,提出了一种在地震作用下再生混凝土柱强剪弱弯设计可靠度指标的计算方法。将柱强剪弱弯设计的失效概率视为在不发生弯曲破坏的条件下发生剪切破坏的概率。用该方法计算了在不同的柱截面尺寸、配筋率与配箍率、剪切增强系数下的柱强剪弱弯设计可靠度指标。结果表明:在相同的设计参数下,再生混凝土柱强剪弱弯设计可靠度指标低于普通混凝土柱;截面尺寸对其影响较小;该指标随配筋率提高而增大,随配箍率和轴压比提高而降低;为达到与普通混凝土柱相同的目标可靠度指标,须提高剪切增强系数约0.05。

放线光缆强弯曲状态建模与特征分析

针对放线光缆放线剥离点附近的强弯曲状态可能引发光缆断纤的问题,在建立光缆运动姿态数学模型的基础上,对光缆剥离点处曲率半径和弯曲弧长的分布情况进行了研究。重点讨论了剥离点处曲率半径和弯曲弧长与剥离点位置、剥离段光纤所在缠绕层的半径、光缆放线速度、光缆线密度等光纤特征参量之间的变化关系,并对曲率半径最小值位置的具体讨论。结果表明,在对应试验条件下,放线过程中剥离点处光缆的曲率半径存在极小值,其大小约为1.2mm,与光缆缠绕层半径、放线速度几乎无关。而曲率半径和弯曲弧长会随剥离点位置、放线层、放线速度、光缆线密度的改变发生变化。

高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为深入研究高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁抗弯性能和设计方法,通过8根高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁和3根钢筋混凝土梁的抗弯试验,对高强经编聚酯纤维筋-钢筋混合配筋混凝土梁正截面抗弯性能进行了研究。在相同混凝土强度等级、相同构件尺寸的条件下,对比分析了混合配筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、挠度、裂缝分布等特性。

掉层RC框架结构基于典型失效模式的失效概率评估

结构失效模式决定了结构在强震下的抗震性能。该文采用基于可靠度理论的割集方法,对掉层框架结构地震作用下的典型失效模型的失效概率进行评估,并与规则框架结构进行对比,分析了掉层框架结构失效模式的特点。结果表明:掉层框架结构的柱极限剪切失效模式年平均发生概率高于规则结构,且掉层框架结构存在剪切破坏先于弯曲破坏的风险,应采取适当加强措施以满足"强剪弱弯"的设计原则;对掉层结构进行基于年平均概率的柱剪力增大系数分析,建议对掉层结构上接地柱进行抗剪承载力设计时,采用抗震等级提高一级所对应的剪力增大系数,且上接地柱全柱段箍筋应加密布置。

混凝土柱“强剪弱弯”设计可靠度对随机变量的敏感度分析

研究了在地震作用下钢筋混凝土柱“强剪弱弯”设计可靠度及其对随机变量的敏感度分析方法计算了在不同的柱截面尺寸、不同的配筋率与配箍率、不同的剪切增强系数时柱“强剪弱弯”设计可靠度指标与敏感度指标。结果表明:柱“强剪弱弯”设计可靠度指标对抗剪计算模式、混凝土抗拉强度十分敏感,规范所采用的剪切增强系数难以保证“强剪弱弯”设计可靠度。因此,现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)所采用的抗剪设计公式需要进一步完善,剪切增强系数应该适当提高,同时,混凝土抗拉强度的统计参数提供要相对精确。

公路钢筋混凝土梁桥抗震可靠性分析

地震可靠度是桥梁抗震研究中的重要问题.采用Monte Carlo方法对按现行结构设计规范和抗震设计规范设计的公路钢筋混凝土桥主梁进行受弯、受剪可靠度分析,对不同烈度地震作用下梁的可靠度进行校核,研究地震发生概率、材料强度、配筋率等因素对抗震可靠度的影响.在此基础上,基于延性设计思想,分析主梁"强剪弱弯"概念设计的可靠性.分析结果表明,按现行规范设计的钢筋混凝土梁具有较大抗震可靠指标,基本满足目标可靠度要求;但在弯剪共同作用条件下,应适当减小弯矩影响系数,以提高"强剪弱弯"概念设计的可靠性.

高强经编聚酯纤维筋增强混凝土梁抗弯性能试验研究

高强经编聚酯纤维筋是一种新型FRP筋。为深入研究高强经编聚酯纤维筋混凝土梁弯曲性能,通过5根高强经编聚酯纤维筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的弯曲试验,对高强经编聚酯纤维筋混凝土梁正截面抗弯性能进行了研究。结合试验梁结果,探讨了抗弯承载力计算方法,并与实测值进行了比较,分析了高强经编聚酯纤维筋增强混凝土梁的裂缝分布形态、最大挠度等特性。

钢筋混凝土柱的“强剪弱弯”可靠性区间分析

在钢筋混凝土结构抗震设计中,"强剪弱弯"是保证结构延性的一个重要设计概念。引进区间变量表达认知不确定性,对钢筋混凝土框架柱进行失效概率区间分析。通过结合代表认知不确定性的区间变量与代表偶遇不确定性的随机变量完成了对不确定性的数学描述。在此基础上,根据对基本事件的包含关系建立"强剪弱弯"区间可靠性概率模型,并从证据理论出发论证了该失效概率区间的上下界实质上等价于证据理论中的信任与似然函数。对于含有区间值不确定性参数的结构承载力计算,将Berz-Taylor模型引进计算过程中,减少由于区间扩张而导致的误差。在数值模拟计算中,运用模拟退火遗传算法(SAGA)确定了"强剪弱弯"的大致设计区间。根据该设计区间构造了特殊的采样函数进行重要性采样模拟从而得到了失效概率区间。误差分析表明该方法具有较好的精度。最后通过算例分析了各设计因素对"强剪弱弯"可靠性的影响,并提出了相应的设计建议。

对“强柱弱梁”屈服机制的分析

对钢筋混凝土框架结构的强柱弱梁设计原则进行了分析,结合工程实际震害,得出梁端超配筋现象是影响强柱弱梁的一个重要因素,归纳了造成梁端超配筋的原因,并结合工程实例具体说明梁端超配筋的形成过程,就设计过程中如何实现强柱弱梁提出了建议。

钢筋混凝土框架“强柱弱梁”抗震措施的试验研究

针对历次震害中钢筋混凝土框架结构的梁柱节点容易破坏的问题,本文进行了4个足尺框架梁柱组合节点试件的低周反复荷载试验。重点研究了不同柱梁强度比值对钢筋混凝土框架抗震性能的影响。结果表明,提高柱梁抗弯强度比值可以更好地保证梁端率先出现塑性铰,有效减小节点核心区和柱端的破坏程度,进而提高水平地震作用中框架节点的延性。

钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构的应用及设计研究

论述了钢板墙应用情况及其受力计算模型。结合工程实例,研究了钢板墙及钢板墙框架的受力特点及耗能情况,通过合理设置钢板墙梁塑性铰,既能保证钢板墙大震下有效工作,又能保证钢结构主体安全。按小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震性能水准,分析了带钢板墙的结构体系的设计过程。对钢板墙连接框架的强柱弱梁、强剪弱弯抗震原则进行研究,提出了大震下钢板墙框架计算模型,从而完善了钢板墙等带有较多耗能构件的结构体系的设计方法。

强磁场对Ni-33Al-28Cr-5.0Mo-0.5Hf合金强化及其断裂特征影响

研究了N i-33A l-28C r-5.0M o-0.5H f高温合金在900℃经10 T强磁场处理后室温下的力学性能变化.发现合金经过强磁场处理后,抗弯强度增加了75%,但弹性模量几乎没有改变.对试样断口的观察表明,磁场使得试件呈现韧性断裂特征;而没经磁场处理的试件断口形貌呈现脆性断裂特征.微观分析表明,在强磁场和温度场的耦合作用下,原来在N iA l-C r(M o)相边界处析出的块状和细小颗粒状的H eusler相(N i2A lH f)因大量溶解而减少.