冷弯不等肢复杂卷边角钢轴压试验及承载力设计方法

为研究冷弯薄壁不等肢复杂卷边角钢屈曲性能和稳定承载力设计方法,对24根不同截面、长细比、宽厚比的不等肢复杂卷边角钢进行了轴压试验。试验结果表明,长细比较大且宽厚比较小的试件易发生弯扭屈曲,长细比较小而宽厚比较大的试件易发生局部屈曲或弯扭和局部相关屈曲。采用ABAQUS有限元软件对试件进行了有限元模拟,屈曲模式和承载力与试验结果吻合良好,表明建立的有限元分析模型是可行的。因此可采用经验证的有限元模型对不同长细比、卷边形式和卷边比的轴心受压不等肢复杂卷边角钢进行了参数化分析。结果表明,试件极限承载力受长细比的影响最为明显,将卷边比控制在一定范围内或改变卷边形式可提高试件极限承载力。最后将试验结果与直接强度法计算结果进行对比,表明直接强度法计算试件承载力较不安全。因此基于试验和数值分析结果提出轴心受压冷弯薄壁不等肢复杂卷边角钢构件考虑整体屈曲后强度的直接强度法修正公式,并通过对比试验结果和有限元分析结果验证了该修正公式的准确性和可行性。

钢筋混凝土不等肢L形单向偏心受压柱参数分析

本文运用了ABAQUS有限元软件,设计了14个有限元试件进行参数分析,具体分析了钢筋混凝土不等肢L形单向偏心受压柱的承载力及变形能力受混凝土强度、纵筋配筋率、偏心率等因素的影响规律。

不等肢异形柱截面曲率延性分析

采用非线性全过程数值分析方法,计算了钢筋混凝土不等肢T形、L形和十字形柱截面模型在多种工况下的截面曲率延性比。以此为基础,对影响不等肢T形、L形、十字形异形柱截面曲率延性的主要因素作了统计分析,建立了轴压比、纵筋配筋率、体积配箍率、纵筋等级和砼等级等因素与不等肢异形柱截面曲率延性的关系,为不等肢异形柱抗震性能评估提供了依据。

两向不等肢配箍矩形截面柱双向受剪试验分析

柱的受剪性能是结构整体受力性能中极为重要的部分,而在两个方向剪力作用下的矩形柱的受剪性能更为复杂.两个主轴方向上不等肢配箍柱的双向受剪性能至今仍缺乏相关的研究和分析.文中对双向不等肢配箍矩形截面柱的受剪性能进行了试验分析,在此基础上分析并提出了两个主轴方向不等肢配箍柱双向受剪承载力的相关方程和承载力计算公式.

不等肢混凝土异形柱轴压比与配箍特征值关系研究

在《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149-2006)中,采用了对异形柱在不同抗震等级下取不同的曲率延性比的方法来确定轴压比与配箍特征值的关系,编制依据来源于对12960种工况下等肢柱和部分不等肢L形柱延性的分析。基于相同的本构模型及极限曲率判别标准,该文对1456种工况下的不等肢T形柱、十形柱截面延性进行了非线性数值分析,从中拟合出它们在不同延性比下的轴压比与配箍特征值的关系曲线,并与等肢异形柱在相同的延性比下进行了比较,得出以下结论:1)不等肢T形柱轴压比-配箍特征值曲线在等肢T形柱曲线上下微小波动,基本一致;2)不等肢十形柱,当不等肢系数(长肢肢高/短肢肢高)小于1.4时,轴压比-配箍特征值曲线与等肢十形柱基本一致;但当系数较大时,轴压比最大下降了0.07―0.08,建议对此类柱采取在肢端增设暗柱,或在相同配箍率的条件缩小箍筋间距的方法来提高轴压比。

钢筋混凝土不等肢异形柱抗剪性能试验研究

为了考察钢筋混凝土不等肢异形柱的抗剪性能,对12个不等肢异形柱试件进行了低周反复荷载作用下的试验研究.试验结果表明:异形柱的2个柱肢均发生较为严重的破坏,翼缘也具有抗剪作用;随翼缘增大,钢筋混凝土不等肢异形柱斜截面的抗剪承载力提高;水平荷载作用方向不同时,不等肢异形柱的抗剪承载力和变形能力不同.根据试验结果,考虑翼缘混凝土对异形柱抗剪承载力的作用对相关规范中给出的公式进行了修正,使之适用于钢筋混凝土异形柱抗剪承载力的计算.

钢筋混凝土不等肢异形柱截面延性最不利荷载方向的研究

采用全过程非线性的数值分析方法,计算了钢筋混凝土不等肢T形、L形和十字形柱截面模型在792种工况下的截面曲率延性比。在此基础上,分析了影响不等肢异形柱截面延性最不利荷载方向的因素,并得出了这3种截面不等肢异形柱在上述工况下的截面延性最不利荷载方向。

钢筋混凝土不等肢异形柱轴压比限值的研究

采用非线性全过程数值仿真算法确定不等肢T型、L型、十字型柱截面曲率延性比。再根据异形柱框架结构受地震作用时应具有的柱截面曲率延性水准确定不等肢T形、L形、十字形柱轴压比限值,为不等肢异形柱设计提供了必须的依据。

不等肢十字形柱的力学性能

为探究混凝土强度和配筋率对不等肢十字形柱力学性能的影响,通过对2根不等肢十字形柱的实验研究,验证ABAQUS数值仿真模型的正确性,拓展研究参数,分别对9根不等肢十字形柱的力学性能进行分析。结果表明:不等肢十字形柱的配筋率对其承载力具有显著的影响,配筋率越大,承载力越高,并且延性性能也有明显的改善;配筋率相同,混凝土等级提高幅度相同,其承载力提高幅度近似相同,但高配筋率的试件承载力提高幅度小于低配筋率提高幅度。

斜向水平荷载作用下双向不等肢配箍框架柱受剪性能试验研究

通过三根不等肢配箍矩形框架柱在斜向低周水平反复荷载作用下的模型试验,结合以往试验数据,从滞回性能、刚度退化、延展性、耗能能力等方面对不等肢配箍矩形框架柱的抗震性能进行分析。分析表明:剪切破坏不等肢配箍矩形框架柱较差;刚度在加荷初期退化不明显,随着斜裂缝出现和位移的增加,刚度退化程度加大;延性系数和极限转角均随加载角度的增大而增大。在0o加载角时,构件的耗能能力最强,当加载角度为15o和75o时构件的耗能能力相差不大。

不等肢配箍钢筋混凝土矩形截面柱双向受剪试验研究

为了解两向不等肢配箍普通钢筋混凝土柱在双向受剪作用下的受力性能,设计了8根试验柱。通过低周反复加载试验,详细描述了试件的整个试验过程,分析了试件的滞回特性以及承载力和变形性能。试验结果表明,双向受剪柱表现出明显的空间受力特性。各试件的屈强比、变形等性能体现了试件具有良好抗震性能。

考虑二阶效应的火灾后不等肢L形型钢混凝土异形柱偏心距增大系数的研究

为了研究考虑二阶效应的火灾后不等肢L形型钢混凝土异形柱的偏心距增大系数,选取4种偏心距,按照两种加载角度,对受火1 h后的8根不等肢L形型钢混凝土异形柱进行了常温下的静力加载试验。由于型钢混凝土异形柱含钢量较高,将L形截面按照等形心轴惯性矩的原则等效成矩形截面,计算出偏心距增大系数η矩,并与异形柱的偏心距增大系数η异进行了对比分析,比较两种计算方法,为火灾后异形柱偏心距增大系数的计算提供参考和依据。研究表明:1不等肢L形型钢混凝土异形柱在X、Y两方向抗侧刚度不同导致两方向柱中挠度不同;2矩形柱与异形柱偏心距增大系数η的差值与矩形柱η的比值均在10%以内,计算结果比较接近,其中比值绝对值最大为9.901 8%,出现在BL6的Y方向,其余比值均在5%以内。

不等肢L形钢管混凝土压弯构件承载性能分析

根据普通L形钢管混凝土柱的核心混凝土等效单轴本构关系,采用纤维模型程序分析了不同参数对不等肢L形钢管混凝土双向压弯构件的承载性能的影响。结果表明:构件两肢长比和荷载角的大小对轴力和弯矩相关曲线的形状有重要影响,构件两肢长比和轴压比对双弯矩相关曲线的形状有重要影响。

钢筋砼不等肢T形柱延性的计算分析

采用全过程非线性分析方法,编制了不等肢异形柱延性性能非线性分析程序(SCDP),程序分析结果与试验结果的对比表明,二者吻合较好.应用该程序对243根不等肢T形柱进行了计算分析,研究了荷载角、轴压比、箍筋间距、截面肢长等因素对不等肢T形异形柱截面延性性能的影响,得到了其延性变化规律.

不等肢自保温暗骨架承重墙抗震性能与剪力分配

自保温暗骨架承重墙结构体系由节能承重砌块和内置暗骨架组合而成,集抗震节能于一体,尤其适宜在村镇建筑中应用。针对留置门洞形成的不等肢自保温暗骨架承重墙足尺试件,进行恒定竖向荷载作用下的水平低周往复荷载试验,研究了不等肢抗震墙的破坏过程、耗能特性、承载特性、刚度退化、失效机制等,开展了理论分析。结果表明:不等肢自保温暗骨架承重墙的抗震失效过程可分为“共同工作、转化过渡和弱框架工作”三个阶段,恰与我国现行抗震设防目标相对应;该墙体结构呈延性破坏,宽墙肢震害较窄墙肢严重;墙内暗骨架能有效阻止裂缝发展,显著增加墙体耗能能力;墙体刚度退化速度先快后慢,后期承载力退化不明显;开裂荷载、极限荷载、破坏荷载对应的层间位移角分别为1/926、1/220、1/176;针对开裂荷载、极限荷载建立的抗剪承载力计算与分配方法,不仅精度高而且求解简便。

不等肢L形截面钢筋混凝土双向压弯构件正截面承载力的研究

通过对不等肢L形截面的钢筋混凝土柱在不同的荷载角度时的正截面承载力进行非线性电算分析，揭示了不等肢L形截面双向压弯构件正截面承载力的变化规律。

不等肢耗能竖缝装配式剪力墙试验研究

对三个不等肢耗能竖缝装配式剪力墙进行低周反复荷载试验,并与现浇剪力墙试件进行对比。结果表明,不等肢耗能竖缝装配式剪力墙整体工作性能良好,和现浇试件相比,其延性性能较高。竖缝中设置的阻尼器能够实现屈服耗能,提高结构的抗震性能,实现墙肢之间的连接;墙肢的不同会造成装配式剪力墙试件在两个加载方向承载力的差异,对结构的延性也有一定的影响,应尽量使竖缝两侧的墙肢较为接近,以获得较好的工作性能。

连梁刚度对不等肢连肢梁抗震性能的影响

以某住宅楼钢筋混凝土不等肢剪力墙结构为例,运用有限元分析软件MIDAS GEN7.95,以其框架梁和墙单元模拟不等肢剪力墙结构中的连梁和墙肢,建立了一种简明的有限元分析模型,并应用该模型对连梁刚度与不等肢剪力墙整体刚度的关系进行了分析,对其影响因素进行了探讨,提出了一些解决方案。

陶粒混凝土不等肢L形截面异形柱正截面承载力研究

文章通过对6根陶粒混凝土不等肢L形截面异形柱在双向偏心受压作用下正截面承载力的试验研究,验证了截面平均应变的平截面假定,试验表明中和轴不垂直于弯矩平面,中和轴位置随荷载作用的增大而变化,并可用截面混凝土受压等效矩形应力图计算极限荷载值。

连梁刚度对不等肢剪力墙刚度的影响研究

针对实际工程中出现的钢筋混凝土不等肢剪力墙结构的现状,文章利用软件MIDAS GEN8.0有限元分析软件建立了双肢不等肢剪力墙有限元模型,对连梁与不等肢剪力墙肢刚度的关系进行了静力弹塑性分析,并深入研究了影响因素,分析结果表明:连梁、小墙肢的刚度越大,其整体受力体系刚度越大。