框架高剪压比中间层中节点抗震性能试验研究

完成了5个接近足尺的不同轴压比的高剪压比钢筋混凝土框架中间层中节点平面梁柱组合体的低周交变加载试验,弥补了国内外抗震节点试验在剪压比高参数区试验数据的不足。通过较全面测试和分析梁筋在节点中的粘结及滑移规律、节点水平箍筋各肢的受力规律以及组合体的滞回耗能及刚度变化规律,进一步揭示了这类节点的剪力传递机构特征、损伤发育特征及其综合抗震性能,为完善设计规范和在框架非弹性动力反应分析中建立更合理的分析模型和滞回模型提供了依据。

剪压比影响下配置HRB500E钢筋梁柱节点试验研究

由于高性能钢筋(HRB500E)具有良好的延性性能和抗震性能,本文拟对配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点的抗震性能进行相关研究。通过对3个梁柱中间节点足尺试件进行拟静力加载试验,研究剪压比对梁柱中间节点破坏模式、滞回特征和延性性能的影响。试验结果表明,配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点具有良好的抗震性能。随着剪压比的增加,试件的破坏模式发生转变,即由梁端弯曲破坏变为节点核心区剪切破坏;试件的滞回曲线所包围的面积明显增加,并且在加载后期时,试件滞回环的峰值荷载退化变快。同时,随着剪压比的增大,试件的梁屈服荷载和最大荷载显著增大;试件的梁屈服位移也逐渐增大,而屈服位移的增大引起了梁柱中间节点延性系数的减小。

浅谈剪力墙连梁的剪压比和配筋率

剪力墙连梁的跨高比不小于5时按一般框架梁设计,跨高比小于5时与一般框架梁设计有所区别,这一点在详文中有阐述。连梁是实现剪力墙多道设防的重要构件,鉴于此提出了连梁抗震概念设计。对于小跨高比普通配筋的连梁提高延性的主要措施是控制剪压比,连梁的受弯配筋与剪压比密切相关,控制剪压比就是控制连梁受弯配筋,最后导出剪力墙连梁普通配筋的最大、最小配筋率。

连梁在抗震设计中剪压比超限问题的探讨

文章分析了剪力墙中因连梁变化而带来的连梁和墙肢的相互影响,并针对抗震设计中经常遇到的连梁剪压比超限原因进行分析,提出处理方案,以供类似工程参考。

结合某装配式高层剪力墙结构谈连梁剪压比超限

连梁是联肢剪力墙共同发挥抗侧力作用的关键部件。连梁的剪压比超限会极大地影响剪力墙结构在抵抗地震作用时变形耗能的能力。从导致连梁剪压比超限的原因入手,对连梁剪压比超限问题提出了几种解决办法并进行探讨分析。

连梁的剪压比超限问题分析

在剪力墙设计中,经常遇到剪压比超限的问题,由于截面平均剪应力过大,在受弯钢筋屈服后,连梁仍会发生剪切破坏,此时的箍筋并没有充分发挥作用,这种剪切破坏可称为剪切变形破坏,由于是脆性破坏,故应避免,当剪压比超限时,可采取一系列措施对连梁的内力和配筋进行干预,以改变连梁截面的平均剪应力,从而改变其延性,起到第一道防线的作用。

RC框架节点核心区剪压比验算与调整

以一钢筋混凝土(RC)框架节点核心区剪压比验算为例,比较PKPM软件与盈建科框架节点剪压比限值取值差异。研究表明:PKPM框架节点剪压比限值取值不同于盈建科,PKPM分x向和y向取值,而盈建科不划分方向;盈建科剪压比限值取值相对严格,而PKPM取值相对合理。但两者的框架边节点与角节点剪压比限值取值均未完全符合规范要求,需修正。经结构模型调整,节点剪压比满足修正限值要求。

高层建筑结构剪压比超限解决实例

针对结构设计中剪力墙剪压比超限的问题,以处理连梁剪压比超限的研究成果为基础,利用软件分析,进而逐步推出控制剪力墙剪压比措施。最后总结出解决剪力墙剪压比超限的办法,为广大结构设计人员在遇到类似问题时提供建议和参考。

关于高烈度地区连梁剪压比超限的调整方法综述

众所周知高烈度地区连梁剪压比超限问题在剪力墙结构和框架-剪力墙结构中甚为突出,基于目前地震频发,连梁作为剪力墙结构抗震耗能的第一道重要防线,需要对其设计方法进行更进一步的研究。针对连梁的超限原因及超限危害进行了阐述,针对解决连梁超限问题的思路和方法进行了系统的总结和提升,供以后工程设计参考。

静水压环境下岩石动态压剪耦合力学响应与本构模型

静水压环境是深部岩石的典型应力赋存状态,并且岩石内存在多尺度的结构面,易遭受压剪耦合的复杂动力扰动。因此,探究静水压环境下岩石动态压剪耦合力学响应及损伤本构模型对于深部岩石结构安全评估和动力灾害防控极为重要。本文应用霍普金森压杆试验装置,对倾斜砂岩试样进行动态压剪耦合试验,揭示静水围压、动态荷载压剪耦合比及加载率对岩石力学特性的影响规律;基于Drucker–Prager准则和Weibull分布,建立静水压环境下深部岩石动态压剪耦合损伤本构模型。结果表明:1)岩石动态强度及变形模量随着加载率及静水围压的增大呈增加趋势,强度的围压效应及加载率效应明显,动态荷载中的剪切分量能削减岩石承载能力并提升岩石的变形能力。2)随着动态荷载剪压比和静水围压的增加,岩石冲击破坏模式由拉伸主导的内部锥形破裂面及表面劈裂转变为剪切主导的单一平面破坏;动态荷载中的剪切分量对静水围压作用下岩石的动态破碎存在明显的限制作用。3)采用极值解析法推导了模型分布参数F0和m的解析表达式,探究了模型分布参数F0、m和损伤修正系数q的物理意义及其对本构模型的影响规律;同时,对比不同工况下试验和理论应力应变曲线,验证了该模型的合理性。本文揭示的静水压环境下岩石动态压剪耦合动力响应与建立的损伤本构模型,可为复杂动力扰动下深部岩石工程安全建设与灾害防护提供理论支撑。

高温后钢纤维混凝土压-剪复合受力研究

为研究高温后钢纤维混凝土压剪复合受力下的力学性能,以压应力比和温度作为参数,对20组钢纤维混凝土分别开展直剪试验和压剪试验,对比分析不同试件的破坏形态,探究了温度和压应力比对剪切强度的影响,并基于3种理论建立了高温后钢纤维混凝土压剪复合应力状态下的破坏准则。结果表明压剪复合受力状态下,混凝土剪切强度主要由接触摩阻力贡献,钢纤维混凝土峰值剪切强度随压应力比增大而增大,随温度升高而降低;随着压应力增大,剪切面上摩阻系数降低,峰值剪切强度增长幅度降低。依据试验数据,对比基于不同理论所建立的高温后钢纤维混凝土压剪破坏准则,考虑精确度和适用性,基于应力不变理论建立的破坏准则效果最好。

高温作用下混凝土压剪动态性能数值仿真研究

为了对处于压剪应力状态下且易遭受高温作用的混凝土结构设计提供参考,本文结合研究团队已有的压剪状态下混凝土力学特性试验研究成果,基于蒙特卡洛方法编写了混凝土细观模型生成程序,考虑了混凝土速率效应和温度作用,采用数值模拟的方法对混凝土压剪动态力学特性进行了数值仿真研究。结果表明:随着温度的升高,混凝土抗剪强度不断减小,试件上半部分压损区域明显增大,动态增强因子呈现出减小的趋势。

动态压剪试验机水平等效刚度测量技术的优化研究

本文针对动态压剪试验机在进行水平等效刚度测量时面临的问题进行研究,旨在提出优化的测量技术。文章首先回顾了动态压剪试验机的工作原理及其在现代工程中的应用,并分析了现有测量技术的不足。其次,深入讨论了水平等效刚度的定义及其测量方法,并对影响测量精度的因素进行了详细分析。在此基础上,提出了一套新的测量方案,并对该方案进行了系统的优化设计。文中进一步通过实验验证了所提技术的有效性,并探讨了其在不同情况下的适用性。结果表明,优化后的测量技术具有更高的准确性和操作的简便性,对提升动态压剪试验机的测试性能具有重要意义。

提高动态压剪试验机精度的自反力框架竖向消隙结构优化设计

本文综合探讨了提高动态压剪试验机精度的关键技术和设计方法。首先,分析了动态压剪试验机的基本原理及其在隔震支座性能测试中的应用,突出了测量精度的重要性及动态压剪试验机的结构说明。接着,介绍了自反力框架的工作原理,探讨了其在力的均匀分布和精度提高中的作用,同时评估了当前设计的效果。文章的核心部分聚焦于竖向消隙结构的优化设计,包括消隙结构的设计要点、隔震支座选择与加工精度,以及结构仿真与优化策略。最后,提出了一系列综合性能提升策略,涵盖高精度传感器的应用、数据采集与处理技术,及测试与验证方法。整体而言,本文为提高动态压剪试验机的精度提供了系统的理论和实践指导。

EDCi20控制器在高流量高负载动态压剪试验中的性能优化研究

本文旨在研究EDCi20控制器在高流量负载高动态压剪试验中的性能表现,并探讨其优化路径。EDCi20控制器是一款通用的动态测试应用控制器,其内嵌多种输入输出接口,通过兼容不同型号的传感器和执行器。文章首先回顾了EDCi20控制器的产品特性和技术规格,另外对闭环控制频率、处理器与数字模转换性能的辅助分析,展示了其在高精度动态试验中的应用优势。针对高流量高负载的特定需求,提出了性能优化的策略,具体实现了这些策略可能遇到的挑战及其解决途径进行了探讨。本研究不仅对EDCi20控制器的功能强化提出指导性建议,还对其在未来工程应用中的发展前景提供了参考。

钢纤维混凝土压-剪复合性能及损伤本构关系

为研究钢纤维混凝土的压-剪复合受力性能及损伤模型,以钢纤维体积率、压应力比为参数,完成了60个钢纤维混凝土试件的直剪和压-剪试验,分析了各参数对剪切强度和峰值剪切位移的影响,推导了钢纤维混凝土在压-剪复合受力下的损伤全曲线模型,分析了损伤演化规律,提出了压-剪强度计算式。结果表明:剪切强度和峰值剪切位移均随压应力比的增大而增大。随着钢纤维体积率的增加,剪切强度呈现先增后减的趋势,峰值剪切位移规律不明显。压应力比的增大显著减缓了损伤发展;提出的损伤本构模型和压-剪强度公式计算结果与试验值吻合较好。

压剪试验机机架拓扑优化及仿真分析

以实现压剪试验机机架的轻量化为目标,分析压剪试验机机架在极限工况下的受力情况,通过Abaqus软件对压剪试验机机架进行静力分析;通过变密度拓扑优化方法对压剪试验机机架进行拓扑优化,并据此进行模型重建;不仅对比分析优化前后机架的静力特性,还对比分析优化前后机架自身的模态特性与突然卸载后的动力特性。结果表明:优化后的压剪试验机机架质量比优化前减轻了14.5%;最大静应力小于材料的屈服强度,最大位移小于允许最大位移量,满足静强度与静刚度要求;各阶模态的固有频率远大于工作频率,满足动刚度要求;突然卸载后,机架上横梁、立柱、底座的最大动应力均小于材料的屈服强度,满足动强度要求。

压剪作用下PVA纤维再生混凝土力学性能试验研究

为了研究压剪作用下外掺聚乙烯醇(PVA)纤维对再生混凝土力学性能的影响,以再生粗骨料取代率、压应力比和PVA纤维体积掺量为变化参数,设计并制作144个立方体试件进行压剪试验。观察了试件的破坏形态,得到了荷载-位移曲线及垂直变形-剪切位移曲线,分析了不同变化参数对抗剪强度、峰值位移的影响规律。结果表明:0.1%体积掺量的PVA纤维对再生混凝土的抗剪强度提高了10%;随着压应力比的增大,试件的抗剪强度呈增大趋势,平均增大了2.03倍;与普通混凝土相比,再生混凝土试件的抗剪强度平均降低了13%;当再生粗骨料取代率为100%时,PVA纤维最佳掺量为0.1%;提出了纤维掺量为0.1%时压剪作用下PVA纤维再生混凝土抗剪强度计算公式。

压剪作用下地聚物珊瑚混凝土的力学性能研究

为了研究不同压应力比和混凝土强度对地聚物珊瑚混凝土(geopolymer coral concrete,GCC)在压剪复合作用下力学性能和损伤演变的影响,进行了54个GCC试件的压剪试验,分析了试件的破坏模式、剪切荷载位移曲线和初始抗弯刚度,并着重分析了剪切承载力的组成及试件的损伤演化规律。结果表明:随着压应力比和混凝土强度增加,剪切强度及位移、初始剪切刚度均有所提高。剪切承载力包括黏聚力、界面摩擦力和骨料咬合力,黏聚力约占剪切承载力的11%~37%,界面摩擦力占比40%~67%,骨料咬合力占比16%~34%;界面摩擦力占比与压应力比呈正相关关系,黏聚力占比则相反。基于分段本构模型,对比试验数据和模型曲线发现两者拟合较好,验证了GCC的损伤本构模型与破坏模式有较高的预测精度。

普通混凝土压-剪多轴试验研究与受力分析

为探究混凝土压-剪复合受力状态下的力学性能,以不同轴压比为加载工况,使用材料压-剪液压伺服机对混凝土进行试验,得到混凝土剪切破坏形态和剪切荷载-位移曲线。通过剪切荷载-位移曲线提取混凝土的剪切峰值应力、和剪切破坏位移对比分析,研究结果表明:不同轴压比下,混凝土剪切面破坏形态各不相同,轴压比越大剪切面摩擦痕迹越明显,混凝土破坏碎渣越多,混凝土表面出现剥落的试块量越大;混凝土剪切峰值强应力随着轴压比的增大而提高,根据数学回归与轴压力均呈线性变化关系;根据平面应力空间分析研究,可得到混凝土压-剪强度破坏曲线,曲线与试验分析数据吻合度很高,两种理论破坏准则均能够有效地反应混凝土压-剪复合受力的强度规律。