PE膜成型预制构件粗糙结合面压剪性能试验研究

通过对4组8个PE膜成型粗糙结合面试件和2组4个水洗露骨料粗糙结合面对比试件进行压剪试验,研究采用PE膜成型的粗糙面用于剪力墙水平结合面的抗剪性能。结果表明:采用PE膜技术进行处理的试件的破坏过程、破坏形态、开裂荷载和峰值荷载等与采用水洗露骨料进行处理的试件基本相同;试件结合面均发生剪切破坏;结合面抗剪承载力随着轴压比和配筋率的增大而提高;根据各国规范中关于结合面抗剪承载力计算公式所得承载力均小于试验承载力,具有一定的安全度;在已有公式的基础上结合试验数据,给出了PE膜成型粗糙结合面压剪承载力建议公式,建议公式计算结果与试验结果误差在10%以内,吻合较好。

疏浚砂混凝土的压剪性能和破坏准则的试验研究

以长江下游疏浚砂为原材料,制备了4种不同疏浚砂掺量的混凝土试件,对疏浚砂混凝土试件的压剪复合性能进行研究。1)进行了5种不同轴压比下的压剪复合试验。试验结果表明:疏浚砂混凝土的压剪界面摩擦系数在疏浚砂含量较高时会下降,而试件内部黏聚力则随疏浚砂含量的增加而增加;同时试件压剪峰值位移随疏浚砂含量的增加呈现先增大后减小的趋势。2)对试件破坏界面进行SEM形貌分析,研究疏浚砂影响试件性能的微观机制。3)结合试验结果和已有文献研究,提出了基于八面体空间应力和基于Ottosen模型的破坏准则,并给出了准则方程中的拟合参数。试验数据与拟合结果吻合程度良好。

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。

高性能水泥基复合材料的压剪性能和破坏准则

高性能水泥基复合材料(High-performance cement based composite,HPCC)是建筑领域的一种前沿性材料,其强度高、韧性强,具有很好的应用前景。高强度钢纤维通常以适当的混合比例加入HPCC中。设计并浇筑了4种不同钢纤维体积分数(0.0vol%、0.5vol%、1.0vol%、2.0vol%)的HPCC,对不同纤维含量的试件的压剪复合性能进行了深入研究。通过试验首先给出了HPCC复合应力作用下基于莫尔-库仑的压剪强度模型。研究结果表明,纤维掺量对HPCC的压剪界面摩擦系数影响较小,其平均值为2.8826,不同纤维掺入量的HPCC的摩擦系数与均值相比的差异在–1.44%~8.51%之间;黏聚力则与钢纤维体积掺量呈二次抛物线关系。而HPCC压剪位移峰值与钢纤维掺入量之间呈现先增加后减小的现象。其次,对HPCC破坏界面进行SEM形貌分析,研究钢纤维影响HPCC基体的微观机制,从SEM形态出发解释了材料压剪强度和位移变化的微观机制。最后,结合试验结果和已有文献研究,提出了基于Ottosen模型的HPCC破坏准则,并给出了具体的拟合参数,表明HPCC八面体剪应力高于普通混凝土材料。试验数据与理论分析结果吻合较好,能够反映HPCC的破坏包络面特征。

石砌体材料力学性能研究——以湘粤古驿道石拱桥为例

【目的】以湘粤古驿道石拱桥——万岁桥为背景,进行相关室内试验、数据拟合分析研究,为明确石砌体材料的力学性能,尤其是压剪力学性能,以及老旧石拱桥承载力的准确评估提供参考和依据。【方法】参考实桥选择当地普通石灰岩石,制作原石、砌缝砂浆、石砌体等三类试件,进行轴心抗压、压剪试验研究。通过数据比对、归纳总结、拟合分析等方式研究砌缝厚度、侧压力等参数对石砌体材料力学性能的影响规律。【结果】原石抗压性能存在一定的离散性,可能是所用的石材内部存在缝隙、节理等;砌缝厚度、侧压力对石砌体试件的抗压性能、抗剪强度有较大影响,砌缝厚度越小抗压强度越高,侧压力越大抗剪承载力越高。【结论】侧压力是影响石砌体抗剪强度的重要因素,两者呈正相关,且符合摩尔库-伦理论特征,其数学关系可以通过数据拟合的方式进行确定。

蒸压灰渣页岩砖砌体抗压及抗剪性能试验研究

通过对3种砂浆砌筑的24件蒸压灰渣页岩砖砌体试件的轴心抗压试验与通缝抗剪试验,分别对该砌体在轴心压力与剪力作用下的抗压性能与抗剪性能进行试验研究,分析了该砌体的破坏特征、抗压能力与抗剪性能。研究表明:轴压试验中,与黏土砖相比蒸压灰渣页岩砖砌体的初始裂缝出现较早,砌体的抗压强度随着砂浆强度的提高而提高。砌体通缝抗剪试验试件破坏特征与黏土砖相似,具有明显的脆性特征。

厚层铅芯橡胶支座的剪压极限性能试验分析

厚层铅芯橡胶支座的剪压极限性能是影响竖向隔震性能及支座稳定性的关键因素。文中设计了不同单层橡胶厚度、不同形状系数的四组橡胶支座,进行竖向纯压和剪压条件下的支座试验,研究支座的剪压极限受力性能变化规律。结果表明,纯压下支座第一形状系数较大的橡胶支座经过强化达到受压极限状态,剪压下支座的剪压极限应力随剪应变的增大而明显减小。对试验支座进行有限元模拟,纯压下有限元结果与实验结果吻合较好。通过研究规范公式,发现现行规范公式过于保守的估计了厚层铅芯橡胶支座的剪压极限破坏应力,经过试验和有限元结果拟合后,提出适合厚层橡胶支座的修正公式。

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。

钢弹簧隔振减震装置性能试验及其结构振动控制参数分析

近年来,由钢弹簧隔振器和阻尼筒组成的钢弹簧隔振减震装置,被用于地铁沿线建筑结构的振动控制。目前,该装置在多向控制性能测试试验和参数分析研究方面存在不足,实际工程中大多采用验算法来满足设计要求,设计过程在实用性和最优性上存在不足。研究分别从竖向和水平向上进行了钢弹簧隔振器压剪性能试验和阻尼筒耗能试验,分析得到隔振器力学性能参数和阻尼筒耗能性能参数;接着以应用该装置的20层Benchmark模型为研究对象,通过数值模拟计算分别对竖向环境激励和水平向罕遇地震动输入下,隔振减震装置参数对结构振动控制效果影响进行了系统分析,研究分别给出了装置中隔振器和阻尼器有效性能参数的取值范围。研究成果可为钢弹簧隔振减震装置的结构振动控制应用提供参考和指导。

近零能耗建筑外墙外保温系统性能检测研究

对近零能耗建筑外围护结构节能设计施工现状进行了国内外技术调研,针对北方地区近零能耗建筑外墙外保温系统的较厚保温材料对系统耐候、抗剪、防火等性能影响问题,重点以岩棉带、岩棉板、聚氨酯、石墨聚苯板、模塑聚苯板、挤塑聚苯板、真空绝热板材料及保温系统为研究对象,通过对满足近零能耗建筑外墙热工性能要求下的保温材料及保温系统性能的实验检测研究,提出了今后对北方近零能耗居住建筑保温系统检测要求的建议,分析了近零能耗居住建筑保温系统推荐的应用类型。该研究为北方地区近零能耗建筑外墙保温系统的设计与应用提供了理论依据。

高阻尼叠层橡胶支座力学性能及恢复力模型研究

高阻尼叠层橡胶支座是一种常用的减隔震支座,在实际地震作用下,其良好的抗震效果对于减小地震破坏作用、保障公路桥梁等生命线工程的安全尤为重要。对高阻尼橡胶支座施加正弦激励波,进行了压剪性能试验,研究支座剪切性能变化规律,并分析剪切应变和竖向压应力对支座性能的影响。同时,基于高阻尼橡胶支座滞回特性,提出了一种改进后的双弹簧模型,模型采用试验得到的经验公式,通过支座性能试验,对比验证了改进后恢复力模型滞回特性的准确性。

近零能耗建筑外墙外保温系统性能检测研究

对近零能耗建筑外围护结构节能设计施工现状进行了国内外技术调研,针对北方地区近零能耗建筑外墙外保温系统的较厚保温材料对系统耐候、抗剪、防火等性能影响问题,重点以岩棉带、岩棉板、聚氨酯、石墨聚苯板、模塑聚苯板、挤塑聚苯板、真空绝热板材料及保温系统为研究对象,通过对满足近零能耗建筑外墙热工性能要求下的保温材料及保温系统性能的实验检测研究,提出了今后对北方近零能耗居住建筑保温系统检测要求的建议,分析了近零能耗居住建筑保温系统推荐的应用类型。该研究为北方地区近零能耗建筑外墙保温系统的设计与应用提供了理论依据。

粉煤灰烧结保温砖砌体基本力学性能试验研究

为研究粉煤灰烧结保温砖砌体抗压、通缝抗剪、剪-压复合受力3方面性能,采用试验和理论计算的方法,对砌块砌体进行试验研究,得出相应的抗压强度标准值和设计值的建议取值;在对应力—应变实测曲线回归分析的基础上,得出粉煤灰烧结保温砖砌体应力—应变曲线的函数表达式,并给出弹性模量和泊松比的实测值;得出粉煤灰烧结保温砖砌体通缝抗剪强度的平均值和计算式;得出粉煤灰烧结保温砖砌体剪压复合受力抗剪强度平均值的建议计算式;掌握了该型砌体的主要破坏特征,并为后续研究及该类型砌体的推广应用提供基本的力学性能参数。