钢管套箍混凝土桥墩拟静力试验研究

设计制作3根钢管套箍混凝土桥墩试件,对其开展拟静力试验,获得钢管套箍混凝土桥墩的损伤过程与破坏机理,分析延性、等效黏滞阻尼系数、刚度退化、强度衰减及残余位移等抗震性能的影响规律.结果表明,采用钢管剪力键与灌浆套筒组合连接的钢管套箍混凝土桥墩的各项抗震性能指标均达到了钢管套箍整体式混凝土桥墩的抗震性能指标,比仅由钢管剪力键连接的钢管套箍混凝土桥墩滞回曲线更为饱满,水平峰值荷载和位移延性系数分别提高12.93%、27.17%,等效黏滞阻尼系数大、自复位能力强、残余位移小,是较理想的预制桥墩型式.采用ABAQUS程序建立有限元计算模型,进行拓展参数分析,发现轴压比、长细比、套箍系数和钢管剪力键嵌入深度与墩身高度比是影响钢管套箍混凝土桥墩抗震性能的重要参数.

角钢套箍高强混凝土轴压短柱承载力分析与设计建议

以套箍系数、混凝土等级和钢材屈服强度为控制参数,设计15根剪跨比为1.5的角钢套箍高强混凝土轴压短柱;基于简化的钢材本构模型和考虑套箍效应的约束高强混凝土本构模型,采用ANSYS有限元软件进行数值仿真分析,通过与实验数据对比验证有限元建模的合理性;考察不同套箍系数、混凝土强度等级和角钢屈服强度等级对角钢套箍高强混凝土轴压短柱力学性能的影响;考虑缀板对混凝土的套箍效应,引入缀板影响因数,利用1stopt软件反演影响因数与套箍系数之间线性关系,建立角钢套箍高强混凝土轴压短柱极限承载力计算表达式,提出轴压短柱的设计方法与施工建议。结果表明,套箍系数比其他参数对轴压短柱的承载力和延性的影响更加显著,为该短柱在新建和改造工程中的应用奠定基础。

钢筋混凝土拱桥套箍层养护加固技术研究

在多重载的公路交通流量背景下,一些早期建设的钢筋混凝土路桥面临着严峻的结构安全和功效维持考验。案例工程对发生了严重病害的早期建成的钢筋混凝土公路拱桥采取了套箍层养护加固技术,完成了养护加固任务。结合工程实践,介绍了该工程所实施的套箍层养护加固方案,并通过养护前后的结构功效对比,验证了该方案和技术的有效性。

新型预套箍筋施工工艺技术

钢筋工程属于隐蔽工程,是工业、民用建筑混凝土框架结构工程施工的主要部分。新型预套箍筋施工工艺技术采用新型防尘切割机钢筋下料,对柱支座核心区箍筋整体预制焊接一次安装成型、预套箍筋整体梁筋绑扎一次成型、一次性人模;屋面结构层柱筋直接焊接(或机械连接)安装;采用新型便携式钢筋弯曲机对柱筋现场进行弯折锚固,加快了施工进度,保证了质量、安全,节约了成本。

圆钢管套箍混凝土轴压短柱受力机理分析

应用连续介质力学理论,建立圆钢管套箍混凝土同心圆柱体混凝土受压计算模型,建立圆钢管套箍混凝土组合弹性模量理论计算公式和组合应力—应变关系全曲线理论表达式。编制相应的计算程序,进行圆钢管套箍混凝土受力全过程数值分析。从圆钢管套箍混凝土加载过程的钢管环向应力—应变关系以及核心混凝土的轴向应力—应变关系、径向应力—应变关系等方面,探讨圆钢管套箍混凝土和圆钢管混凝土力学性能之间的差别,并用试验结果验证。分析结果表明:与钢管混凝土力学性能相比,钢管套箍混凝土中核心混凝土的径向压应力、纵向强度和钢管环向拉应力增加;圆钢管套箍混凝土将套箍约束作用发挥至最大,且其极限承载力和剩余承载力高,延性好,但组合弹性模量偏小。

装配式剪力墙U型套箍连接节点抗震性能

为解决现有装配式剪力墙结构钢筋连接施工繁琐、通用性不佳等不足,提出一种新型连接方法—U型套箍连接.对采用这种连接方法的剪力墙试件进行低周反复荷载试验验证连接方法的有效性,其中1个现浇试件水平缝装配试件和1个竖直缝装配试件.试验得到试件破坏及裂缝发展规律、滞回曲线、骨架曲线、墙体钢筋的应变、试件的位移沿高度的分布、试件极限承载力及耗能能力,基于有限元软件Abaqus对试验结果进行验证分析.研究结果表明采用U型套箍连接的装配式剪力墙能获得与现浇剪力墙相当的承载能力及抗震性能.

钢管混凝土套箍机理及组合弹性模量的理论分析

应用弹性力学中的能量法和最小势能原理,对钢管混凝土进行了小变形下的弹性理论分析。导出了钢管混凝土柱在轴向压力作用下的套箍系数、组合轴压弹性模量的理论计算公式。分析结果表明:套箍系数不仅与核心混凝土的泊松比、横截面直径及单向受压时的弹性模量有关,而且还与钢管的泊松比、钢管径厚比及单向受压时的弹性模量有关。理论计算公式算得的结果与按照统一理论所得的结果相近。理论计算公式能够准确可靠地描述钢管混凝土构件在小变形下的弹性行为及套箍机理。

碳纤维套箍约束混凝土的应力--应变关系

介绍了72根碳纤维套箍约束的混凝土圆柱体的轴压试验结果。试验参数包括素混凝土强度、套箍厚度与材料类型。在对试验结果分析的基础上,提出了一个经改进的高强组合材料约束混凝土的本构模型,并对模型的参数进行了分析。

套箍法加固石拱桥主拱圈的正截面承载力的理论分析

针对石拱桥拱圈加固后的正截面承载力计算问题,提出了考虑加固前截面受力状况及加固材料不同力学性能的计算方法。对加固后的拱圈进行应力应变分析,得出界限破坏的3种形式,对每种界限破坏形式利用截面的协调变形和截面材料的应力应变关系,分析了其极限状态时组合截面的相对界限受压区高度,得出加固后石拱圈最后的破坏模式主要与加固前的初应变及加固层的厚度有关。对应于3种破坏形态从理论上推导出套箍法加固石拱圈在二次受力时的正截面承载力计算公式。计算公式充分考虑了加固前的构件应力水平、加固后截面不同材料组成及构件破坏形态的影响,比现有加固规范的计算取值更趋于合理,为同类加固结构的设计和计算提供了依据。

钢筒套箍内灌浆加固立柱试验研究

建筑物在使用过程中,由于各种灾害和人为损伤等原因,结构功能退化,必须及时予以加固。针对立柱的加固,常用的方法均存在一定的局限性,故而本项目主要研究钢筒套箍内灌浆加固立柱,该加固方法施工简单,便于操作,占用空间小,不影响装修,加固后方柱试件混凝土的承压强度增加了3.1倍,圆柱试件混凝土的承压强度增加了1.3倍。

逐级套箍加固大跨钢筋混凝土肋拱桥技术研究

大跨径钢筋混凝土肋拱桥的加固是桥梁加固领域面临的技术难题。该文在剖析逐级套箍法加固钢筋混凝土肋拱桥技术原理的基础上,依托一座主跨80m的某上承式钢筋混凝土肋拱桥加固实体工程,阐述了其加固设计方法和施工技术,采用有限元软件建模计算对比分析了逐级套箍法加固和常规加固在施工阶段的技术效果。

方形截面钢管混凝土套箍系数与延性指标的关系

对 12个方形截面钢管混凝土 (以下简称为方钢管混凝土 )轴向压缩的荷载 -变形关系进行了试验研究 ,考察了不同套箍系数下方钢管混凝土的延性指标 ,证明了钢管对核心混凝土约束的有效性。

钢管混凝土轴压短柱界限套箍系数

基于统一强度理论,借助钢管混凝土轴压短柱极限承载力计算公式的推导,得出了极限状态时钢管和混凝土之间的侧压力,提出了界限套箍系数的概念,并给出界限套箍系数的计算公式,同时分析了不同套箍系数时钢管的三向应力和钢管混凝土短柱的轴压应力-应变曲线出现不同发展趋势的原因,且理论分析得出的结论与相关文献的试验结果一致,说明分析过程的合理性;最后对影响因素进行了分析,根据分析结果提出了实用建议,并发现相关参考文献的界限套箍系数为该研究结果的特例。

复合材料套箍混凝土轴压柱的试验研究

为解决钢筋或钢管容易发生锈蚀的问题 ,进行了纤维复合材料套箍混凝土轴压柱的试验 .结果表明 ,玻璃纤维复合材料管的套箍作用很大 ,抗变形能力很强 ,受力性能与钢管混凝土类似 .碳纤维复合材料箍对混凝土的套箍作用也很明显 ,随着碳纤维复合材料箍间距的减少 ,柱极限荷载稳步提高 .它与复合材料管混凝土柱比可节省造价 ;与螺旋筋混凝土柱比可节省模板 。

套箍法加固钢筋混凝土轴压柱的设计参数研究

采用ANSYS建立有限元计算模型,对套箍法加固RC轴压柱的极限承载力影响参数进行了研究。先利用4根加固柱的试验资料对有限元模型进行了验证分析,结果表明:对于加固柱的极限承载力,有限元计算结果和试验结果吻合较好。然后结合工程实际选取其中一根试验柱为基本柱,通过变换参数取值,总共计算了43根柱的极限承载力,从而对核心柱初始应力水平、套箍层配筋率、套箍层纵筋强度、套箍层配箍率、套箍层厚度和套箍层混凝土强度这6种可控设计参数进行了研究,揭示了每种参数对加固柱极限承载力的影响规律,并对后5种参数的影响程度进行了分析。根据计算分析结果,给出了几点加固设计建议。

套箍加固拱肋力学性能模型试验研究

为分析套箍加固拱肋的基本力学性能及加固效果,进行套箍加固拱肋和整体浇筑拱肋的对比模型试验,对比分析套箍加固试件的裂缝发展规律、破坏模式与特征、承载能力和新老混凝土结合面的工作性能。试验结果表明:套箍加固模型和整体浇筑模型的裂缝分布规律、破坏过程、破坏模式相同,破坏时挠度相差0.5 mm,破坏荷载相差2.7%,说明二者的力学性能基本相同;试验过程中测试的新老混凝土结合面最大剪应力远小于其承载能力,加载过程中跨中截面测试应变在开裂前符合平截面假定,说明新老混凝土能够作为整体共同受力。通过对比模型试验分析,证明套箍技术加固拱肋是可靠有效的加固方法。

冲击荷载下套箍系数对铁路桥限高防护架动力响应的影响

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,分析钢管混凝土套箍系数对铁路桥限高防护架冲击荷载作用下的动力响应。通过改变钢管管壁厚度和核心混凝土强度,调整钢管混凝土结构的套箍系数。结果表明:随着钢管管壁厚度的增加,防护架所受到的碰撞力平均值会增大,碰撞面的位移变形会减小,防护架能够抵抗更大的冲击荷载;随着核心混凝土强度的提高,防护架碰撞力也会增大,碰撞面的位移变形也会减小,但动力响应不如钢管管壁厚度的改变引起的动力响应效果显著,从而为铁路桥限高防护架结构的设计提供参考依据。

钢筋混凝土柱钢板套箍加固试验研究

在结构试验的基础上 ,给出钢筋混凝土柱钢板套箍加固的承载力计算方法 ,可供加固设计时参考。

轴压比和套箍系数对钢管砼框架结构地震反应影响的有限元分析

为研究轴压比和套箍系数对钢管混凝土框架地震反应的影响,建立了钢管混凝土框架结构有限元分析模型,将该模型的计算结果与钢管混凝土框架结构振动台试验结果进行对比,两者符合较好.利用此模型,输入EL-centro地震波和天津地震波(N-S),对不同轴压比和套箍系数的钢管混凝土框架结构地震反应进行了有限元分析,并着重对比了结构位移反应.结果表明:轴压比提高使结构层间位移角值增大,套箍系数增大使结构层间位移角值减小.