带肋钢板-混凝土组合构件抗裂性能试验分析

局部部位拉应力超标是混凝土结构中极为常见的现象,为此,带肋钢板-混凝土组合构件应运而生,又被称为“RSPC”,这种构件可以增强抗裂性能,从而达到阻止裂缝产生和发展的目的。对此,笔者进行了相关的抗裂性能试验,将RSPC的抗裂性能与RC(普通混凝土构件)、RCS(常规粘贴钢板混凝土构件)进行对比分析,发现RSPC的抗裂性能明显大于后二者,其应变位置也有所不同。

带肋钢板-混凝土组合构件抗裂性能试验研究

针对混凝土结构中局部区域拉应力过大的问题,提出了一种能有效提高抗裂性能和阻止裂缝发展的带肋钢板-混凝土组合构件(RSPC),试验设计制作了5片带肋钢板-混凝土组合构件(RSPC)、1片普通混凝土构件(RC)及1片常规粘贴钢板混凝土构件(RCS)。试验结果表明:带肋钢板-混凝土组合构件抗裂性能较普通钢筋混凝土构件和常规粘贴钢板混凝土构件大得多,梁下缘混凝土的极限拉应变较普通钢筋混凝土大得多。根据普通钢筋混凝土受弯构件的抗裂弯矩的计算原理,提出带肋钢板-混凝土组合构件的抗裂弯矩计算公式。

带肋钢板-混凝土组合结构抗裂性能研究

针对带肋钢板-混凝土组合结构的抗裂性能进行理论分析和结构试验,结果表明:带肋钢板-混凝土组合结构开裂弯矩较普通钢筋混凝土结构大得多,当裂缝出现后结构能更有效地抑制裂缝发展;带肋肋板区混凝土在钢板与箍筋的共同约束下可比拟为共同受力体,极限拉应变较钢筋混凝土高。

矩形带肋钢板-混凝土复合梁裂缝宽度计算方法

参照普通钢筋混凝土裂缝计算的黏结-滑移理论,推导了适用于矩形带肋钢板-混凝土复合梁(Ribbed SteelConcrete Composite Beam,RSCC梁)的裂缝间距公式;在理论上解释了在同等配筋率下RSCC梁的裂缝间距较普通钢筋混凝土梁小的试验现象;在加劲肋钢板顶部应变计算公式的基础上,参照普通钢筋混凝土裂缝计算的综合理论给出了RSCC梁的最大裂缝宽度计算公式;通过试验数据拟合得到了相关参数。

双钢板-混凝土组合构件面外受力性能研究综述

主要对双钢板-混凝土组合构件面外受力性能的相关研究进行综述。从影响因素和承载力计算两方面介绍了国内外有关双钢板-混凝土受弯性能、受剪性能、受压性能的研究成果。总结相应的设计方法,介绍相关规范,重点对有关抗震性能的研究进行分析。通过对收集到的现有试验数据进行拟合及概率分析,提出对应不同保证率的屈曲应力计算公式;指出双钢板-混凝土组合构件研究中存在的若干问题,展望研究前景。

新型带内肋H型钢的开发及其在钢-混凝土复合防渗墙上的应用

FE开发的新型“J—gripH”H型钢因其热轧时翼缘内侧带肋而与混凝土材料有着极好的黏结性，该产品现已用于钢-混凝土（SC）复合防渗墙。J—gripH可使SC复合防渗墙的厚度减薄，从而大幅降低成本。本文介绍了J-gripH的制造方法、SC复合构件的基本力学数据，如黏结性能和弯曲性能，及其在中之岛（Nakanoshima）新干线上的实际应用。

带钢筋桁架楼承板的PRC连梁抗震性能试验研究及数值分析

为适应超高层建筑以及现代工业化住宅建筑体系迅速发展的需要,提出了一种带钢筋桁架楼承板的新型钢板-混凝土组合(plate-reinforced composite,PRC)连梁。通过拟静力试验,分析了不考虑楼板作用、带普通钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)楼板及带钢筋桁架楼承板PRC连梁的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等。在此基础上,采用ABAQUS软件分析在不同峰值荷载作用下钢筋桁架楼承板PRC连梁的混凝土、钢板和钢筋骨架的应力发展情况。研究结果表明:钢筋桁架楼承板的设置能显著提高小跨高比PRC连梁的受剪承载力、耗能能力和延性,设置楼板能显著提高连梁的峰值荷载,且带钢筋桁架楼承板对PRC连梁承载力的提升比带普通RC楼板更强,其连梁试件PRC-S3的正向峰值荷载比不带楼板连梁PRC-NS1和带普通RC楼板连梁PRC-S2分别提升了31%和18%,但带楼板连梁在梁板交界处产生通缝之后连梁的刚度退化较为严重;带钢筋桁架楼承板的PRC连梁具有优越的耗能能力,在连梁跨度范围内均出现了显著的对角压杆,主压杆及其衍生压杆共同构成桁架作用来承受剪力;楼承板桁架上下弦钢筋以及连梁纵筋均在连梁根部位置出现应力集中,且连梁试件PRC-S3破坏点对应的累积耗能是不带楼板试件PRC-NS1的1.39倍。

新型码头钢-混凝土组合面板

基于特殊需要,提出了带型钢加劲肋的钢板-混凝土组合板这一新型组合码头面板。以加劲肋形式、组合板厚度和栓钉布置为参数,进行了9块组合板的力学性能试验。试验结果表明,通过适当地选择型钢加劲肋形式、合理地布置栓钉和确定混凝土厚度,可以保证组合作用的发挥。组合板的正截面承载力可按基于修正平截面假定的极限状态计算;组合板的变形,可在按现行钢结构设计规范计算的基础上,加上考虑界面滑移影响的附加变形值予以修正。计算值与试验值吻合较好。

装配式钢-混凝土组合框架结构在学校建筑中的研究与应用

提出一种便于工业化建造的装配式钢-混凝土组合框架结构系统,从结构构件、构造和构成角度,阐述其所采用的预制构件类型、特点及相应节点连接方式。提出一种便于组合结构快速建造的新型梁柱连接节点。该节点采用干式连接,对其组成、构造和理论计算方法进行介绍,通过ABAQUS有限元软件对该节点的受力性能、屈服模式进行数值分析。结果表明,理论计算方法与数值分析结果误差在10%以内,验证节点构造方式和所提理论计算方法的合理性、可行性。总结工程项目应用装配式钢-混凝土组合结构的设计方法及确保工程品质的技术控制要点。

带型钢加劲肋的钢板-混凝土组合板的力学性能

基于临时应急和长期使用相结合的特殊需要,提出了带型钢加劲肋的钢板-混凝土组合板这一新型组合板,型钢加劲肋分别采用工字钢、矩形钢管和由工字钢剖分而成的T字钢三种形式。以加劲肋形式、组合板厚度和栓钉布置为参数,进行了9块组合板的力学性能试验。试验结果表明,通过适当地选择型钢加劲肋形式,合理地布置栓钉和确定混凝土厚度,可以保证带肋钢板和混凝土组合作用的发挥。组合板的正截面承载力可按基于修正平截面假定的极限状态计算;组合板的跨中挠度,可在按现行规范计算的基础上,加上考虑界面滑移影响的附加变形值予以修正。计算值与试验值吻合较好。

带加劲肋多腔双层钢板-混凝土组合剪力墙有限元分析

基于带加劲肋多腔双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验的试验结果,采用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型。对加载全过程中组合剪力墙的力学性能进行分析,有限元模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上,分析了影响组合剪力墙力学性能的主要因素,包括混凝土强度、钢材屈服强度、钢板厚度和拉条的布置形式。结果表明:提高混凝土强度能提高组合剪力墙的承载力,但当混凝土强度高于C60时,承载力提高缓慢;提高钢材屈服强度能较明显地提高组合剪力墙的承载力;增大钢板厚度,组合剪力墙的承载力呈线性趋势增长,且初始刚度和变形能力也提高;拉条间距减小,组合剪力墙的承载力有所提高。

带肋钢板-混凝土组合梁抗裂弯矩计算方法研究

针对文献[1]中所提出的带肋钢板-混凝土组合梁,基于钢筋混凝土受弯构件开裂前的通用计算假定,由基本力学方程严格推导了其抗裂弯矩的计算表达式,并与原文试验测试结果进行了对比,具有良好的一致性,为此类组合梁的研究和设计提供了参考。

不同组合梁类型对钢管混凝土框架抗连续倒塌承载力影响分析

不同的组合梁构造形式对钢管混凝土框架的抗连续倒塌性能有着显著的影响。参考某实际工程选取一典型2层2跨平面框架,选取钢筋混凝土组合梁、预制空心带肋叠合组合梁以及压型钢板组合梁三种组合梁形式,通过采用Pushdown分析法研究不同类型组合梁对钢管混凝土框架结构抗连续倒塌性能的影响。基于有限元软件ABAQUS,采用精细单元法建立钢管混凝土平面框架进行数值分析,研究其倒塌全过程工作机理,计算荷载-位移曲线、钢梁截面内力。结果表明:三种组合梁框架结构的倒塌破坏都经历弹性阶段、弹塑性阶段、压拱阶段、塑性阶段、混合阶段及悬链线阶段;三种类型的组合梁对组合框架的初始刚度都有明显提高;三种类型组合梁都能延缓塑性铰发生破坏并且对框架结构倒塌过程中各阶段极限承载力都有大幅提升。

带约束拉杆钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

为研究带约束拉杆钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,制作10个钢板之间采用八螺母螺栓连接的钢板-混凝土组合剪力墙试件并对其进行拟静力试验,研究试件的破坏模式、变形能力及耗能能力,得到试件的滞回曲线、承载力、骨架曲线、刚度退化曲线、位移延性系数以及累计耗能曲线等,分析高宽比、约束拉杆间距、钢板厚度、核心混凝土厚度、轴压比及边缘增设型钢对试件抗震性能的影响。结果表明:钢板之间采用八螺母螺栓连接可行,带约束拉杆钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能较好,随高宽比降低、约束拉杆间距减小、钢板厚度增大、核心混凝土增厚及边缘增设型钢,其抗震性能增强;端部增设型钢可显著提高试件承载力;减小约束拉杆间距可显著提高试件的延性。

带肋钢板-混凝土复合结构开裂机理研究

针对混凝土结构中局部区域拉应力过大的问题,提出了一种能有效提高抗裂能力和阻止裂缝发展的带肋钢板-混凝土复合结构。设计制作了4片带肋钢板-混凝土复合结构受弯构件和用于比较的普通混凝土受弯构件,试验结果表明:带肋钢板-混凝土复合结构抗裂能力较普通钢筋混凝土结构大得多,且其裂缝首先出现在加劲肋的上缘。根据复合材料破坏过程中的能量吸收原理,研究了带肋钢板-混凝土复合结构的开裂机理。

钢管-双层钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

提出一种适用于超高层建筑底部楼层的钢管-双层钢板-混凝土组合剪力墙,通过5个剪跨比为2.5的一字形截面组合剪力墙试件的拟静力试验,研究组合剪力墙的抗震性能。试验结果表明:试件的破坏形态为压弯破坏,墙底部边缘构件矩形钢管管壁和钢板鼓曲、钢管断裂、混凝土压溃;矩形钢管混凝土约束边缘构件沿墙肢长度显著影响试件的变形能力和耗能能力;钢板含钢率基本不影响试件的变形能力;矩形钢管混凝土边缘构件内设置圆钢管可提高试件承载力,但对其变形能力影响不大。矩形钢管混凝土约束边缘构件沿墙肢长度为0.2倍墙截面高度、设计轴压比为0.45时,组合墙试件的屈服位移角不小于0.005 rad、极限位移角可达0.030 rad。提出组合墙正截面承载力的计算式,计算结果与试验值吻合较好,误差小于10%。

小跨高比钢板-混凝土组合连梁抗震性能试验研究

通过7个小跨高比钢板-混凝土组合连梁试件的拟静力试验,研究了连梁跨高比、钢板配钢率以及楼板等因素对其抗震性能的影响,分析了连梁的破坏过程、破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等。结果表明:相比于不考虑楼板小跨高比PRC连梁,考虑楼板小跨高比PRC连梁增大了连梁的开裂位移,显著提高了连梁的受剪承载力和耗能能力,考虑楼板连梁试件相比于不考虑楼板连梁试件受剪承载力提高了18.03%,破坏时对应的累积耗能是后者的1.66倍;连梁钢板的破坏包括梁墙交界区钢板的开裂和钢板的局部屈曲,钢板的局部屈曲可分为钢板边缘发生的受压局部屈曲和钢腹板的剪切局部屈曲;小跨高比PRC连梁试件的剪压比实测值为0.20~0.30,相应的剪压比设计值为0.39~0.59,内嵌钢板显著提高了小跨高比连梁的剪压比限值。

钢板-混凝土组合墙平面内受力性能研究

从单元和构件两个层次研究了钢板-混凝土(SC)组合墙的平面内受力行为。在单元层次上,基于已有SC组合墙单元平面主内力空间屈服面,推导了SC组合墙单元的压(拉)剪承载力计算模型;在构件层次上,利用ABAQUS有限元软件,研究了SC组合墙构件在平面内轴向力、剪力及弯矩复合作用下的受力性能,得到剪跨比、轴压比、钢板厚度及混凝土厚度等关键参数对其平面内受力性能的影响,并利用推导的压(拉)剪承载力计算模型对计算结果进行了分析。

新型城镇化建设中几种叠合楼板的研究综述

本文主要介绍了目前应用比较广泛、具有代表性的几种叠合楼板，着重就其构造、受力特点、计算模型简化、适用范围等方面进行了说明，并指出在实际工程应用中这些叠合楼板存在的优点与不足。