再生混凝土梁抗剪承载力公式研究

通过分析大量试验数据,分析了影响再生混凝土梁抗剪承载力的因素,并结合规范GB 50010—2002拟合出了再生混凝土梁抗剪承载力公式。再生混凝土梁抗剪承载力比普通混凝土梁低,并随着再生混凝土骨料取代率的增大而降低,工程设计中要控制取代率。

再生混凝土梁抗剪承载力公式再探析

统计了国内外71根再生混凝土梁受剪试验数据,分析了影响再生混凝土梁抗剪承载力的因素,并结合规范GB 50010—2010拟合出了再生混凝土梁抗剪承载力公式.再生混凝土梁抗剪承载力比普通混凝土梁低,并随着再生混凝土骨料取代率的增大而降低.工程设计中,要控制再生混凝土骨料取代率75%以内,建议取再生混凝土梁抗剪折减系数为0.80。

复合砂浆钢筋网加固短梁抗剪承载力计算方法

复合砂浆钢筋网加固法性能良好、施工简单且成本较低,但当前缺少该法加固钢筋混凝土短梁的抗剪承载力计算方法。为此,在修正拉-压杆理论基础上考虑受拉纵筋和抗剪分布钢筋对加固短梁的影响,提出采用短梁的受压区高度作为上部节点高度,根据Kupfer-Gerstle破坏准则建立了水泥砂浆钢筋网加固短梁的计算模型,进而推导了加固短梁抗剪计算公式。通过已有文献16根加固短梁的试验结果验证,表明所推导的抗剪承载力公式计算结果与试验结果吻合良好,说明该公式可以较可靠地预测复合砂浆钢筋网加固简支短梁的实际抗剪承载力,可为相关的工程计算提供参考。

波形钢板剪力墙及组合墙抗剪承载力研究

为研究波形钢板剪力墙及其组合墙在水平荷载作用下的破坏形态、受力性能以及抗剪承载力计算方法,设计了4个波形钢板剪力墙及其组合墙试件,进行了低周往复加载试验,并采用ABAQUS有限元软件对24个波形钢板剪力墙及其组合墙模型进行了模拟分析。研究结果表明:波形钢板剪力墙具有较好的变形能力,波形钢板能有效抑制混凝土裂缝的发展,并与混凝土具有很好的界面粘结力,水平波形钢板剪力墙较易在约束边缘构件底部形成塑性铰;波形钢板剪力墙及其组合墙具有较好的承载能力、延性和耗能能力,且承载力下降缓慢;ABAQUS有限元软件能较好地模拟试验,模拟结果与试验结果吻合较好,有限元计算结果表明:承载力随波形钢板的厚度和波角的增加有少量增加,此外,波形钢板-混凝土组合剪力墙承载力随剪跨比的增加而降低,竖向波形钢板剪力墙的抗侧承载力性能与水平波形钢板剪力墙的基本相同;该文提出的波形钢板剪力墙及其组合墙抗剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合良好,可为设计和工程实际参考;H型钢柱对波形钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力贡献最小,竖向波形钢板对组合墙剪力分担率大于水平波形钢板的,竖向波形钢板更有利于提升组合墙的承载性能。

墙趾可更换竖波钢板剪力墙抗剪承载力

针对钢板剪力墙在地震作用下墙趾容易出现应力集中,导致剪力墙局部屈曲和脆性破坏的问题,设计墙趾可更换竖波钢板剪力墙,即在剪力墙墙趾塑性区安装耗能阻尼器.通过拟静力试验将墙趾可更换竖波钢板剪力墙与传统竖波钢板剪力墙的抗震性能进行对比.研究墙趾可更换竖波钢板剪力墙的破坏模式、滞回性能、延性和耗能能力、强度和刚度退化以及墙趾阻尼器的可更换性.试验结果表明:与传统竖波钢板剪力墙相比,墙趾阻尼器的安装不仅可以显著提升墙趾可更换竖波钢板剪力墙的抗侧刚度,也能进一步加强其抵抗面外失稳的能力.利用ABAQUS有限元软件详细讨论墙趾可更换竖波钢板剪力墙波形钢板厚度、波角、阻尼器腹板厚度对抗剪承载力的影响,并给出墙趾可更换竖波钢板剪力墙的抗剪承载力计算公式.

混凝土异形柱抗剪承载力可靠度分析及公式调整

为确定《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ 149—2006)中异形柱抗剪承载力计算公式对应的可靠度水平是否满足《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2001)的相关规定,利用概率论原理、经验校准法及弯矩分配法、反弯点法推导了异形柱抗剪承载力的均值、变异系数及其与荷载的相关系数的计算公式。釆用可考虑随机变量相关影响的改进的JC法,分析了三种荷载组合情况下异形柱抗剪承载力可靠度水准,指出了不满足《建筑结构可靠度设计统一标准》中可靠度水准要求的工况。以此为基础,采用双系数调整方法建立了可满足《建筑结构可靠度设计统一标准》中可靠度水准要求的异形柱抗剪承载力设计公式,给出了双系数的高精度计算公式,可供修订《混凝土异形柱结构技术规程》参考。

二次受力下碳纤维加固混凝土柱抗剪承载力分析

采用碳纤维加固抗剪承载力不足的钢筋混凝土柱,由于有轴向力的存在,即存在二次受力问题。根据桁架-拱模型理论对碳纤维加固后的受力进行了分析,综合考虑截面尺寸、配箍率、碳纤维布的折算配箍率、混凝土的软化效应、拱作用等因素,推导出不同剪跨比情况下钢筋混凝土柱在二次受力情况下的抗剪承载力计算公式。通过理论公式计算以往的实验数据,并将理论计算结果、规范计算结果与试验结果进行对比分析。

保证变形能力的钢筋混凝土低矮剪力墙抗剪承载力计算

钢筋混凝土低矮剪力墙由于具有整体性好、侧向刚度大、承载力高等优点而被广泛用于实际工程,许多学者对其抗剪承载能力进行研究并提出了相关计算公式,且被用于相关设计规范并取得了良好效果。除抗剪承载力计算外,构件变形能力的设计同样是当代抗震设计中不可缺少的部分,然而上述公式未将其因素考虑到公式计算中。为此本文将对五组应用较为广泛的低矮剪力墙抗剪承载力计算公式从计算误差及保证变形能力的角度进行性能评估,并在评估结果的基础上选出性能最优公式并进行改进从而给出保证变形能力的抗剪承载力计算公式。

钢筋混凝土深梁承载力中外规范计算对比

钢筋混凝土深梁受力原理较为复杂,其承载力计算的准确性直接影响结构的整体安全,而现有规范对其承载力的计算方法各不相同。为此,以中美规范关于钢筋混凝土深梁的计算方法为例,阐述了二者在计算模型和计算条件上的异同点,并针对规范设计的不同剪跨比下的深梁构件,通过有限元建模分析了抗剪承载力的差异。计算结果表明:剪跨比小于0.5时,构件实际承载力与设计值偏差均较大;剪跨比大于0.5时,美国规范与设计值更为接近;剪跨比接近1时,美国规范需要更大的配筋率,但却未实现相应的承载力提升效果。最后,提出了一个改进的斜截面抗剪计算公式,其估计值与试验值吻合较好。

装配式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的抗震性能试验研究

随着低层砌体结构被广泛应用于新疆村镇的庭院经济,本文依据村镇建筑传统的施工工艺,将预制耐水石膏基构造柱和沙漠砂蒸压加气混凝土砌块通过砌筑的方式结合起来,提出一种新型的装配式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体,并对其进行低周反复荷载试验,研究其破坏特征、承载能力及滞回性能等抗震能力。试验结果表明:随着竖向压应力的增加,墙体的承载能力随之增加,延性减小。基于上述试验结果提出了地震作用下装配式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的抗剪承载力计算方法,对比结果表明计算值与试验值吻合较好,可为该新型砌块村镇建筑的工程应用提供理论依据。

桁架式钢骨混凝土框架节点受剪性能试验研究

为研究轴压比以及配钢率对桁架式钢骨混凝土框架节点受剪性能的影响,制作了5个核心区剪切破坏的桁架式钢骨混凝土框架中节点,研究不同轴压比和用钢量对节点极限承载力、抗震性能及破坏形态的影响。基于有限元软件ABAQUS,对5个桁架式钢骨混凝土框架节点模型开展了力学性能分析。结果表明:所有构件的破坏形态全部为核心区剪切破坏;提高轴压比对于构件的极限承载力有积极作用,但会使其耗能能力和延性降低;节点核心区配置交叉斜腹杆角钢可提高构件的极限承载能力以及抗震性能;通过分析参数可得,提高轴压比以及混凝土抗压强度、增加核心区交叉斜腹杆的尺寸并且提高其屈服强度都会提高节点的极限承载力;推导了桁架式钢骨混凝土框架节点的抗剪承载力计算公式,经验证计算值与实测值和模拟值相近,可为工程设计提供理论参考。

考虑钢板与混凝土间粘结滑移的组合剪力墙模型化分析

应用ABAQUS对内置钢板的RC剪力墙在单调荷载作用下的荷载-位移特性进行了模拟分析;分析了轴压比、混凝土强度等级、高宽比和混凝土墙厚等参数对钢板与混凝土粘结性能的影响,发现了高宽比对粘结滑移影响最大,高宽比越大粘结滑移越明显,并降低了构件的抗剪承载力;混凝土强度等级对粘结滑移影响次之,混凝土强度的增加对钢板与混凝土间粘结性能略有提高。对比数值模拟结果与试验实测结果可知:ABAQUS仿真模拟与试验结果吻合较好。根据钢板与混凝土的粘结滑移模拟计算数据,修正了剪力墙抗剪承载力公式。

竖波钢板组合剪力墙震损修复研究

钢板组合剪力墙在强震作用下受损严重,震损修复问题较为突出。现设计一片以方钢管作为边缘约束构件的竖波钢板组合剪力墙,在最大弹塑性层间位移角时的震损情况进行分析:竖波钢板组合剪力墙边缘约束方钢管刚度较大,与墙体不匹配,最终发生方钢管从地梁拔动的脆性破坏模式。对竖波钢板组合剪力墙进行震损修复,得到墙趾可更换竖波钢板组合剪力墙,然后进行拟静力试验。试验结果表明:(1)在震损后的竖波钢板组合剪力墙的墙趾处安装阻尼器,其抗震性能基本得到恢复。(2)修复后的竖波钢板组合剪力墙承载力较修复前降低了23%,但延性和耗能能力显著提升。(3)改变了竖波钢板组合剪力墙的破坏模式,由脆性破坏转化为延性破坏。借助有限元软件详细讨论了内嵌竖向波形钢板厚度和波角、轴压比、阻尼器腹板数量对修复后竖波钢板组合剪力墙抗剪承载力的影响,结果表明:改变内嵌竖向波形钢板厚度对试件抗剪承载力影响较大,而改变内嵌竖向波形钢板波角、轴压比和阻尼器腹板数量对试件抗剪承载力影响较小。结合有限元算例,提出修复后竖波钢板组合剪力墙抗剪承载力的计算公式,可为工程实际提供参考。

组合式密肋复合墙体的受力性能研究

在课题组前期科研成果的基础上,通过1/2模型组合式密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,并与单片标准密肋复合墙体进行对比分析,研究了组合式墙体的主要破坏特征;探讨了墙体的强度,滞回特性,耗能性能及抗倒塌能力。最后给出了组合式墙体的刚度计算公式和斜截面抗剪承载力公式。试验及理论研究表明:提出的墙体抗剪承载力公式计算值与试验值吻合较好,适用于实际工程应用。