钢筋混凝土矩形柱截面曲率延性系数概率分析

把钢筋混凝土柱的设计参数 ,如轴向力、箍筋配筋率、材料强度和截面几何尺寸看做随机变量 ,采用 Monte-Carlo随机模拟法 ,分析了受矩形箍筋约束的矩形截面柱曲率延性系数的概率特性 .近似得出曲率延性系数的概率分布函数和特征值 .分析了轴向力、体积配箍率。

高轴压比下内置闭合钢管的钢骨砼桥墩曲率延性系数

为提高震区桥梁抗震延性,选择内置闭合钢管的钢骨混凝土矩形桥墩进行延性设计.考虑到近场罕遇地震下桥墩可能承受较大轴力,根据平截面假定、力的平衡和材料本构关系,分别推导了高轴压比下截面屈服曲率和极限曲率关于截面设计参数的解析公式,并通过数值方法验证了解析公式的正确性.将截面极限曲率和屈服曲率之比定义为曲率延性系数,实现已知截面设计参数定量计算桥墩延性的目的,并以曲率延性系数为指标比较了钢骨混凝土桥墩和箍筋约束混凝土桥墩的抗震延性.研究结果表明:高轴压比下,利用截面设计参数计算曲率延性系数的解析方法是可行的;当耗材相同时,高轴压比下钢骨混凝土桥墩较箍筋约束混凝土桥墩具有更好的抗震延性.

方钢管混凝土偏心受压构件曲率延性系数的研究

为反映方钢管混凝土截面延性的好坏,提出了方钢管混凝土偏心受压构件截面延性系数的计算方法,与试验结果进行了对比,结果表明该计算方法较为准确.并在此基础上,分析了轴压比和含钢率对方钢管混凝土截面延性的影响作用.结果表明:随着轴压比的增大,方钢管混凝土截面曲率延性系数降低;随着含钢率的增大,曲率延性系数提高.

钢筋混凝土T形柱曲率延性系数研究

在钢筋混凝土结构的延性设计和基于位移的抗震设计中,需要对构件截面的变形能力进行设计,如用曲率延性系数表示截面的变形需求,需要首先确定构件的屈服曲率和极限曲率。分别对T形截面柱的屈服曲率、极限曲率和曲率延性系数进行了推导和简化,给出了曲率延性系数的实用计算公式。研究结果表明,曲率延性系数的计算值与试验值比较吻合。

钢筋混凝土圆柱式桥墩曲率延性系数影响因素研究

采用有限元分析方法,对不同设计参数的桥墩截面进行弯矩曲率分析,得到不同设计参数的桥墩弯矩曲率曲线。通过面积相等原则确定等效屈服曲率,得到不同设计参数下的桥墩等效屈服曲率和极限曲率。通过对墩柱截面设计参数的影响因素分析,得到桥墩曲率延性系数和延性能力的主要影响因素。

约束混凝土压弯构件曲率延性分析

利用钢筋以及约束混凝土的应力－应变关系曲线，采用“条带法”计算约束混凝土压弯构件截面的弯矩－曲率关系，从而得出约束混凝土构件的截面曲率延性系数同轴压比、弯矩、箍筋的关系，为钢筋混凝土结构的延性抗震设计提供依据．

钢管桩码头抗震设计中曲率延性指标的计算

能够快速方便的计算得到高桩码头的曲率延性系数,对基于性能的高桩码头抗震设计具有重要意义。应用纤维模型法对高桩码头所采用的钢管桩进行了弯矩-曲率分析,计算了不同设计参数下钢管桩截面的等效屈服曲率以及不同极限状态下钢管桩截面的曲率,讨论了不同轴压比、壁厚对钢管桩截面等效屈服曲率和极限曲率的影响。在考虑了轴压比、壁厚和管径等因素的情况下,对钢管桩截面曲率进行拟合,获得了钢管桩的等效屈服曲率的计算回归公式以及不同设计极限状态下的曲率的计算回归公式。通过算例分析验证了所得回归公式的可靠性。同时导出了不同极限状态下钢管桩截面的曲率延性系数的计算公式,供工程设计人员参考。

FRP加固T形截面钢筋混凝土梁的延性系数计算方法

目的研究采用FRP(纤维增强复合材料)加固钢筋混凝土T形截面梁的延性,为T形截面梁曲率延性系数计算提出一种简化方法.方法从截面曲率延性系数的定义出发,根据底贴FRP片材抗弯加固钢筋混凝土梁的几种较为常见的极限破坏形态,基于平截面假定和界面无粘结滑移等基本假定,推导了T形截面梁在达到屈服阶段和极限阶段的截面曲率计算公式,并且给出了FRP加固T形截面的截面曲率延性系数的计算公式.结果利用笔者所给出的计算公式分析的结果与国内外已有的试验实测值进行对比分析,试验值与计算值的比值平均为0.972,可以验证所给出的公式较好地吻合了试验值.结论采用笔者所提出的方法计算T形截面曲率延性系数是可行的,其公式对于抗震加固设计具有一定的参考价值.

钢筋混凝土圆形桥墩的延性分析

构件的延性可由截面的弹塑性弯矩-曲率关系曲线来反映。弯矩-曲率曲线上的点与截面应变之间存在一一对应关系。对曲线上的应变变化过程进行分析,给出曲线初始应变计算的解析式。考虑轴力由拉到压的全部范围,对轴力、弯矩、曲率、应变和曲率延性系数进行参数分析。按照轴力水平的不同,弯矩-曲率关系曲线的表现可分为3种类型,即拉力、小纵向压力和大纵向压力。在拉力和小纵向压力作用下,延性较好。在大纵向压力作用下,延性显著变差。

橡胶集料对钢筋混凝土梁截面延性影响的理论分析

橡胶集料掺入混凝土中改变了混凝土的应力应变关系,应力应变关系的变化对钢筋混凝土梁截面的延性产生了重要影响.以橡胶集料混凝土受压应力应变关系为出发点,建立了掺加橡胶集料的钢筋混凝土梁截面的曲率延性系数模型.结合材料性能试验,通过具体实例分别计算出了普通和掺加橡胶集料的钢筋混凝土梁截面的曲率延性系数.结果表明橡胶集料能够显著提高钢筋混凝土梁截面的延性.

FRP约束混凝土梁跨中塑性铰延性性能分析

目的确定影响FRP约束梁塑性铰延性的主要因素.方法采用ACI440.2R-08提供的FRP约束混凝土的应力应变关系,编制程序计算分析了约束区截面在屈服和极限状态下的延性随配筋率及包裹量的变化关系.结果计算显示低配筋梁在低包裹量时延性提高幅度为40%左右,高配筋梁在高包裹量时提高320%以上;与传统抗弯加固方法(受拉底面粘贴FRP布)联合使用时,延性有显著改善,其中低配筋梁延性能达到未抗弯加固时的水平.结论约束区长度是影响FRP约束对梁的跨中塑性铰的形成和发展的主要因素,设计时需要考虑采用合理的约束区长度.

钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力研究

为研究钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力,该文基于平截面假定推导了钢板夹心混凝土组合剪力墙的截面曲率延性系数,并利用等效塑性铰假定进一步得到其位移延性系数,通过已有试验结果验证了该计算方法的可靠性。利用该计算方法研究了轴压比、端柱套箍指标、剪力墙高宽比、钢板强度、混凝土强度等参数对钢板夹心混凝土组合剪力墙位移延性系数的影响。研究表明:通过控制剪力墙轴压比,适当提高端柱套箍指标,使用低强度钢材以及设置有效构造隔板可有效保证剪力墙的变形能力。

橡胶集料对钢筋混凝土梁截面延性影响的理论分析

橡胶集料掺入混凝土中改变了混凝土的应力应变关系,应力应变关系的变化对钢筋混凝土梁截面的延性产生了重要影响.以橡胶集料混凝土受压应力应变关系为出发点,建立了掺加橡胶集料的钢筋混凝土梁截面的曲率延性系数模型.结合材料性能试验,通过具体实例分别计算出了普通和掺加橡胶集料的钢筋混凝土梁截面的曲率延性系数.结果表明橡胶集料能够显著提高钢筋混凝土梁截面的延性.

无粘结部分预应力混凝土梁的延性分析

本文建立了基于增量变形的既适用于有粘结部分预应力混凝土梁亦适用于无粘结部分预应力混凝土梁受力全过程数值分析方法。本文的方法能够模拟构件达到其峰值承载能力后下降段的性能,并可考虑非预应力钢筋及混凝土由于结构进入承载能力下降段引起的卸载而导致的材料应力应变关系的变化情况。利用本文所建立的方法,研究了不同加载方式、跨高比、综合配筋指标(CRI)、部分预应力比率、混凝土抗压强度等对无粘结部分预应力混凝土梁延性性能的影响。研究表明,无粘结部分预应力混凝土梁的曲率延性系数随综合配筋指标(CRI)的增加而减小。对于某个给定的综合配筋指标(CRI),对比分析了有粘结和无粘结预应力混凝土梁的曲率延性系数差异情况。分析表明,综合配筋指标(CRI)在0.15-0.20之间时,无粘结预应力混凝土梁的曲率延性系数与相应的有粘结预应力混凝土梁的接近;当综合配筋指标(CRI)大于0.20时,无粘结预应力混凝土梁的曲率延性系数大于相应的有粘结预应力混凝土梁的曲率延性系数;当综合配筋指标(CRI)小于0.15时,无粘结预应力混凝土梁的曲率延性系数小于相应的有粘结预应力混凝土梁的曲率延性系数。

钢筋混凝土桥墩延性影响因素理论研究

为研究结构设计参数对钢筋混凝土桥墩延性的影响,对矩形和圆形钢筋混凝土桥墩的全过程弯矩～曲率曲线进行分析,从理论上研究轴压比、混凝土强度、配筋率、混凝土保护层厚度等参数对桥墩延性的影响,并对2种截面桥墩的延性性能进行比较。分析结果表明:不管矩形还是圆形截面桥墩,其延性总是随轴压比增加而降低;整体增加纵向钢筋率对桥墩延性略有不利影响;保护层厚度对桥墩延性影响相对较小;相同轴压比下,桥墩延性随混凝土强度提高而降低,相同轴力下,桥墩延性随混凝土强度提高而提高;矩形墩的延性性能优于圆形墩。

橡胶集料混凝土梁截面延性分析

橡胶集料混凝土(CRC)是一种把橡胶颗粒掺入水泥混凝土中而制成的新型混凝土材料,具有弹性模量低、变形大、高阻尼、能量耗散多和抗裂性好等优点,尤其是其变形能力大大优于普通混凝土.针对这一特点,对双筋矩形截面的橡胶集料钢筋混凝土梁进行了延性分析,推导出曲率延性系数的计算公式,并分析了影响其延性特性的影响因素.计算结果表明,橡胶集料钢筋混凝土梁的截面曲率延性系数明显高于普通钢筋混凝土梁的,它具有良好的延性,将其应用于工程结构中,有利于提高结构的抗震性能.

钢筋混凝土结构的抗震设计(三)——柱的延性设计

本讲讨论钢筋混凝土柱的延性设计。如前所述,这里所介绍的抗震设计是着重在延性方面的,亦即首先确定结构的荷载及其作用情况并按其内力大小进行设计,同时要保证其处于延性状态。新西兰规范中强调的是用构造措施来达到所要求的延性。因为要精确地确定出地震荷载是非常困难的,故此从构造措施着手,使结构在强震作用下不致发生脆性破坏。

钢筋混凝土桥墩的延性分析

通过对钢筋混凝土桥墩的曲率延性系数和位移延性系数关系的分析,从理论上得出曲率延性系数和位移延性系数同长细比、塑性铰长度的关系,为钢筋混凝土桥墩的延性抗震设计提供依据。

受弯钢构件基于曲率的延性评价指标研究

钢构件的变形评价是钢结构抗震性能化设计中的重要内容。目前已有标准中通常采用弦转角作为受弯构件的变形评价指标,但该指标主要适用于集中塑性铰模型,且计算时需考虑构件受力与边界条件,应用不便。对于应用日益广泛的分布塑性区模型和纤维模型,曲率更易提取且计算方便,但相关延性评价指标研究尚不充分。以H形截面受弯钢构件为研究对象,提出更易于应用的基于曲率的延性评价指标,即曲率延性系数。通过9个截面等级为S1~S4级的典型试件循环加载试验,以及154个考虑截面翼缘宽厚比、腹板高厚比和截面高宽比等参数的有限元模型,研究了受弯构件在循环荷载作用下,不同因素对曲率延性系数的影响,并通过回归分析提出了曲率延性系数的计算式。根据GB 50017—2017《钢结构设计标准》的受弯构件截面等级分类,确定了各等级截面受弯构件曲率延性系数限值。研究结果表明:截面翼缘宽厚比与腹板高厚比均对构件曲率延性系数产生影响,且两者相互耦合;对截面等级S1~S4的受弯钢构件,采用回归分析提出的曲率延性系数经验计算式得到的计算结果与试验和有限元分析结果均有较高的吻合度;确定的不同截面等级的曲率延性系数限值,可用于弹塑性分析中判断构件的延性需求。

配筋聚乙烯醇纤维增强水泥复合材料梁的曲率延性

聚乙烯醇纤维增强水泥(Polyvinyl alcohol fiber reinforced cement, PVA/C)复合材料具有优越的受拉应变硬化特性,可显著提高结构的变形能力。本文以PVA纤维体积分数和受拉钢筋配筋率为研究参数,对6根配筋PVA/C梁和2根普通混凝土梁(RC)进行四点弯曲试验,并对其曲率延性进行了试验研究和理论分析。试验研究表明:配筋PVA/C梁的荷载-挠度(P-δ)关系曲线所包围的面积是C梁的1.64~2.43倍,证明配筋PVA/C梁有较好的持荷变形能力;在PVA纤维体积分数一定的情况下,试验梁的曲率延性系数随受拉钢筋配筋率的增大而减小;在受拉钢筋配筋率一定的情况下,配筋PVA/C梁的曲率延性系数是C梁的1.56~2.02倍,证明掺入PVA纤维显著提高了试验梁的延性。建立了配筋PVA/C梁曲率延性系数的计算公式,并分析了PVA纤维体积分数对受压区高度系数和曲率延性系数的影响,试验结果与计算结果吻合较好。