CFRP筋-珊瑚混凝土柱偏压力学性能数值分析

为研究CFRP筋增强珊瑚混凝土柱偏心受压力学性能,通过ANSYS软件对30根试验柱进行数值分析,讨论不同偏心距、长高比、纵筋率对试件极限承载力、受压侧混凝土应力、柱中挠度和位移的影响。结果表明:偏心距、长高比的增大使试件的极限承载力减小,柱中挠度增大,其中,试件PY-60受压侧混凝土极限应力仅为23 MPa,约为轴压柱PY-0受压混凝土极限应力的1/2;纵筋率的增大一定程度上可提高试件的承载能力。进行二阶挠曲效应参数分析,提出CFRP筋-珊瑚混凝土偏心受压柱的弯矩放大系数ηns计算方法,并结合现行规范进行适应性修正,其理论计算值与现有研究的试验结果吻合良好,具有一定的参考价值。

钢管珊瑚混凝土柱-钢梁外加强环节点抗震性能有限元分析

通过ABAQUS有限元分析软件对钢管珊瑚混凝土柱-钢梁外加强环节点模型进行了非线性分析,以珊瑚混凝土强度和轴压比为参数,分析了此类节点的破坏特征、梁端荷载-位移曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能性能。结果表明,不同珊瑚混凝土强度的节点刚度退化趋势相同,随着珊瑚混凝土强度的提高,节点的承载力和累计耗能均逐渐增大,但效果不明显。轴压比越大,累计耗能越小,轴压比在0.2~0.4时,随着轴压比的增加,承载力下降不明显,轴压比大于0.4时,随着轴压比的增加,节点承载力下降迅速。不同参数下的钢管珊瑚混凝土柱-钢梁外加强环节点的滞回曲线均较为饱满,具有很好的抗震性能和耗能能力,有广泛的应用前景。

C60全珊瑚海水混凝土柱的受压性能与计算模型

针对热带岛礁建筑材料匮乏问题,本文对8根钢筋全珊瑚海水混凝土(CASC)柱进行受压性能试验,研究了钢筋种类和初始偏心距(e_(i))对其受压性能的影响,提出了适用于钢筋CASC柱轴心、小偏心、大偏心极限承载力(N_(u))的计算模型。结果表明:受压钢筋CASC柱的破坏特征与钢筋普通混凝土柱基本相似。验证了有机新涂层钢筋在CASC中具有较好的耐蚀性能。钢筋CASC柱的N_(u)随着e_(i)的增大而呈非线性的降低规律。在受力作用时,CASC与涂层钢筋之间易发生滑移,使得相同e_(i)下,普钢钢筋CASC柱的N_(u)比有机新涂层钢筋CASC柱高7.7%~26.3%。

钢筋锈蚀对全珊瑚海水钢筋/混凝土柱大偏心受压性能的影响

通过对不同混凝土强度等级、不同种类钢筋的全珊瑚海水钢筋/混凝土柱(CA/CC)进行大偏心受压性能试验,研究了CA/CC的破坏形态、变形和承载力,建立了荷载-位移、荷载-应变等关系,探讨了CA/CC大偏心受压极限承载力(Nu)的计算模型。结果表明:CA/CC的受力破坏机制和形态与普通骨料钢筋/混凝土柱(OA/CC)基本相似。随着混凝土强度等级的提高,CA/CC纵向受拉钢筋应变开始突变所对应的荷载逐渐增大。在加载过程中,有机新涂层钢筋与珊瑚/混凝土(CA/C)之间产生较大的滑移,使在相同混凝土强度下,普钢钢筋CA/CC的Nu比有机新涂层钢筋CA/CC的Nu大约高7.1%~20.8%。建议在CA/C结构中采用有机新涂层钢筋,能有效的抑制钢筋发生锈蚀,从而延长CA/C结构的有效服役寿命。综合考虑钢筋锈蚀和涂层钢筋滑移的影响,提出了适用于满足高强、高耐久性要求的CA/CC大偏心受压Nu计算模型。