箍筋约束含钨尾矿地聚物再生混凝土本构研究

通过28个箍筋约束含钨尾矿地聚物再生混凝土试件的轴心受压试验,研究尾矿取代率、再生粗骨料取代率和箍筋间距对受压应力-应变曲线的影响,并进行本构关系理论模型分析。结果表明:箍筋约束能明显提高含钨尾矿地聚物再生混凝土的强度和延性,箍筋间距的缩减能明显提高约束效果,当含20%~30%尾矿和含30%~50%再生粗骨料时试件性能较好,尾矿取代率对约束混凝土的影响要小于再生粗骨料取代率,峰值应力、应变理论值与试验值拟合较好,应力-应变本构关系模型曲线与试验曲线相接近。

装配式剪力墙波纹管螺旋箍筋约束浆锚连接施工技术

装配式建筑工程中常用的套筒灌浆钢筋连接方式存在吊装碰撞多、灌浆不密实、造价高等问题,针对这些问题,文章优化当前装配式混凝土结构钢筋连接方式,采用螺旋箍筋约束波纹管浆锚搭接,这种连接方式可实现性能“等同现浇”,在一定范围内的多根钢筋同时进行连接,可同层灌浆,减少临时固定斜撑的用量,成本较低,施工效率高,为类似装配式混凝土结构提供借鉴。

箍筋约束条件下锈蚀变形钢筋与混凝土黏结性能的研究

为研究箍筋约束情况下混凝土强度、钢筋锈蚀率等因素对变形钢筋与混凝土黏结性能的影响,设计制作了96个中心拉拔试件,采用弱电流加速锈蚀方法模拟钢筋锈蚀过程,达到预定锈蚀率后就算完成了钢筋与混凝土的黏结-滑移试验。试验结果表明:横向箍筋改变了试件的破坏形态,由于箍筋的约束作用,绝大部分试件发生了钢筋拔出破坏,但黏结力下降缓慢,具有较好的黏结延性;未锈蚀变形钢筋与混凝土的黏结强度随混凝土的劈裂抗拉强度的变化呈线性变化规律,二者具有较好的相关性;随着钢筋锈蚀率的增加,混凝土的黏结强度呈先增后降的变化规律。通过回归分析知,当钢筋锈蚀率超过28%时,混凝土的黏结强度开始低于钢筋未锈蚀混凝土的黏结强度。

箍筋约束混凝土圆柱轴压强度尺寸效应律

钢筋混凝土构件的破坏模式与机制区别并远复杂于混凝土材料,采用混凝土材料层面的尺寸效应理论与公式来描述钢筋混凝土构件破坏的尺寸效应行为是值得商榷的。另外,混凝土材料尺寸效应理论公式难以反映钢筋混凝土结构构件中其他重要参数对尺寸效应的影响。以箍筋约束混凝土圆柱为研究对象来看:结合相关物理试验及数值模拟结果,凝练归纳出了影响其轴压破坏尺寸效应的主导参数--箍筋率;根据箍筋约束作用对柱轴压强度的影响机制与规律,在经典的Ba?ant材料层次尺寸效应律的基础上,建立了箍筋约束混凝土柱轴压强度的尺寸效应半理论-半经验公式。相关试验及模拟结果验证了该构件层次尺寸效应公式的准确性和合理性。

箍筋约束混凝土圆柱轴压破坏尺寸效应行为

开展了12组不同尺寸几何相似的箍筋约束混凝土圆柱轴心受压破坏试验,试验的工况参数为:配箍率为1.26%和2.89%;圆柱尺寸(直径)相似比为1∶1.5∶2.25,圆柱最大直径为576 mm;圆柱长细比为3。根据试验结果探讨了箍筋约束作用混凝土圆柱破坏模式及轴压强度尺寸效应的影响规律。基于Ba?ant尺寸效应律思想,提出了能反映尺寸影响的箍筋约束混凝土圆柱轴压承载力计算理论,与试验结果的良好吻合证明了修正承载力计算理论的合理性。最后,建立了钢筋混凝土柱破坏行为及尺寸效应模拟的3D细观尺度数值分析方法,在模拟结果与试验结果吻合良好的基础上,扩展模拟了更大尺寸圆柱的破坏行为。

高轴压比下密置焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱恢复力模型研究

通过对不同轴压比、体积配箍率和箍筋形式的9个焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱的1/2模型试件和1个对比试件的抗震性能试验研究,分析了轴压比、配箍率、箍筋形式等因素对试件滞回曲线、骨架曲线、刚度、强度及延性等的影响,并建立了试件的弹塑性恢复力模型。试验结果表明:随着高轴压比的提高,其耗能性能降低,骨架曲线的下降段较陡;随着配箍率的减小,其耗能性能降低,骨架曲线下降段的斜率变大;对照对比试件,焊接环式复合高强箍筋比普通复合高强箍筋的约束效果好,且耗能大,延性性能好。建议的骨架曲线恢复力模型与试验骨架曲线吻合较好,可为高轴压比下由焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱组成的框架结构的弹塑性反应分析提供参考依据。

非均匀受压下的箍筋约束混凝土本构模型

以Mander提出的箍筋约束混凝土模型为基础,考虑构件非均匀受压下截面应变梯度对箍筋约束效应的影响,引入偏心率系数反映非均匀受压下偏心率对箍筋有效约束力的影响,建立了一类新的箍筋约束混凝土模型.将这一模型与柔度法纤维梁柱单元相结合,实现了在计算过程中动态更新构件不同位置、不同受力状态下的截面偏心率以及相应的约束混凝土应力-应变关系.对钢筋混凝土柱的分析结果表明建立的模型物理意义明确、计算精度较高.

箍筋约束混凝土模型比较研究

通过对1 0根钢筋混凝土柱截面弯矩曲率关系的仿真分析,比较了6种箍筋约束混凝土模型在压弯条件下试验结果的预测能力。

箍筋约束超高性能混凝土柱受压性能研究进展

为研究箍筋约束超高性能混凝土(UHPC)柱的受压性能和结构设计方法,对约束混凝土柱的研究与发展进行总结分析,讨论了6种简化的约束混凝土本构模型;重点介绍了国内外关于箍筋约束UHPC短柱、长柱的轴心受压、偏心受压力学特性最新研究成果,并对影响柱受压特性的主要因素等进行分析总结;对目前研究中存在的问题进行了探讨,并对箍筋约束UHPC柱的未来研究方向进行展望。结果表明:目前研究主要集中于普通箍筋约束UHPC短柱的轴压性能;箍筋约束UHPC柱需要较高的约束应力才能充分利用UHPC的高性能,并能显著改善构件延性;钢纤维能延缓保护层开裂,抑制保护层脱落,提高构件的抗损稳定性,与箍筋具有协同组合效应并能共同发挥约束效果;建议在UHPC构件设计时考虑纤维特性而适当减少配筋,箍筋约束UHPC短柱的轴压承载力计算可偏保守地参考普通混凝土轴压短柱承载力计算模型;箍筋约束普通、高强混凝土本构模型不能准确评估箍筋约束UHPC柱的轴压特性,建议开发预测精度较高的箍筋约束UHPC柱的本构模型。

与构件尺寸相关的方形箍筋约束混凝土轴压强度解析模型

为深入研究素混凝土及约束混凝土轴心抗压强度的尺寸效应问题,基于内部屈曲理论构建了素混凝土棱柱体轴压破坏的三维失效模型。在此基础上,利用侧向压应力能提高平面内受压简支薄板临界失稳应力的原理,诠释了箍筋约束对混凝土峰值强度的提高作用,并推导出方形箍筋约束混凝土棱柱体峰值强度的解析解,该解析解考虑了箍筋对混凝土约束不均匀的特性。之后结合试验数据,对所得解析解中的未知参数进行了数值逼近求解。最后,将模型预测值与试验值进行比较,发现解析模型能在一定程度上反映箍筋约束混凝土抗压强度随构件尺寸增大而减小的现象,但却高估了试件尺寸对峰值强度的调节能力。

箍筋约束ECC矩形截面短柱轴心受压试验研究

通过箍筋约束ECC矩形截面短柱的轴心受压试验,研究了箍筋约束作用对ECC应力-应变曲线的影响。研究结果表明:接近峰值荷载前,箍筋应变增长较快,试件达到峰值荷载时箍筋均已屈服,约束效果明显;体积配箍率较高、箍筋间距与直径较小及截面高宽比较小的ECC试件,箍筋的约束效果好,试件破坏后整体性较好;箍筋约束作用对ECC峰值应力与峰值应变的提高幅度不大,但约束ECC应力-应变曲线的下降段更为平缓,试件延性明显改善。

箍筋约束高强砼破坏机理探讨

本文根据不同配箍高强混凝土棱柱体试验结果以及箍筋约束高强混凝土应力—应变全曲线形状特征,对箍筋约束高强混凝土破坏机理进行了探讨,并提出箍筋约束作用对高强混凝土棱柱体破坏形态的影响。

锈蚀箍筋约束混凝土本构模型修正研究

为进一步研究锈蚀箍筋约束混凝土的本构模型,本研究对26组加速腐蚀钢筋混凝土棱柱体试件进行轴压试验,得到了各组试件的应力-应变曲线,分析箍筋锈蚀率、配箍特征值、纵筋是否锈蚀等因素对锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变曲线的影响规律。同时,基于笔者课题组早期建立的锈蚀箍筋约束混凝土本构模型,引入修正系数,对曲线形状控制参数和峰值点参数的表达式进行修正和回归分析,并最终建立了锈蚀箍筋约束混凝土的修正本构模型。结果表明:经已有试验数据验证,该修正模型更加准确、合理,且考虑了箍筋与纵筋的同时锈蚀,可更广泛地应用于锈蚀钢筋混凝土构件剩余承载力的研究。

不同箍筋约束以及钢纤维对混凝土柱抗压性能影响的模拟分析

为进一步研究和对比不同箍筋约束以及钢纤维对混凝土柱抗压性能的影响,文章运用ABAQUS有限元分析软件设计模拟了6组不同变量参数的混凝土柱,对比其中对抗压性能影响最大的参数。其主要变化参数为钢纤维体积掺量、箍筋约束形式以及箍筋间距。结果表明,加入适量钢纤维,可使峰值荷载增加且达到峰值荷载后破坏稍有延缓,但钢纤维的作用效果并未使混凝土柱抗压性能大幅度提升。当采用复合箍筋约束以及减小箍筋间距时,其抗压承载力均有明显增加,通过综合对比发现,采用复合箍筋约束时对混凝土柱约束作用效果更好,对混凝土柱抗压性能影响最大。

基于ABAQUS考虑箍筋约束梁内钢筋简化方法研究

ABAQUS建立实体模型时,箍筋的数量非常大,运算量也非常大,因此,寻求一种既能避免大量箍筋的加入,又能使结果满足工程需求的方法至关重要。本文通过MATLAB编程进行优化迭代,并用有限元软件ABAQUS模拟对比验证,表明采用本文建议的方法能够满足工程需求,并在很大程度上缩小了工程量与运算量。

动载作用下箍筋约束混凝土柱非线性行为研究

以箍筋约束混凝土动力本构为研究基础,结合箍筋约束混凝土单轴动力受压试验得到的试验结论,建立了同时考虑箍筋约束效应和率相关效应的细观随机断裂模型,定量表述了约束混凝土柱的动力非线性行为,即损伤演化和塑性演化,模型结果与试验结果吻合度很高。

预制装配式混凝土螺旋箍筋约束浆锚钢筋搭接性能研究现状

介绍了预制装配式混凝土螺旋箍筋约束浆锚钢筋搭接研究现状,并分析了目前各规范对此种搭接方式相关规定的异同,整合国内现有针对预埋孔道浇筑高强灌浆料的螺旋箍筋约束浆锚钢筋搭接拉拔试验研究,形成以保护层厚度、钢筋直径及螺旋箍筋体积率为参变量影响下的黏结强度的数据库,回归得到黏结强度经验公式。

箍筋约束ECC方形截面短柱轴心受压力学性能试验研究

文中对15根普通箍筋约束工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)方形截面短柱进行了轴心受压破坏试验,试验结果表明:PVA纤维的桥接增韧作用,改善了ECC基体的塑性变形能力,更有利于箍筋约束效果的发挥;减小箍筋间距、采用低强度ECC或复合箍筋,试件应力-应变全曲线的下降段更为平缓,试件破坏时的整体性较好;箍筋约束作用对ECC变形性能的影响明显大于强度,且对峰后延性的影响最为显著;基于试验与理论分析,提出了箍筋约束ECC力学特征参数的计算公式,可为ECC的实际工程应用提供参考。

GFRP筋与箍筋约束混凝土之间粘结性能的试验研究

通过设计并完成120个拉拔试验,研究了不同影响因素(GFRP筋表面处理情况、GFRP筋直径、混凝土强度等级、箍筋约束情况)对GFRP筋粘结性能的影响并与钢筋粘结性能进行对比;重点分析了箍筋约束作用对GFRP筋粘结破坏和粘结强度的影响规律;利用Bertero-Popov-Eligehausen(BPE)模型和Cosenza-Manfredi-Realfonzo(CMR)模型对GFRP筋在箍筋约束混凝土中粘结应力-滑移(τ-s)关系上升段进行分析。研究结果表明:当粘结破坏主要发生在GFRP筋表面时,提高混凝土强度不会增加GFRP筋的粘结强度;在拉拔试件中配置箍筋可以使试件发生更加趋于延性的GFRP筋拔出破坏,从而提高GFRP筋粘结强度和对应的滑移量,提高幅度随着GFRP筋直径和GFRP筋与混凝土之间的机械咬合力的增大而变大;BPE和CMR模型可以准确描述GFRP筋在箍筋约束混凝土中τ-s关系上升段过程,利用试验数据,并基于表面处理方式处理后得到的BPE和CMR模型中具体的参数可以作为设计参考值。

网格箍筋约束混凝土柱轴压受力性能试验研究

为研究使用网格箍筋强度不同、素混凝土轴心抗压强度不同的约束混凝土的轴压受力性能,完成了39个网格箍筋约束混凝土方柱的轴心受压试验。混凝土设计强度等级为C20、C30、C40、C50,箍筋分别选用HRB335、HRB400、HRB500、HRB600钢筋,体积配箍率范围为1.0%~2.2%。试验结果表明:约束混凝土压应力达到峰值时,受压试件的约束箍筋屈服;随着配箍特征值增大,网格箍筋约束混凝土峰值压应力和峰值压应变提高幅度增大,受压应力-应变曲线下降段变缓。根据试验结果,通过回归分析获得了网格箍筋约束混凝土峰值压应力、峰值压应变的计算公式;建立了相应的轴心受压应力-应变模型,与几种具有代表性的箍筋约束混凝土应力-应变模型的对比表明,建立的模型与试验结果吻合较好;提出了约束混凝土极限压应变计算方法。