钢筋混凝土受剪梁裂纹分形演化特征试验

通过5片不同剪跨比和箍筋配筋率钢筋混凝土梁受剪试验,应用计盒法研究了混凝土梁受剪裂纹扩展规律的分形特征。研究了剪跨比和箍筋配筋率对裂纹分形特征的影响,并分析了裂纹分形维数与荷载、挠度之间的关系。研究结果表明:混凝土梁受剪裂纹具有明显的分形特征,随荷载增大,裂纹分形维数线性增大,分形维数为0.9769~1.2767。随剪跨比增大,裂纹分形维数增长速率加快。随箍筋配筋率增大,裂纹分形维数增长速率降低。试验梁跨中挠度随裂纹分形维数增大而增大,两者成幂函数关系,且随箍筋配筋率和剪跨比增大,挠度随分形维数增长的速率降低。

基于分形理论的钢筋混凝土梁受剪试验研究

以配箍率和剪跨比为变量设计了5根钢筋混凝土梁受剪试验,以分形理论为基础,对梁受剪破坏过程中裂纹的分形维数演化特征进行分析,研究了裂纹分形维数与最大裂纹宽度、损伤变量之间的关系。结果表明:不同变量下,试验梁裂纹分形维数均随加载进程的进行而呈线性增大,其增长速率随着剪跨比的提高而加快,随着配箍率的增大而降低。受剪梁最大裂纹宽度随着分形维数的增大而不断增大,二者成指数函数关系。随着试验梁裂纹分形维数的增大,其损伤变量也在不断增大,构件损伤程度加剧。

沙漠砂混凝土深梁裂缝试验

为了对沙漠砂混凝土深梁裂缝进行研究,设计了沙漠砂掺量、剪跨比、箍筋配筋率和混凝土强度等级因素,对9根沙漠砂混凝土深梁进行试验。试件采用位移控制的方式进行加载,根据不同国家规范中深梁裂缝宽度的计算公式对沙漠砂混凝土深梁的最大裂缝宽度进行了理论值计算,并与试验结果进行对比。结果表明:在同一剪力值下,试件裂缝宽度随着剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率的增加,分别呈现增大、减小、减小的趋势,随沙漠砂掺量的增加则呈现先增后减的趋势。将美国ACI 318-11、欧洲EN 1992-1-1:2004和中国GB 50010—2010规范中的计算方法进行对比,发现中国规范对沙漠砂混凝土深梁最大裂缝宽度进行的理论值计算与试验值最为接近,且变异系数较小,建议采用中国规范进行最大裂缝宽度理论值的计算。

短肢剪力墙结构扭转效应有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件,建立三层短肢剪力墙空间结构有限元模型,通过改变控制参数和受力条件,研究轴压比、荷载偏心距和节点区箍筋配筋率对短肢剪力墙结构抗扭承载能力的影响,并将计算结果与一个结构模型试验结果进行对比。计算结果表明:当轴压比小于等于0.5时,短肢剪力墙结构抗扭承载能力随轴压比增加而增大,当轴压比超过0.5以后,结构抗扭承载能力随轴压比增加而降低;荷载偏心距增大,扭转效应加强,结构承载能力降低,扭矩增加加速了连梁端部受拉破坏,外边缘结构的连梁端部受到弯剪扭复合作用,是结构抗震的薄弱位置,建议加强配筋;适当增加节点区水平箍筋配筋率能有效提高结构抗扭承载能力。

均布荷载作用下混凝土深梁抗剪性能

以混凝土深梁作为研究对象,通过有限元软件Ansys模拟其在均布荷载作用下,箍筋配筋率和截面有效高度2个因素对梁抗剪性能的影响。结果表明:随着箍筋配筋率的增大,深梁产生的跨中位移不断减小,随着截面尺寸的增大,深梁产生的切应变不断减小,说明箍筋配筋率和截面有效高度的增大有利于对提高梁的抗剪性能。

Seismic Behavior of Steel Reinforced Ultra High Strength Concrete Column and Reinforced Concrete Beam Connection

To investigate the seismic behavior of connections composed of steel reinforced ultra high strength concrete (SRUHSC) column and reinforced concrete (RC) beam, six interior strong-column-weak-beam connection specimens were tested subjected to reversal cyclic load. Effects of applied axial load ratio and volumetric stirrup ratio on ductility, energy dissipation capacity, strength degradation and rigidity degradation were discussed. It was found that all connection specimens failed in bending in a ductile manner with a beam plastic hinge. The ductility and energy dissipation capacity increased with the decrease of applied axial load ratio or increase of volumetric stirrup ratio. The displacement ductility coefficient and equivalent damping coefficient lay between those of steel reinforced ordinary concrete connection and those of reinforced concrete connection. The applied axial load ratio and volumetric stirrup ratio had less influence on the strength degradation and more influence on the stiffness degradation. The stiffness degraded sharply with the decrease of volumetric stirrup ratio or increase of applied axial load ratio. The experimental results indicate that SRUHSC column and RC beam connection exhibited better seismic performance and can provide reference for engineering application.