矩形-八边形组合螺旋箍筋柱抗震性能分析

为研究矩形-八边形组合螺旋箍筋混凝土柱的抗震性能,本文对其(RCC1、RCC4)以及手工绑扎矩形箍筋柱(RCC2、RCC5)、井字形箍筋(RCC3、RCC6)柱开展了0.2、0.8轴压比下足尺低周反复荷载试验研究。结果表明:3种不同箍筋形式的混凝土柱在0.2和0.8轴压比下分别以大偏心压弯破坏、小偏心压弯破坏为标志;在0.2和0.8轴压比下的滞回曲线均较为饱满且在相同轴压比下的耗能基本一致。0.2轴压比下,RCC1的承载力分别比RCC2、RCC3的承载力高2.5%和3.7%,RCC1的位移延性分别比RCC2、RCC3的位移延性高4.6%和2.3%;0.8轴压比下,RCC4的承载力分别比RCC5、RCC6的承载力高4.6%和6.65%,RCC4的位移延性分别比RCC5、RCC6的位移延性高9.5%和4.2%。

内置螺旋箍筋装配式剪力墙抗震性能试验

为研究装配式剪力墙在竖向采用螺旋箍筋约束波纹管浆锚连接,同时增设水平向现浇区域下的抗震性能,本文对两个不同现浇区域内置螺旋箍筋的装配式剪力墙试件,1个全预制内置螺旋箍筋的装配式剪力墙试件以及1个整体现浇式剪力墙试件进行低轴压比下的低周往复荷载试验;通过力学试验获取试件的破坏过程、破坏模式及骨架曲线,对承载力、延性、刚度等力学指标展开参数分析和讨论。结果表明:1)装配式剪力墙的破坏形态均为压剪破坏,水平向现浇区域与预制墙体的协同性能良好;2)内置螺旋箍筋约束波纹管浆锚竖向钢筋可有效提高试件的刚度、耗能以及延性,使得此种构造的装配式剪力墙试件的抗震性能基本上等同整体现浇试件;3)现浇边缘构造区域的装配式剪力墙的抗震性能优于现浇叠合区域,因此建议将现浇区域尽量置于边缘构造处。

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。

多螺旋箍筋增强装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

和普通复合箍筋相比,多螺旋箍筋对混凝土不仅具有更加优异的约束效果,同时还能节约钢材.提出在装配式混凝土结构中采用多螺旋箍筋进行加强.考虑节点约束强弱、节点位置、施工方式以及箍筋形式的影响,共设计2组足尺混凝土梁柱节点试件.通过低周往复荷载试验,对节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性以及强度退化等抗震指标展开讨论.结果表明强节点试件在梁端发生弯曲破坏,弱节点试件在节点发生剪切破坏.这些节点试件中,装配式中间节点破坏位移较小,滞回曲线更加饱满,延性系数更高,承载力更好.装配式边节点的破坏位移、延性系数、强度、刚度优于现浇节点.此外,多螺旋箍筋增强装配式梁柱节点承载力试验值均大于理论值,符合国家标准要求,并具备较好的安全冗余.

螺旋箍筋约束高强钢筋浆锚搭接单向拉伸试验研究

设计制作了9组共78个螺旋箍筋约束高强钢筋浆锚搭接试件,通过单向拉拔试验,研究了其破坏机理以及钢筋强度、混凝土强度、钢筋搭接长度、螺旋箍筋形式等因素对搭接性能的影响。结果表明:未配置螺旋箍筋的浆锚搭接试件主要破坏模式为混凝土的锚固失效开裂,且其承载力和强屈比随钢筋搭接长度的增加逐渐增加;配置螺旋箍筋后,钢筋搭接长度大于0.80l_(ab)(l_(ab)为钢筋基本锚固长度)时,试件主要破坏模式为钢筋受拉屈服且其极限承载力较稳定;钢筋搭接长度为0.56l_(ab)时,试件端部混凝土出现开裂,部分试件的极限承载力显著降低。建议实际工程中钢筋直径为16mm时,螺旋箍筋约束高强钢筋浆锚搭接的搭接长度取0.80l_(ab);其他直径钢筋可参考该搭接长度并经过试验验证后应用。

基于转动角软化桁架模型的FRP连续螺旋箍筋混凝土梁的非线性分析

为分析配置纤维增强复合(fiber reinforced plastics/polymers,简称FRP)连续螺旋箍筋的混凝土梁的受剪机理,采用混凝土开裂后的主压应力轴与水平轴之间的夹角(转动角)为裂缝开展角,建立了受剪单元的力学模型,据此建立了试件的转动角软化桁架模型,包括应力平衡方程、应变协调方程以及混凝土软化双轴本构关系等材料本构关系。在此基础上,采用迭代和逐次逼近的数值分析方法,对试件进行了受剪非线性全过程分析。采用建议的模型,对FRP连续螺旋箍筋混凝土梁的抗剪承载力和抗剪破坏模式进行了预测,所得结果与试验结果较为吻合。

螺旋箍筋约束波纹管浆锚装配式剪力墙的抗震性能

为综合评价矩形螺旋箍筋约束波纹管浆锚连接的装配式混凝土剪力墙的抗震性能,对该剪力墙足尺试件进行了低周反复荷载试验,并与现浇试件进行对比.结果表明:矩形螺旋箍筋约束波纹管浆锚连接试件的破坏形态与现浇试件基本相同;由于水平拼缝的存在,两种试件的受力全过程的表现形式并不一致;两种试件的滞回曲线均较饱满,骨架曲线走势基本一致,耗能能力接近;两种试件的极限位移角分别为1/49和1/45,位移延性系数均为4.0,满足延性要求;相比现浇试件,矩形螺旋箍筋约束波纹管浆锚连接试件各阶段的承载力有所降低.若水平拼缝采用合理构造,装配式混凝土剪力墙结构可以达到与现浇结构相当的延性、承载能力以及抗震耗能能力.

高强螺旋箍筋约束混凝土柱抗震性能试验

为了研究高强螺旋箍筋约束混凝土柱的抗震性能,完成了2个普通箍筋混凝土柱及2个高强螺旋箍筋约束混凝土柱足尺模型的低周反复荷载试验,描述了高强螺旋箍筋约束混凝土柱的破坏过程及破坏形态,分析了高强螺旋箍筋约束混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线、延性性能和耗能能力。结果表明:轴压比是影响试件延性性能的主要因素之一;高强螺旋箍筋约束混凝土柱在高轴压比作用下对框架柱延性性能及耗能能力提高的效果非常明显;在轴压比相同的条件下,高强螺旋箍筋约束混凝土柱滞回曲线饱满且无捏缩现象,量纲一的骨架曲线下降段平稳,延性性能较好。

配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土柱抗震性能试验研究

为研究配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土(SRHC)柱的抗震性能,设计12个试件进行低周反复荷载试验,其中1个为配普通箍筋的对比试件,主要考虑剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度的影响。通过试验揭示配矩形螺旋箍筋SRHC柱的破坏机理,并分析各变化参数对其抗震性能的影响。结果表明:配矩形螺旋箍筋SRHC柱随剪跨比的增大,破坏模式依次表现为剪切斜压破坏、剪切黏结破坏和弯曲破坏;配矩形螺旋箍筋SRHC柱的滞回曲线饱满,耗能能力强;随剪跨比的增大,其受剪承载力降低,耗能能力和延性提高;随轴压比的增加,受剪承载力提高,但延性降低;随配箍率的增加,受剪承载力增大,后期变形能力增强,延性提高。采用配矩形螺旋箍筋的构造措施能有效提高型钢高强混凝土柱的抗震承载力和变形性能,且具有更优的抗倒塌能力,其综合抗震性能指标优于配普通箍筋型钢高强混凝土柱。

高强度螺旋箍筋约束下的高强混凝土圆柱延性分析

目的研究高强度螺旋箍筋约束下的高强混凝土圆柱的延性性能与其影响参数之间的关系.方法利用“截面条带法”,编制了配有高强钢筋的高强混凝土圆柱延性性能的非线性分析程序,对影响其延性的主要参数———轴压比、体积配箍率、箍筋强度、纵筋配筋率等参数的影响规律进行数值分析,揭示该类构件的位移延性系数与其影响参数之间的关系.结果通过大量的数值计算,得到了高强度螺旋箍筋约束下高强混凝土柱的位移延性系数同轴压比、体积配箍率、箍筋强度和纵向钢筋配筋率之间的关系曲线.结论数值计算表明高强混凝土圆柱的延性性能随轴压比的减小、箍筋强度的提高、体积配箍率的加大而增大;部分配置高强度纵向钢筋可明显改善高强混凝土柱的延性;通过对数值计算结果的回归分析并结合试验结果提出了配有高强钢筋的高强混凝土柱的位移延性经验计算公式.

高强连续螺旋箍筋约束混凝土装配式柱恢复力模型的试验

根据5个外包钢板箍+栓筋连接的装配整体式柱和3个整体现浇柱高强连续螺旋箍筋约束混凝土柱拟静力试验结果,通过理论分析和试验数据拟合,给出钢板箍+栓筋连接的装配式柱恢复力模型特征参数的计算方法,提出"定点指向"三折线恢复力模型。研究结果表明:高强箍筋对混凝土的约束作用、钢板箍的厚度和高度,以及轴压比大小对构件的极限荷载与屈服荷载比值影响较小;极限荷载随着轴压比的增大而增大,延性随着轴压比的增大而降低,随着钢板箍的高度的增大而提高;通过试验骨架曲线和计算骨架曲线的对比,两者比较吻合,能够比较全面地反映构件的实际受力性能,所提恢复力模型较为合理。

配螺旋箍筋型钢高强砼短柱轴压性能退化研究

为了研究型钢高强混凝土短柱配置矩形螺旋箍筋后的轴压性能退化规律,设计6个试件进行试验,分析混凝土强度、箍筋间距和配箍形式对试件变形性能、耗能能力、刚度和损伤的影响。研究表明:与配普通箍筋试件相比,配螺旋箍筋试件的初始刚度大,损伤退化曲线出现拐点的时刻提前,但过后损伤发展缓慢,延性和耗能能力相差不大;随着混凝土强度的提高,配螺旋箍筋试件的延性和耗能能力逐渐降低,损伤累积加快;随着体积配箍率的增加,配螺旋箍筋试件的延性和耗能能力逐渐提高,初始刚度增大,损伤累积变慢。

钢筋混凝土圆柱中圆形螺旋箍筋的受力机理

密配圆形螺旋箍筋的钢筋混凝土圆柱在外荷载作用下表示了良好的力学性能。本文研究了外荷载作用下圆柱构件中圆形螺旋箍筋的受力机理，得出了圆形螺旋箍筋和受压区混凝土间存在着良好的粘结性能，圆形螺旋箍筋不仅发挥对受压区混凝土横向约束作用，而且也发挥了抵抗外剪力的作用，这两种作用相互独立、互不影响等结论。

螺旋箍筋工程量的正确计算

在土木工程活动中,常常要计算圆柱形构件螺旋箍筋的工程量,其工程量的正确计算与箍筋长度密切相关.针对目前长度计算公式的某些错误,进行了严密的理论推导并结合工程的实际情况,比较准确地给出钢筋混凝土圆柱形构件螺旋箍筋长度系数,从而更方便实际工程中的快速计算与应用.

BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁抗剪性能试验研究

为研究BFRP连续螺旋箍筋的抗剪性能，设计制作了6根配置BFRP连续螺旋箍筋的混凝土梁和2根配置矩形连续螺旋钢箍的对比混凝土梁。通过试验，得出了BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁的抗剪性能，分析了配箍率、剪跨比和纵筋率等因素对构件抗剪性能的影响：构件的受剪破坏模式分为斜拉破坏和斜压破坏两种类型；在不同的受剪破坏模式下，斜裂缝形态箍筋应变和构件变形等都存在明显差异；构件的抗剪承栽力受配箍率、剪跨比和纵筋率等因素的影响比较明显。

碳纤维布约束螺旋箍筋短柱抗震试验及有限元分析

目的研究经碳纤维(CFRP)约束后现役短柱的强度、刚度和延性等抗震加固性能,为螺旋箍筋短柱加固提供有效方法.方法依据实际工程较低配箍率制作不同试件,依次进行拟静力试验和拟动力试验;基于Open Sees有限元软件进行数值分析,并进一步进行对比试验,分析试件的破坏现象、时程曲线、滞回曲线和骨架曲线.结果按照旧规范设计并服役的螺旋箍筋混凝土短柱,经过CFRP约束后其破坏模式从脆性破坏转变为延性破坏,骨架曲线后期平缓,短柱适当提高了抗剪承载力并有效地增加延性,能够满足现行抗震规范要求.结论弹性范围内CFRP加固方法基本不改变构件抗侧刚度,从而不会影响结构动力特性,相比其他加固方法具有显著优势.

方钢管螺旋箍筋混凝土轴压短柱极限承载力分析

根据约束力构成不同将混凝土截面分成4部分,综合考虑方钢管和螺旋箍筋对核心混凝土的约束差异。利用面积等效将方钢管转化为圆钢管,在统一强度理论厚壁圆筒塑性极限荷载统一解的基础上,推导方钢管螺旋箍筋混凝土轴压短柱的极限承载力计算式。利用已有文献数据对承载力计算式进行验证,分析材料拉压比、中间主应力系数、箍筋间距、箍筋强度等参数对承载力的影响。对极限承载力计算式进行退化处理,得到适用于方钢管混凝土柱、圆钢管混凝土柱、圆钢管螺旋箍筋混凝土柱的轴压极限承载力计算式。

方形螺旋箍筋提高钢筋砼框架柱轴压比限值的研究

本文探讨轴压比对框架柱抗震性能的影响，提出利用单向及复合方形螺旋箍筋对柱端核心砼进行约束，能改善较大轴压比框架柱的抗震性能。

双层高强螺旋箍筋约束混凝土轴压短柱强度和延性的研究

为了研究双层高强螺旋箍筋约束混凝土短柱在轴压作用下的强度和延性,在国内外学者对约束混凝土研究的基础上,分析其应力-应变曲线和破坏形态,进而探讨箍筋形式和配箍特征值(综合影响因素)对双层高强螺旋箍筋约束混凝土短柱强度和延性性能的影响。研究结果表明:模拟与试验结果吻合较好,增大双层高强螺旋箍筋约束混凝土试件的配箍特征值对提高钢筋混凝土圆柱的极限承载力和延性有明显效果,结果偏于安全。

配有方形螺旋箍筋箍筋受力性能分析

根据柱配有方形螺旋箍筋单元框架的试验结果，对比分析了单与复合方形螺旋箍筋的受力性能，发现在轴压及水平荷载作用下，复合方形螺旋箍筋能普通绑扎箍筋拉直、松扣，纵筋呈灯笼状破环境象，对柱端核心砼具有良好的约束效果，显著改善高轴压比下柱的后期抗震性能。