基于转动摩擦铰阻尼器的干式装配梁-柱节点抗震性能试验

基于转动摩擦铰阻尼器(RFHD),提出了转动摩擦耗能干式装配梁-柱节点(DRFDBJ)。为了验证DRFDBJ结构对于实现预期力学性能的可行性和合理性,以施加在摩擦片表面的螺栓预紧力(P_(c))为变量,开展了2个工况下的DRFDBJ试件低周往复拟静力试验研究。结果表明:DRFDBJ结构的力学性能主要由RFHD提供并控制,试验中节点呈现了稳定的承载力和理想的变形、耗能能力,并实现了预期的损伤集中;2个不同P_(c)水准下节点承载力的试验值与理论值误差不超过5%,通过调整P_(c)可实现节点承载力的调控,为DRFDBJ结构承载力的可调控提供了支撑。

双阶受力干式装配梁-柱节点抗震性能试验研究

研究提出了一种双阶受力干式装配梁-柱节点(DADBJ)。该节点的关键组件是摩擦铰(RFH)和预设缝防屈曲钢板(SBRSP),具备2个受力工作阶段和损伤集中易修复的特性。为了验证DADBJ构造的合理性,揭示其双阶段受力工作机理,设计加工了DADBJ试件,以SBRSP的预设缝隙宽度作为试验变量,进行了2个工况的低周往复拟静力试验。结果表明:提出的DADBJ构造实现了预期的双阶段受力特性,第一阶段由RFH提供节点的力学性能,第二阶段由RFH和SBRSP共同提供节点的力学性能;DADBJ的损伤集中于芯板,通过更换SBRSP芯板对节点快速修复,节点的性能可恢复到初始状态;SBRSP的预设缝隙宽度可直接决定DADBJ第二阶段的启动位移;提出的DADBJ双阶屈服荷载理论公式和二阶启动位移理论公式精确度好。该研究可为装配式框架结构和多阶受力型结构的设计和研究提供参考。

无粘结预应力装配梁试验研究

对4个无粘结预应力装配梁试件进行低周反复加载试验,考虑预应力筋偏心位置、锚固长度、初始预应力度等参数变化。结果表明:无粘结预应力装配梁具有令人满意的抗震特性,与现浇混凝土结构相比虽然耗能低,但延性好自恢复能力强(残余变形小),较非线性大位移下试件破坏程度轻。分析了装配梁的恢复力特性、延性、耗能等性能与试验参数的关系,为无粘结预应力装配结构在地震地区的使用提供参考。

装配梁斜截面抗剪性能

为分析装配梁斜截面抗剪性能,对3根钢筋混凝土简支梁进行抗剪承载力试验,研究装配梁接口位置的不同,对斜截面抗剪承载能力、斜裂缝发展形态、剪压破坏过程、构件位移曲线的变化情况、纵筋与箍筋应变发展规律、极限承载力的抗剪特性以及新旧混凝土接口连接性能的影响,并与整体现浇梁的试验性能进行比较.结果表明:在加载过程中,装配梁接口区域内,裂缝延伸较快,截面刚度有所削弱,斜截面抗剪承载力特性和变形能力与整体现浇梁相似,开裂载荷和极限载荷与整浇对比梁基本相同.

以UHPC材料连接的预制装配梁受弯性能试验研究

为进一步研究UHPC预制装配梁的受弯性能,设计了4根梁进行静力加载试验,包括2根不同搭接长度的UHPC装配梁、1根普通混凝土装配梁及1根现浇混凝土对比梁,以分析不同搭接长度对UHPC装配梁受弯性能的影响。研究表明,UHPC装配梁的破坏形态与现浇混凝土对比梁相似,正常工作状态下裂缝发展缓慢且宽度较小,达到屈服后裂缝均匀分布于普通混凝土预制段且随着搭接长度增加,裂缝间距减小;UHPC装配梁承载力实测值与计算值比值大于1.40,与整浇混凝土在同一水平范围内,并且远大于普通混凝土装配梁;增加钢筋搭接长度对提高UHPC装配梁的承载力及变形能力影响不大,当搭接长度为10d时,UHPC装配梁的受弯性能基本与现浇混凝土对比梁相当,足够满足工程需求。

新型钢节点装配式混凝土梁力学性能及破坏机制研究

由于传统装配式混凝土梁运输和施工难度大,提出了一种新型钢节点装配式混凝土梁,并试制了1根现浇梁试件与3根装配式梁试件,通过抗弯静载试验,对比研究了新型钢节点对装配式梁试件力学性能及其破坏机制的影响。根据试验情况,采用ABAQUS有限元软件进行了试件破坏模拟,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:装配式梁试件可达到现浇梁的承载力水平;新型钢节点的钢端板厚度对装配式梁试件的整体承载力影响较大,当钢端板尺寸在一定范围内时,装配式梁试件的承载能力优于现浇梁;新型钢节点对混凝土的破坏形式影响较大,其梁纯弯段裂缝不同于现浇梁的受弯竖向裂缝,表现为弯剪斜向裂缝;有限元模拟结果与试验结果相吻合,可用于装配式梁试件的后续研究。

预制装配式型钢混凝土梁抗剪承载力的智能模型研究

通过建立计算预制装配式型钢混凝土(PSRC)梁抗剪承载力的智能模型,在一定程度上提高了计算精度与适用性。基于BP人工神经网络算法,通过对影响PSRC梁抗剪承载力的相关参数进行梳理,选取14个主要影响参数作为输入层,以试算法确定隐含层节点数为5,初步构建了3层结构人工神经网络系统;以收集的76组试验数据作为学习样本,对构建的神经网络系统进行训练,建立了对PSRC梁及SRC梁抗剪承载力计算的N14-5-1智能模型。使用智能模型对6个PSRC梁构件及6个SRC梁构件进行抗剪承载力计算,并通过与规范公式计算结果、试验结果的对比分析,证明了智能模型具有良好的计算精度及较好的泛化能力,具有一定的工程参考意义。运用Garson算法对输入参数进行敏感性分析,结果表明箍筋间距、型钢屈服强度、箍筋屈服强度、型钢腹板含钢率对抗剪承载力影响较大。随着研究试验的开展,在收集更多具有代表性的试验数据以扩充学习样本后,可对智能模型进一步优化。

装配式混凝土梁螺栓连接节点力学性能研究

为实现结构的装配化及避免湿式连接节点在制作时给施工带来的不便,提出一种采用干式连接的新型装配式混凝土梁螺栓连接节点。采用数值模拟方法,在已有的单调加载试验基础上对该节点建模,基于模型的合理性进一步研究混凝土强度、配筋率、钢材强度、螺栓直径对节点力学性能的影响。结果表明,节点的破坏模式为预制梁受拉钢筋大面积屈服,受压区混凝土压碎,节点核心区域基本完好,符合“强节点,弱构件”的基本原则;配筋率对节点刚度和承载力的影响效果最为显著,其次是螺栓直径;混凝土强度的增大对节点的力学性能也有明显的提升效果,但其强度超过C40时,效果减弱;当改变钢材强度时,各节点的刚度和承载力相差不大。

装配式混凝土剪力墙-梁钢套筒节点性能试验研究

为研究螺栓连接的装配式剪力墙-梁节点的抗震性能,提出了一种在剪力墙内预埋高强螺杆,然后通过钢端板与混凝土梁连接的节点,设计了3组缩尺装配式试件与1组缩尺现浇试件,并对其进行了拟静力试验,研究分析了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等。结果表明:3组装配式试件的滞回曲线呈“弓形”,且装配式试件的峰值承载力比现浇试件提升了8.42%~21.05%,位移延性系数在4.28~4.66之间,等效黏滞阻尼系数均在0.18~0.24之间,证明了该装配式节点具有良好的抗震能力和变形能力。

损伤情况下装配式T梁桥的横向力学性能研究

为研究不同损伤模式对装配式T梁桥横向力学性能的影响,基于比拟正交异性板法理论计算,验证了有限元模型的可靠性;并且通过刚接梁法建立了主梁损伤的横向受力模型。针对现有装配式T梁桥可能存在的破坏形式以及破坏所处位置,建立不同损伤模型,分析了桥梁损伤后横向分布系数的变化情况。结果表明:在桥梁横隔板完好的情况下,翼缘板损伤对桥梁横向刚度影响较小,而在桥梁翼缘板完好的情况下,横隔板损伤对桥梁横向刚度影响较为显著;桥梁的横向联系损伤程度对较远桥梁影响较小。当仅有单一主梁损伤时,损伤梁的影响线竖标值减小,而周围完好梁的影响线竖标值增加,而多主梁损伤的情况下,总体趋势与单一主梁损伤相似,但破坏程度更为显著。

带预埋型钢的装配式混凝土梁受弯性能试验研究

提出一种带预埋型钢的装配式混凝土梁,可使其与装配式混凝土柱实现干式连接,具有承载力高、连接可靠和施工简单等特点。结合混凝土梁的受力分析,提出预埋型钢的设计方法,分别设计1个带预埋槽钢和1个带预埋角钢的分析模型,并进行受弯性能试验研究,得到相应的破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线和荷载-预埋型钢应变曲线等。结果表明:各试件荷载-挠度曲线均包括弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段;极限状态下,试件裂缝发展均已充分,底部纵筋已发生严重屈服,但预埋型钢、端部纵筋与端部箍筋均处于弹性,且混凝土梁端与端部钢板未发生分离。另外,带预埋槽钢和带预埋角钢的装配式混凝土梁的荷载-挠度曲线、裂缝发展和破坏模式均基本相同,各阶段荷载和位移误差均小于5%,延性系数均大于3.0,即两种预埋型钢均能满足装配式混凝土梁端连接要求。

装配式钢筋桁架简支梁力学性能有限元分析

提供一种新型装配式钢筋桁架梁的设计,采用蛇形腹筋代替传统箍筋,利用有限元软件ABAQUS对四个模型的受力性能进行分析。研究蛇形腹筋与底部纵筋形成的不同角度,以及梁在两种荷载形式下的力学性能。对比分析了传统钢筋混凝土简支梁与新型钢筋桁架简支梁的承载力、挠度、裂缝发展和经济效益。结果表明,相较于传统钢筋混凝土梁,新型装配式钢筋桁架梁的抗弯和抗剪承载力均有所提高,钢筋用量大幅度减小。在保证结构安全性和可靠性的前提下,新型装配式钢筋桁架梁结构充分发挥钢筋混凝土结构的优势,节约建设成本,将经济效益最大化。研究结果可对结构专业设计人员提供参考。

装配式组合钢箱梁对提高桥梁施工效率的影响研究

随着经济的发展和交通需求的增加,桥梁建设变得越来越重要。传统的桥梁施工方法往往需要较长的施工周期和大量的人力物力投入。然而,装配式组合钢箱梁的引入为桥梁施工带来了革命性的变化。文章首先介绍了装配式组合钢箱梁桥的施工工艺,接着分析施工阶段单梁静载的影响,最后运用引入松弛系数的满应力齿行法优化求取最大约束值和整体偏移。

基于局部离群因子的装配式梁横向联系病害监测分析

为快速筛查大规模装配式梁的横向联系病害,以某大型区域性桥梁集群监测系统中的32座装配式梁桥为背景,提出了一种基于局部离群因子的装配式梁横向联系病害识别方法。该方法通过对车致应变监测数据进行观测周期和统计周期的切分,提取同一截面测点的应变监测数据最大值集合及其二层统计值(最大值和中位数)集合,再遍历集合计算车致应变二层统计值的无量纲指标——局部离群因子,通过对比各单梁的局部离群因子与单位1的偏离程度分析该点位是否为离群点,实现病害的定位和量化。实桥检测验证了该方法对装配式梁横向联系病害快速识别的可靠性。基于该方法开发了大规模城市装配式梁集群横向联系病害自动分析程序,对监测系统装配式梁桥进行分析,结果显示该系统中有6座桥梁横向联系异常,横向联系的薄弱位置均为边梁和次边梁。

装配式预应力混凝土箱梁裂缝关联因素研究

针对宁夏高速公路装配式预应力混凝土箱梁桥,采用多元数据分析中的典型相关分析理论,研究箱梁裂缝与影响因素的相关性。研究结果表明,箱梁底板纵向裂缝和腹板水平裂缝数量最多,同时分析了不同裂缝类型与计算跨径、设计标准、运营年限等关联因素的相关性。研究成果可作为后期对宁夏装配式小箱梁桥病害分析与维修加固的依据。

混合装配无黏结预应力梁试验

为了提高预应力装配结构的耗能能力和抗震性能,对3个混合装配无黏结预应力梁进行了低周反复加载试验研究,考虑了初始预应力度、后穿非预应力筋的强度和面积等参数变化.分析了混合装配梁的恢复力特性、耗能等抗震性能与试验参数的关系,试验结果表明:采用无黏结预应力混合装配的梁,在耗能和承载能力等方面比全预应力装配构件有所提高,构件自恢复能力仍然较强(残余变形小),较大非线性位移下试件破坏较少。

公路桥梁工程施工中装配式盖梁施工技术研究

在开展公路桥梁工程建设活动时,通过对装配式盖梁施工技术进行科学运用,能够大幅度提高公路桥梁工程的整体施工效率与质量。为提高此类技术的运用成效,主要以某公路桥梁工程为例,分别从生产台座建设、钢筋及波纹管施工、盖梁运输、吊装等方面针对公路桥梁工程施工活动中的装配式盖梁施工技术展开了深入探讨,以此助推公路桥梁工程不断向好发展。

预应力装配混凝土梁非线性有限元分析

利用ADINA有限元软件对4个无粘结预应力装配混凝土节点进行了非线性有限元分析,并且对分析结果与试验结果进行了对比。结果显示:所采用的分析模型在梁柱缝隙处的开合、应力分布、试件变形和恢复力骨架关系上与试验吻合较好,说明所采用的分析单元和模型有利于详细了解无粘结预应力装配梁的非线性性能和抗震性能。

装配式T梁桥加固方法优化设计与稳定性分析

针对现阶段装配式T梁桥的加固方案,采用元模拟软件对桥梁进行了建模,并提出了一种平行钢支撑加固方案。试验结果表明,该钢支撑方案在支撑钢管截面面积为64 cm^(2),支撑数量为28对时,一阶横、竖向自振频率分别为4.11 Hz、4.26 Hz;当钢支撑横截面积为300 cm^(2)时,其横、竖向自振频率分别为4.42 Hz、4.25 Hz。采用该支撑方案进行加固后,桥梁横向自振频率提高了34.77%,该方案不仅能提高梁体的横向刚度,还能提高桥梁的整体稳定性。

企口现浇装配预制梁承载力试验研究

为研究企口现浇装配预制梁承载能力和变形性能,制作3根企口现浇装配预制梁和1根整浇梁进行抗弯承载力试验.通过比较装配预制梁和整浇梁的力学参数,探究现浇企口受力及变形规律,找出其局部刚度变化规律.试验结果表明:现浇企口对装配预制梁的承载力影响不大,挠度基本呈线性变化趋势,变形能力满足设计规范要求,弯矩最大处对连接点最不利;现浇企口处局部刚度在受力前期下降较为明显,后期较为缓慢.