考虑二阶效应GFRP筋-钢筋混合配筋柱承载力计算方法

GFRP筋-钢筋混合配筋柱在土木工程中得到大量应用,进行GFRP筋-钢筋混合配筋混凝土柱偏心受压试验研究,分析配筋面积比、偏心距、混凝土强度以及混凝土保护层厚度等参数对承载力的影响.试件的破坏形式以受压区混凝土压碎破坏为主,受压区GFRP筋鼓曲破坏晚于混凝土破坏.GFRP筋-钢筋混合配筋柱承载力较高,大于GFRP筋混凝土柱.配筋面积比、偏心距、混凝土强度等因素对承载力影响较大,混凝土保护层厚度对承载力影响较小.由于GFRP筋弹性模量较小,使得结构的刚度降低,二阶变形增大,应考虑侧移产生的二次弯矩的影响,通过增大弯矩的方式进行偏压承载力计算.采用界限曲率理论的二阶效应计算方法,引进应变修正系数,基于试验数据得到混合配筋混凝土柱二阶效应弯矩增大系数计算方法.考虑二阶效应的混合配筋偏心受压混凝土柱的承载力的计算结果与试验结果吻合较好.研究结果为混合配筋混凝土柱的工程应用提供理论依据和参考.

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力研究

介绍了6根再生混凝土配筋柱的偏心受压静载试验结果,再生混凝土的骨料由机制砂和废弃混凝土再生粗骨料组成,初始偏心距为截面有效高度的0.44倍。研究了长细比对柱的正截面应变分布、钢筋和混凝土应变、侧向挠度、破坏形态和极限承载力的影响。试验结果表明:再生混凝土配筋柱的正截面平均应变分布符合平截面假定,破坏时受压混凝土达到极限应变而压碎、受拉和受压钢筋均达到屈服强度,可采用现行混凝土设计规范公式计算机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的偏心受压承载力。

核心配筋柱中心受压试验研究

本文研究核心配筋对框架柱中心受压承载力、弹性压缩风度和变形能力的影响。通过对一根钢筋混凝土柱和两根核心配筋柱的中心受压试验和分析，认为核心配筋可以提高柱的中心受压承载力和弹性压缩刚度，但对变形能力的影响尚需进一步研究。在此基础上，木文提出了框架柱计算轴压比对考虑核心配筋的建议。

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱大偏心受压裂缝控制试验研究

为深入研究机制砂再生粗骨料混凝土结构的性能,本研究进行了12根机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压性能试验,研究了长细比和初始偏心距变化对配筋柱在大偏心轴向压力作用下的正截面抗裂度、裂缝分布和裂缝宽度的影响规律,并通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压裂缝的特性,给出了正截面抗裂度和裂缝宽度的计算建议.

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力的计算方法

介绍了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的小偏心和大偏心受压承载力试验成果,分析了长细比和初始偏心距分别对配筋柱正截面应变分布、混凝土和钢筋应变、侧向挠度、破坏形态、极限承载力等的影响规律.通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,基于混凝土材料性能与结构受力的相关机理,系统分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力的主控因素,并对偏心受压承载力的计算提出了建议.

偏心受压对称配筋柱用双面围套补强实例

混凝土偏心受压构件,尤其是偏心受压对称配筋柱,强度不满足要求时,可用双面围套加以补强.

GFRP筋-钢筋混杂配筋柱偏心受压裂缝形式试验研究

通过7根GFRP筋-钢筋混杂配筋混凝土柱的偏心受压试验,研究混杂柱的破坏特征和裂缝.试验结果表明,受压区混凝土被压碎是混杂配筋柱破坏形式.混杂配筋柱裂缝在试验过程中首先出现在受拉区,然后发生在侧向和压缩侧,最后受压面破裂.混杂配筋柱裂缝宽度与配筋面积比成正比,与偏心距成反比,与混凝土保护层厚度成正比,与混凝土强度成反比,混杂配筋柱开裂荷载与配筋面积比,混凝土保护层厚度和混凝土强度三者皆成正比.提出了混杂配筋柱裂缝计算方法,基于等模量换算法得到平均裂缝间距和裂缝宽度计算公式,计算值与试验值比值的均值为0.977,吻合度较好.可为GFRP筋-钢筋混杂配筋柱的实际工程应用提供参考.

非对称配筋柱中的附加偏心距和最小配筋率

附加偏心距ｅａ是使小偏心受压构件计算公式与大偏心受压计算公式衔接过渡的有关参数，本文对矩形截面非对称配筋大偏压柱钢筋计算中心ｅａ的应用进行了讨论，对非对称小偏压配筋计算中远离Ｎ一侧的受拉筋Ａ，最小配筋率提出了建议。

不同形式配筋柱在低周反复荷载作用下若干性能比较

本文对钢筋混凝土柱在不同配筋形式及低周反复荷载下所表现的性能进行了较为深入的分析,比较了柱反应的异同点。对型钢配筋柱的极限承载力提出了迭加的计算方法;对不同配筋形式柱的恢复力模型中骨架曲线分别采用三线型及四线型模型进行了计算;借助于能量方程,提出了用梯形公式求解能量增量的方法,并就能量的分配进行了分析,建设采用耗能指标来衡量结构的破坏程度。结合试验现象及以上分析,提出了若干设计建议。

基于统一理论的配筋钢管混凝土柱承载力研究

尽管配筋钢管混凝土(R-CFST)构件因其优越的力学性能越来越引起工程界的重视,但其承载力计算方法仍存在不合理之处。为此,采用非线性数值模拟方法研究R-CFST短柱基于统一理论的承载力。首先基于既有模型修正得到适合R-CFST的混凝土本构模型和非线性数值模拟方法,并用试验数据验证模型的可靠性;然后基于统一理论修正得到R-CFST的套箍指标,再以套箍指标为参数分析了108个试件模型;最后给出基于统一理论的R-CFST短柱承载力公式。结果表明:R-CFST的承载力随套箍指标的变化规律与常规钢管混凝土(CFST)相似,呈二次抛物线关系,而其塑性变形能力优于常规CFST;所提出公式的形式与规范公式相匹配,计算结果安全、可靠,符合工程实际。

核心配筋柱抗震性能试验研究

通过 8个高轴压比的核心配筋 (RRC)柱试件在往复水平荷载作用下的试验，研究了 RRC柱的抗震性能，考察了一些因素对 RRC柱抗震性能的影响。结果表明， RRC柱具有良好的延性和耗能能力，能够有效地改善钢筋混凝土柱在高轴压比下的抗震性能；核心配筋率、等效轴压比和配箍特征值是影响 RRC柱抗震性能的主要因素。通过对试验结果的分析，提出了用核心配筋提高钢筋混凝土柱轴压比的限值以及 RRC柱的设计建议。

配筋钢管混凝土柱抗压性能

对配筋钢管混凝土柱的轴心受压性能进行了试验研究和理论分析;研究了配筋钢管混凝土短柱的受力性能、变形能力和破坏形态,给出了变形和极限承载能力的试验结果;分析了加配钢筋的作用及其对钢管混凝土柱变形和极限承载力的影响。最后探讨了配筋钢管混凝土短柱轴心受压承载力的计算方法,给出了简化计算公式。结果表明,钢管混凝土短柱加配钢筋以后,改变了其破坏形态,提高了其极限承载能力和变形性能。

配筋钢管混凝土柱抗火性能试验研究

为了提高钢管混凝土柱的抗火性能,在钢管混凝土柱中配置纵向钢筋和箍筋.对3根配筋钢管混凝土柱和1根钢管混凝土柱在恒定轴压荷载、两端简支条件下进行了火灾行为的试验研究.研究了配筋钢管混凝土柱的火灾反应、变形和破坏过程,测量了钢管混凝土柱截面温度场,并分析了钢管和配筋对钢管混凝土柱抗火性能的影响.试验表明,试验柱的破坏形态都是弯曲型,高温下配筋钢管混凝土的钢管退出工作后,由内部的钢筋混凝土圆柱承受荷载,其耐火极限比不配筋的钢管混凝土柱大得多,并且纵向钢筋数量多的配筋钢管混凝土柱,其耐火极限比配筋少的要大.对试验结果分析表明,耐火极限的计算值和试验值符合较好.

圆形和方形配筋钢管混凝土短柱受压性能比较

为了研究圆形和方形配筋钢管混凝土柱受压性能,对圆形和方形的中空钢管柱、素混凝土钢管柱及配筋钢管混凝土柱共30个试件进行了轴压试验,在混凝土截面积、钢管截面积和钢筋截面积稍有差别的条件下,对圆形和方形柱试件的承载力、变形性能、合成效果以及破坏模式进行了对比分析.结果表明,圆钢管混凝土柱的承载力高,变形性能好,受压性能比方钢管混凝土柱更优越;就破坏模式而言,和圆钢管混凝土柱相比,方钢管混凝土柱对于屈曲变形更为有利.

圆形配筋钢管混凝土桥柱受压力学性能的试验研究

为研究圆形配筋钢管混凝土桥柱的受压力学性能,对中空圆钢管柱、圆钢管混凝土(CFT)柱及配筋圆钢管混凝土(RCFT)柱进行轴压试验,探讨混凝土强度、钢筋配置的数量和位置、加强肋、钢管的径厚比等对配筋圆钢管混凝土柱的承载力和变形性能等力学性能的影响。研究表明:(1)对于CFT柱,柱破坏时核心高强混凝土表现出明显的脆性,柱的极限受压承载力提高,变形性能降低。(2)钢筋的配置提高了核心混凝土的抗剪承载力,柱破坏时核心混凝土未发生剪切破坏。RCFT柱比中空钢管柱和CFT柱具有更高的承载力和更优的变形性能。(3)带加强肋的柱破坏时核心混凝土与加强肋密不可分,加强肋对于钢管和核心混凝土的一体化性能有明显的促进作用,加强肋可提高约束效果,柱的极限受压承载力和延性都有所提高。(4)钢管径厚比越大,对核心混凝土的约束效果越好。

轴心受压配筋钢管混凝土短柱的试验研究

介绍分析了在钢管混凝土短柱中配置纵向钢筋的试验及结果,研究表明,与普通的钢管混凝土柱相比,配筋钢管混凝土柱的承载力和变形性能都有较大的提高,因此可以采用在钢管内配置纵向钢筋的方法来减小钢管的壁厚,使得受火钢管退出工作后,仍能成为钢筋混凝土柱而具有一定的承载能力。

配筋钢管混凝土短柱受力性能分析

在给定的混凝土、钢材和钢筋三轴本构关系模型的基础上,应用连续介质力学的方法,对配筋钢管混凝土柱常温下的力学性能进行了分析,导出配筋钢管混凝土柱承载力的理论计算公式,并用文献中的试验结果对公式进行校核,符合良好。

钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙地震损伤试验研究

为研究钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙的地震损伤规律,设计、制作了4片不同构造形式的剪力墙试件,进行了低周反复加载试验,并分析了试件地震损伤演化过程;对各试件进行基于能量法的地震损伤分析,研究了钢管混凝土边框和带斜筋柱式配筋形式对试件地震损伤的影响。结果表明:钢管混凝土边框和带斜筋柱式配筋的构造组合显著减小了试件地震损伤指数,提高了试件抗震性能,其中柱式配筋形式可以大幅提高试件延性性能,斜筋能够加强试件抗侧刚度,钢管混凝土边框在加载后期可以为试件提供良好的承载力、刚度和变形储备;所建立的地震损伤评定模型,较好地体现了钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙损伤指数与试验损伤形态之间的关系。

基于ABAQUS的带斜筋的柱式配筋剪力墙有限元分析

为了增强钢筋骨架对核心混凝土的约束作用,本文对普通剪力墙的配筋形式进行了改进,将墙身钢筋网片配筋形式变为和暗柱一样的柱式配筋方式,也就是将水平分布钢筋分为多个独立的箍筋约束区段,提出了带斜筋的柱式配筋剪力墙,并对其进行了低周反复加载试验。为了分析带斜筋的柱式配筋剪力墙试件受力全过程的破坏机理,建立了ABAQUS有限元计算模型,得到了试件在开裂点、屈服点、峰值点、破坏点四个特征点的主应力、应变矢量图以及钢筋和剪力墙应力云图,试验结果表明:与普通剪力墙相比,带斜筋的柱式配筋剪力墙的滞回耗能、承载力、位移以及刚度都得到了明显的改善。加载过程中交叉斜筋的应力始终大于柱式纵筋的应力,最先达到屈服,之后墙身柱式配筋中的纵筋从边缘向内部逐渐屈服。

中美配筋砌体柱设计方法的比较分析

为使我国工程设计人员了解美国规范的设计方法和技术措施提供参考,基于我国(GB50003—2001)《砌体结构设计规范》和美国ACI530-02/ASCE5-02/TMS402-02《砌体结构建筑规范》的设计规定,比较了中美两国设计规范中配筋砌体柱的设计方法、荷载组合和材料强度取值.通过实例计算,探讨分析了两国规范配筋砌体柱构造措施的差异及其产生原因.