配置HRB500钢筋的框架结构非弹性地震反应分析

为实现建筑行业的可持续发展,中国土木建筑工程界正在推广应用HRB500级高强钢筋,但是,以HRB500钢筋作为主要受力钢筋的混凝土结构的抗震性能研究还相对缺乏。该文按《混凝土结构设计规范》最新修订稿设计了3个配置不同强度钢筋的8度0.3g区一级抗震等级的混凝土框架结构,并完成了该3个结构在多波输入下的非弹性地震响应分析,对比了配置HRB500钢筋的混凝土框架结构与配置HRB400和HRB335钢筋的相应框架的地震反应规律和抗震性能。分析结果表明:在罕遇水准的地面运动输入下,配置HRB500钢筋的混凝土框架的最大位移反应与配置其他两种钢筋的框架结构大致相当,其构件的塑性转角延性需求则小于配置其他两种钢筋的框架结构;配置HRB500钢筋的一级抗震等级框架结构在强震下形成的是梁铰塑性耗能机构,最大弹塑性层间位移角可满足设计规范规定的要求。

配置HRB500钢筋T形截面混凝土柱抗震性能研究

对4根配置HRB500钢筋T形截面混凝土异形柱进行了低周反复试验,分析了HRB500钢筋和与之匹配的高强混凝土T形截面异形柱的破坏形态,承载能力及延性,刚度退化,滞回特性,耗能能力等抗震性能指标,讨论了配箍特征值和轴压比对T形截面柱的抗震性能的影响.研究表明:配置HRB500钢筋T形截面混凝土异形柱钢筋与高强混凝土协同工作较好,具有较高的承载能力,其延性性能和耗能能力等抗震性能指标良好,能够在强震区的异形柱结构中使用.

配置HRB500钢筋的混凝土桥墩承载力与耗能性能

对4根配置HRB500钢筋的混凝土桥墩进行水平低周反复荷载下的抗震性能试验,分析其在低周往复荷载作用下的破坏特征、滞回曲线、承载力、位移及延性、耗能能力,研究了钢筋强度、轴压比、箍筋间距对桥墩抗震性能的影响规律。研究结果表明:轴压比的增加,使试件的承载能力提高了21.1%,但使试件的延性降低了44.6%。配箍率的增加,对试件承载能力影响不大,而钢筋强度的增加,使试件的承载能力提高了31.7%,而且使试件耗能能力增强了25.9%。

配置HRB500钢筋的混凝土异形柱抗震性能试验研究

通过对4根+形和4根T形配置HRB500钢筋的混凝土异形柱试件进行低周往复荷载试验,对比分析了试件的破坏特征、承载能力、位移及延性、滞回特征、刚度退化、耗能能力及累积损伤等抗震性能指标,研究轴压比和配箍特征值对高强钢筋混凝土异形柱抗震性能的影响。研究表明:试件的破坏形态为弯曲剪压型;随着轴压比的增加,试件的极限承载力提高,但试件的变形能力和延性降低,刚度退化加快;增大配箍特征值,提高了试件的开裂荷载、变形能力及延性,改善了试件的滞回特性,减轻了试件的累积损伤程度。研究结果为配置高强钢筋的混凝土异形柱结构设计提供了参考。

配置HRB500钢筋的混凝土桥墩滞回性能研究

对4根配置HRB500钢筋的混凝土桥墩抗震性能进行了拟静力试验的研究,对其在低周往复荷载作用下的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化进行分析,研究钢筋强度、箍筋间距、轴压比对桥墩抗震性能的影响规律.结果表明,增大钢筋强度对提高构件的承载能力和变形能力效果显著,配箍率对构件承载能力和变形能力的影响不大,轴压比的增大虽可以显著提高构件承载能力但却不能提高构件的变形能力.

配置HRB500钢筋的框架结构非弹性地震反应剖析

随着改革开放,国家社会经济的快速发展,有力地推动城市建设的进程。现代城市建设中,建筑事业的发展有了明显提升。建筑规模越来越大,对需要的施工技术和方式设计都有一定的严格要求。为了实现建筑事业的可持续发展,就要在建筑施工中有效地合理利用资源。配置高度更高的钢筋在土木工程中使用的比较广泛,为建筑土木工程建设的发展提供了比较可靠的材料需求。本文主要结合HRB500级钢筋的内涵和该种材料在建筑中的施工性能,通过实验,对配置HRB500级钢筋的框架结构非弹性地震反应进行深入。

配置HRB500钢筋的混凝土T形柱抗震性能有限元分析

运用有限元软件ANSYS对4根配置HRB500钢筋的混凝土T形柱试件进行了低周往复荷载试验,对比分析了试件的承载能力、滞回特征和刚度退化等抗震性能指标,研究了轴压比和配箍特征值对高强钢筋混凝土T形柱抗震性能的影响。研究表明,配置HRB500钢筋的T形截面混凝土异形柱具有较高的承载能力,增大轴压比,可以有效减小试件正负向承载性能的不对称性,提高构件的承载力和初始抗侧移刚度;增大配箍率,对构件的极限抗剪承载力有一定的提高作用,可改善试件的滞回特性,刚度退化更为平缓,研究结果可为配置高强钢筋的混凝土异形柱结构设计提供参考。

配置HRB500钢筋桥墩抗震性能数值模拟

本文基于ANSYS有限元软件,对试验各工况进行数值模拟及非线性分析,通过ANSYS有限元分析结果分析轴压比、箍筋间距、钢筋强度对桥墩抗震性能的影响,证明了模拟分析的可靠性和模型建立的合理性。为今后ANSYS对桥墩抗震性能的模拟提供参考。

HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因及措施

对HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因进行分析,因终轧温度高,轧后穿水能力不足,冷却速度慢,水压偏低不足以击穿钢筋表面蒸汽膜,致使水蒸气和高温钢筋接触而形成。提出解决措施:通过对轧后穿水设备进行改造,增加防穿水防护罩及特制的排气烟囱,提高终轧后穿水强度,增大水量,减少水蒸气产生并及时排出;优化轧制工艺,降低上冷床温度,钢筋表面氧化铁皮鼓起现象消除,产品质量提升。

HRB500E细晶粒热轧抗震钢筋生产工艺及品种开发

根据抚顺新钢铁公司现有新棒材生产线工艺和装备条件,采用钒氮合金强化作用机制,充分利用控制轧制与控制冷却工艺,实现热轧抗震钢筋的细晶强化和析出强化。通过合理调控道次变形量、变形温度、变形速度和冷却速度,成功开发出了Φ20~Φ32 mm规格、强屈比≥1.25、轧后组织晶粒度不粗于9级的HRB500E细晶热轧抗震钢筋,钢筋机械性能全部满足国标对抗震钢筋的技术要求。

铌钒微合金化HRB500E钢筋轧制工艺研究

使用Gleeble 3800热模拟仪研究铌钒微合金化HRB500E钢筋的连续冷却相变行为,并在不同加热温度下进行生产试制。热模拟试验结果显示,钢筋加热至1 200℃,在1 050℃变形,冷却速率为0.8℃/s的工艺下,铁素体体积分数为43.7%,铁素体晶粒尺寸为10.8μm,珠光体体积分数为56.3%,珠光体团尺寸为22.4μm。实际生产中,加热至1 200℃,在1 000℃上冷床空冷,HRB500E钢筋显微组织由铁素体和珠光体组成,屈服强度大于500 MPa,抗拉强度大于650 MPa,强屈比大于1.25,断后伸长率大于16.0%,最大力总延伸率大于9.0%,符合国家标准要求。

HRB500E钢筋屈服强度偏低原因分析与探讨

针对某厂生产的HRB500E热轧带肋钢筋在做金属材料室温拉伸试验时出现屈服强度偏低,且拉伸断口上存在肉眼可见近似圆形凹坑(白斑)的问题,采用扫描电镜及能谱分析仪、金相显微镜对HRB500E热轧带肋钢筋的显微组织、断口形貌进行了分析。发现导致该钢筋屈服强度偏低的原因是显微组织中存在两处贝氏体组织聚集条带,且该贝氏体组织聚集带也是造成拉伸断口上出现白斑的根源。

HRB500E高强度抗震热轧钢筋的研发与生产

针对采用单一钒微合金化工艺生产时抗拉强度提升不明显,强屈比不合的问题,本文成分设计利用钒铌复合微合金化的工艺优化钢材的性能关系,在现有工艺不变的情况下,成功开发了φ12 mm、φ32 mm规格高强度螺纹钢。

铌钒复合高强屈比HRB500E钢筋生产技术开发

国内厂家在生产HRB500E钢筋的过程中均存在强屈比偏低或者少量不合现象。文章对工业试制的铌钒复合钢筋和钒氮钢筋进行了对比试验,结果表明,采用铌钒复合工艺后,钢筋强屈比提高0.04,由于铌元素的存在,推迟了铁素体相变,珠光体含量增加了约10个百分点,使得钢筋抗拉强度提高;由于加入铌后,钒氮合金加入量相对减少,从而降低了钒氮合金析出强化、细晶强化效果,钢筋的屈服强度略有下降。实践表明,采用铌钒复合工艺后,钢筋的强屈比明显提高,HRB500E钢筋抗震性显著提高。

配置HRB500钢筋的混凝土异形柱滞回性能试验研究

为了研究配置HRB500钢筋的混凝土异形柱的抗震性能,进行了六个不同轴压比、配箍率的配置HRB500钢筋的混凝土异形柱试件低周往复加载试验,对比分析了试件的滞回曲线,根据滞回曲线得出试件的骨架曲线和刚度退化曲线,对各试件的承载能力、位移及延性和耗能能力进行了分析,研究了轴压比和配箍率的参数变化对配置HRB500钢筋的混凝土异形柱滞回性能的影响。研究结果表明:减小轴压比和增加配箍率,可以提高试件的变形能力及延性,改善试件的滞回特性。研究结果为配置HRB500钢筋的混凝土异形柱结构设计提供了参考。

配置HRB500级钢筋的聚丙烯纤维混凝土梁受弯性能试验研究

通过12根配置HRB500级钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受弯试验,分析了试验构件的受弯性能,讨论了GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中关于受弯承载力和裂缝宽度计算公式的适用性,同时对掺入聚丙烯纤维的构件进行了对比试验研究。试验结果表明:配置HRB500级钢筋的混凝土梁的受力性能与普通钢筋混凝土梁相同,可以按照《混凝土结构设计规范》中的相关公式计算受弯承载力及裂缝宽度。同时掺入聚丙烯纤维能够提高受弯构件的开裂荷载,增加裂缝数量,减小裂缝间距及裂缝宽度。

剪压比影响下配置HRB500E钢筋梁柱节点试验研究

由于高性能钢筋(HRB500E)具有良好的延性性能和抗震性能,本文拟对配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点的抗震性能进行相关研究。通过对3个梁柱中间节点足尺试件进行拟静力加载试验,研究剪压比对梁柱中间节点破坏模式、滞回特征和延性性能的影响。试验结果表明,配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点具有良好的抗震性能。随着剪压比的增加,试件的破坏模式发生转变,即由梁端弯曲破坏变为节点核心区剪切破坏;试件的滞回曲线所包围的面积明显增加,并且在加载后期时,试件滞回环的峰值荷载退化变快。同时,随着剪压比的增大,试件的梁屈服荷载和最大荷载显著增大;试件的梁屈服位移也逐渐增大,而屈服位移的增大引起了梁柱中间节点延性系数的减小。

配置HRB500E钢筋混凝土梁柱边节点试验研究

传统钢筋强度较低,不能满足现代化的建设需求;HRB500级钢筋强度满足要求,但是延性性能较差。因此,本文提出了一种采用新型工艺加工、生产的高性能钢筋(HRB500E),对配置HRB500E钢筋混凝土梁柱边节点的抗震性能进行了相关研究。通过3个梁柱边节点的足尺试件在低周往复荷载作用下的加载试验,研究柱轴压比和核心区配箍率对梁柱边节点的破坏模式、滞回特征、延性性能和耗能性能的影响。试验结果表明,配置HRB500E钢筋混凝土梁柱边节点具有良好的延性性能和耗能性能。其中,3个试件均属于梁端弯曲破坏,边节点核心区裂缝较少。随着核心区配箍率的增加,梁柱边节点的延性性能和耗能能力显著提高。然而,随着轴压比的增加,试件的延性系数和耗能能力下降均比较明显。

配置HRB500级高强钢筋混凝土桥墩的抗震性能试验

对3个配置HRB500级高强钢筋的桥墩试件及1个配置普通钢筋的桥墩试件进行低周反复荷载试验,对比分析配置HRB500级高强钢筋桥墩试件的破坏特征、承载力及延性性能、滞回特性、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标.研究表明:纵筋和箍筋均配置HRB500级高强钢筋的桥墩试件承载力提高较大,延性性能也较好;当纵筋配筋相同时,箍筋配置HRB500级高强钢筋的桥墩试件滞回曲线更加饱满,变形能力更好,刚度退化速度较慢.

配置HRB500级钢筋的UPPC梁挠度计算

研究了配置HRB500级非预应力高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁(UPPC梁)疲劳荷载作用下的挠度计算方法,根据试验结果提出了新的残余挠度与疲劳荷载作用挠度(瞬时挠度)的计算公式.计算结果与试验结果吻合较好.