爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应及抗爆加固研究

某些工业厂房对构件抗爆有特殊需求,需对构件进行抗爆设计。淄博某石化企业因增设化工设备,厂房内的局部混凝土柱需承受爆炸冲击荷载,则相关范围内的混凝土柱应进行抗爆加固处理。该文使用有限元软件通过对钢筋混凝土柱采用不同碳纤维布加固方式(封闭缠绕粘贴、侧面粘贴)的破坏模式、动力响应分析发现,当构件受初始冲击作用时,应力较大位置集中于两端,此时构件以剪切变形为主;采用全截面围贴加固钢筋混凝土柱时,碳纤维布作用同于柱内纵向钢筋,并可提供围箍效应,类似于柱内受剪箍筋,故相比于对面粘贴的加固方式可明显改善构件的延性。研究可为同类型混凝土柱的抗爆加固设计提供相关数据支持,并具有一定的借鉴意义。

钢筋混凝土柱受力性能分析及加固方法探讨

本文针对钢筋混凝土柱的受力性能进行了深入研究,重点探讨了相关的加固方法。针对混凝土柱在多种负荷作用下的力学特性展开研究,关于损坏机制与决定因素的力学性能研究,这篇文章探讨了其在工程项目中的关键职责。详细介绍了许多广泛的增强方法,包含增加纵向钢筋、外包纤维增强复合材料、剪力增强等方面,以及在工程运用中的应用。参考我国内部一些案例进行探究并进行对比分析,这篇文章探讨了各种增进策略的效果与成本效益,项目的顺利执行获得了强大支持。总之,本研究为钢筋混凝土柱受力性能的分析与加固方法提供了全面的理论基础和实际指导,有望进一步提高建筑结构的安全性和稳定性。

HDC加固受损钢筋混凝土柱轴压性能试验研究及数值模拟

为研究高延性混凝土(HDC)对受损钢筋混凝土(RC)柱的加固效果,试验设计制作了4根RC方柱,其中3根为预损柱,分别采用不同厚度HDC进行加固,1根未加固试件作为对照组。通过对不同厚度HDC加固的受损RC柱进行轴心受压试验,研究其裂缝发展和破坏规律。在此基础上,建立HDC加固受损RC柱受压试件的ABAQUS有限元模型,利用ABAQUS对不同厚度HDC加固受损RC柱的试验进行数值模拟,并分析其受力机理。最后,通过对试验和模拟数据的分析,考虑HDC材料强度利用系数对受损RC柱承载力的影响,提出了HDC加固受损RC柱的极限承载力计算方法,并通过试验验证了模拟结果与计算结果的可行性,可为采用该加固方式的实际工程提供有力参考。

HPFL加固钢筋混凝土柱抗震性能影响因素分析

以加筋商陛能砂浆（HPFL）加固钢筋混凝土柱水平低周反复荷载试验为基础，通过OpenSees程序建立加固柱的纤维有限元模型，并对模型的有效性和准确性进行验证。以加固柱的配箍率、配筋率、混凝土强度等级和钢绞线数量等为参数，分析了不同因素下加固柱滞回曲线、骨架曲线、承载能力及延性等的变化，系统研究了加固柱的抗震性能。结果表明：随着箍筋配箍率的增大，加固柱的极限承载力提高幅度为5．4％～9．2％，延性提高幅度为10．6％～11．7％；随着纵筋配筋率的增大，加固柱的极限承载力提高幅度为12％～28％，延性提高幅度为11％～15％；随着混凝土强度的增大，加固柱的极限承载力提高幅度为6．3％～10．9％，延性提高幅度为13％～16％；随着钢绞线用量的增大，加固柱的极限承载力提高幅度为4．4％～7．6％，延性提高幅度为2％～6％。

负载下活性粉末混凝土钢筋网加固足尺混凝土柱轴压性能试验研究

为提高负载下钢筋混凝土(RC)柱的轴心抗压性能,使用活性粉末混凝土钢筋网(RPCSM)对负载下的RC足尺柱进行加固,设计制作了7根RC方柱试件,其中1根未加固对比柱、1根端部箍筋加密加固柱、2根RPCSM加固柱、3根端部箍筋加密RPCSM加固柱。考虑加固层厚度、钢筋网配筋率和端部箍筋加密对轴心受压RC柱性能的影响,进行了试验研究并分析了各试件的破坏模式、荷载-变形关系和应变变化规律。结果表明:加固柱的承载力提高了2.81~3.82倍;原混凝土柱与RPCSM加固层界面粘结可靠,共同工作良好;随着钢筋网配筋率的提高以及加固层厚度的增加,端部箍筋加密后整体性的提高,承载力和轴向变形能力提高,但延性有所下降。结合规范和破坏机理,给出了承载力计算公式,以促进该加固技术的推广。

基于ABAQUS的钢筋混凝土单侧加固柱受力性能模拟分析

为研究旧钢筋混凝土柱单侧加固后的受力性能,文章采用ABAQUS有限元软件,针对其不同加固截面尺寸、不同侧向力方向、不同初始轴压比等情形,进行单调水平荷载作用下的模拟分析,并与未加固旧柱对比。研究结果表明:加固后钢筋混凝土柱在2个主轴方向侧向承载力显著提高,且随加固截面尺寸的增大而提高,但延性变化不显著;轴压比越大,柱在2个主轴方向的侧向承载力提高越显著,但后期延性下降更明显。

CFRP加固钢筋混凝土柱复合受扭性能试验研究及损伤分析

为研究CFRP加固钢筋混凝土柱的复合受扭性能,设计了4个CFRP加固钢筋混凝土柱(CCZ柱)试件,开展了压弯剪复合受力状态下的单调受扭试验,研究了配筋率和CFRP加固方式对试件破坏形态、延性系数、扭矩-扭率(T-θ)曲线的影响,并进行了损伤演变分析。结果表明:当CFRP发生断裂后,试件将发生破坏;环贴+纵贴CFRP加固试件的受扭性能和延性较好,且配筋率对试件的受扭性能和延性影响较小;纵筋配筋率会影响试件的损伤形态,纵筋配筋率越大,试件损伤程度越小。

CFRP护套加固的低强钢筋混凝土柱数值建模研究

为了研究低强混凝土配筋柱在碳纤维增强聚合物(CFRP)加固后的受压行为,使用ABAQUS软件对低抗压强度的钢筋混凝土柱进行数值模拟及参数分析,采用三维实体单元和三维桁架单元分别对混凝土柱及钢筋进行建模,采用混凝土损伤塑性模型考虑基体压缩和拉伸的损伤。结果表明:相比配筋柱,采用3 mm CFRP护套加固的低强钢筋混凝土柱的承载力提高34%。对于不同基体强度的混凝土配筋柱,CFRP护套存在最优加固厚度。

既有建筑钢筋混凝土结构的加固设计与抗震性能分析

为了提升既有建筑钢筋混凝土结构的抗震性能,共设计了7种钢筋混凝土柱试件,考察了混凝土强度等级、聚合物砂浆和损伤裂纹宽度对采用低周往复加载作用下钢筋混凝土柱破坏现象、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化等的影响。结果表明,7种钢筋混凝土试件在低周往复荷载作用下都发生了剪切破坏;相较于未加固的对比试件,直接加固试件的滞回曲线较为饱满,耗能能力相对更强;抹聚合物砂浆有助于提升直接加固试件的耗能能力,损伤程度较小的试件在损伤加固处理后的耗能能力更强。加固处理后钢筋混凝土柱试件的承载力增强,且混凝土强度等级更大的试件的承载力和变形能力相对更好;抹聚合物砂浆后加固试件的承载能力会进一步提升,而未抹聚合物砂浆的加固试件的极限位移相对更大;损伤加固处理后可以提升钢筋混凝土柱试件的变形能力。加固处理有助于提升钢筋混凝土柱试件的承载能力和初始刚度,但是抹聚合物砂浆试件的变形能力会略有降低;损伤较小的试件进行加固处理可以提升试件的承载能力、变形能力和初始刚度,而损伤较大后进行加固处理可以恢复到损伤前的水平。

钢筋混凝土框架柱加固方案设计与施工要点分析

文章针对既有建筑结构加固改造问题,结合某钢筋混凝土框架结构加固改造工程实例,提出了框架柱外包角钢法加固方案。利用通用有限元软件ABAQUS对加固前后结构进行对比分析,在分级加载的情况下,定量分析加固前后框架柱的承载力、刚度、破坏模式和内力分布特征等,得到最优加固方案。结果表明:采用外包角钢法可以有效解决既有钢筋混凝土框架结构承载力和安全性不足等问题。经过有限元计算优化后发现,采用外包角钢法加固后的框架柱内力均匀分布,塑性区域减小,结构承载力和延性分别提升了212.32%和71.69%。加固方案总成本为738元/m2,具有较高的经济效益和可行性。结合实际工程应用效果,该加固方法能满足工程改造需求,具有工程领域应用的可行性。

碳纤维布加固钢筋混凝土柱受剪性能试验研究

对７ 根碳纤维布加固混凝土柱进行了受剪试验研究，研究结果表明，采用碳纤维布加固对提高混凝土柱的受剪承载力有明显的效果。

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱是一种新的加固形式。在其运用到结构抗震加固时,必须保证加固构件具有良好的延性破坏机制,为此进行了7根碳纤维布与角钢复合加固钢筋混凝土柱的低周反复试验,并编制了复合加固钢筋混凝土柱全过程分析程序,对轴压比、碳纤维布用量、角钢用量等影响复合加固效果的因素进行了分析。试验及电算结果均表明,复合加固后钢筋混凝土柱的极限承载力和耗能性能均有大幅提高。与仅用外包角钢加固柱相比,复合加固柱的抗震性能亦得到明显改善。

CFRP布加固火灾后钢筋混凝土柱的试验研究

通过3根碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固ISO 834标准火灾作用后钢筋混凝土柱的性能试验以及3根ISO 834标准火灾作用后未加固的钢筋混凝土柱和3根常温下钢筋混凝土柱的对比试验,研究了CFRP布加固火灾后钢筋混凝土柱的有效性。试验结果表明:CFRP布加固对火灾后钢筋混凝土柱的刚度修复有一定作用,但刚度提高程度有限,从开始加载到荷载达到80%极限荷载的不同加载水平下,加固后轴压试件的轴压刚度与常温下试件刚度的比值在0.25～0.39之间,偏压试件的抗弯刚度与常温下试件刚度的比值在0.14～0.31之间。CFRP布加固对火灾后试件的承载力提高作用较为显著,能将试件的承载力提高至受火后承载力的1.67～2.37倍,但与常温下试件的承载力相比,依然有一定差距,加固后试件的承载力水平为常温下试件的0.54～0.67倍。

碳纤维布加固钢筋混凝土圆柱的轴心受压试验研究

通过对钢筋混凝土圆柱模型缠绕碳纤维布的轴心受压试验研究 ,详细介绍了用碳纤维布加固后的圆柱破坏特征 ,其受力性能及破坏机理 ,碳纤维布约束混凝土与钢筋及钢管约束混凝土的差异。并提出了用碳纤维加固钢筋混凝土柱的轴心受压承载力计算方法。

碳纤维布加固钢筋混凝土柱滞回耗能分析及目标延性系数确定

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,分析了其延性系数和滞回耗能性能。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力和滞回耗能能力 ,使混凝土柱的抗震性能得到显著改善。基于能量准则 ,确定了碳纤维布加固混凝土柱后的目标延性系数。

玻璃钢围覆加固钢筋混凝土偏心受压柱的试验研究

通过对钢筋混凝土偏心受压柱（包括小偏心受压及大偏心受压柱）外围覆玻璃钢强度性能的试验，测得了偏心受压柱的荷载-曲率及荷载-挠度曲线以及往在围覆玻璃钢后的强度，得出了外围覆玻璃钢对提高柱抗压能力和变形能力的贡献。最后通过综合理论分析及参考《混凝土结构设计规范》，提出了实用的计算公式。此外，还对加固施工所采用的材料及施工方法提出了一些建议，也提出了当前在加固工程中采用这种材料需解决的问题，为今后在加固工程中采用这种新材料作了一些有益的工作。

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱在反复荷载下的受力性能试验研究

对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱在反复荷载作用下的受力性能进行了试验研究 ,探讨了轴压比、碳纤维加固量、配筋率和加载顺序对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的破坏特征、受力性能及破坏机理的影响 .试验表明 ,碳纤维布加固钢筋混凝土短柱具有良好的荷载—位移滞回性能 ,能有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能 .

火灾后钢筋混凝土柱外包钢管加固性能——数值模拟

基于ABAQUS软件进行了外包钢管约束加固火灾后钢筋混凝土柱力学性能的数值模拟,分别建立了受火钢筋混凝土构件的温度场分析模型及加固后构件的三维单元力学分析模型。探讨了钢管屈服强度、名义含钢率、新修复混凝土强度等对外包钢管约束加固火灾后钢筋混凝土柱承载力、刚度及延性的影响规律。结果表明:火灾后钢筋混凝土柱的承载力和刚度都会明显降低,采用外包钢管可对受损伤的钢筋混凝土柱进行修复加固,加固后组合柱受力性能将得到大大改善。分析结果可为有关工程应用提供参考。

CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究

钢筋锈蚀是引起在役结构抗震性能降低的主要原因。想要正确评估锈蚀结构在地震作用下的损伤,则需要以锈蚀钢筋混凝土构件为研究对象,研究其抗震性能的降低情况。因此,采用外加电流加速混凝土中钢筋锈蚀的方法制作4个锈蚀钢筋混凝土试件,对其中3个锈蚀钢筋混凝土试件进行CFRP加固处理,通过水平往复荷载下的试验,研究CFRP加固对锈蚀试件的承载力、延性和滞回性能的影响。

用外包钢筋混凝土法加固RC柱性能的试验研究

通过模型试验研究,重点讨论了初始应力水平指标对加固柱性能的影响;提出了考虑应力水平指标和外包混凝土对核心混凝土约束作用的承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。