钢筋混凝土梁柱节点核心区拉-压杆模型化方法研究

OPENSEES(Open System for Earthquake Engineering Simulation)中的节点"宏模型"是一种模拟钢筋混凝土梁柱节点较为理想的高效单元模式,但目前该模型中确定节点核心区剪切应力应变关系的两种常用方法:修正斜压场理论(MCFT)和斜压杆模型,均存在不足;本文提出了能全面反映节点三种传力机理的拉-压杆模型方法来确定剪切应力-应变关系,并推导了该模型的变形协调条件、平衡方程。通过分析比较,拉-压杆模型方法的计算结果与相应的梁柱节点试验结果吻合较好,能在节点配箍率变化较大的范围,更好地反映核心区的剪切应力应变关系。

钢筋混凝土梁柱损伤扩展模型

从钢筋混凝土梁柱构件的损伤扩展过程出发,在加载过程中动态计算并更新模型的损伤区长度,同时结合修正的2点Gauss Radau积分方案保证损伤区长度范围内仅包含1个积分点,避免了Scott和Fenves分段纤维梁柱模型的塑性区长度敏感性问题.钢筋混凝土悬臂柱的试验与数值对比分析表明,本文模型不仅具有较好的计算精度,而且能够模拟钢筋混凝土梁柱构件的损伤扩展.

球形药包作用原理与钢筋混凝土梁柱爆破设计

根据球形药包的爆破作用原理 ,结合工程实践 ,探讨了钢筋混凝土梁柱的拆除爆破设计中最小抵抗线、爆破作用指数与药包相邻系数、单药包药量之间的关系 ,得出它们之间的关系式为 :m =0 .8+m1/ 2 ,Q =( 1+n2 )W。

基于应变的钢筋混凝土梁柱构件抗震性能评价

基于截面弯矩-曲率关系,采用应变作为评价指标,建立了钢筋混凝土梁柱构件抗震性能评价准则,然后利用ABAQUS提供的二次开发接口,开发了钢筋混凝土梁柱构件抗震性能评价模块,并通过算例进行了验证。结果表明:提出的抗震性能评价准则力学意义明确,且使用方便;基于ABAQUS开发的抗震性能评价模块能给出钢筋混凝土框架结构的出铰顺序及屈服机制。

研究预应力钢带加固钢筋混凝土梁柱的受力性能试验

针对钢筋混凝土梁柱在预应力钢带加固后的受力性能试验,按相关标准开展试验,并通过对试验结果的分析形成数据表格及关系曲线,得出预应力钢带加固能有效提升钢筋混凝土梁承载力、提升钢筋混凝土柱延性与耗能水平的结论。

钢筋混凝土梁柱轴向预埋孔长袋水耦合精确装药爆破拆除技术

钢筋混凝土梁柱的拆除是建筑物拆除的关键技术,为了取得良好爆破效果,减少对城市周边环境的影响和破坏,需要精确装药和严格控制爆破有害效应。为此发明了在梁柱中布置两端向上弯起、中间平直的轴向预埋孔、水耦合装药方法、牵引绳线拖拽内置若干格室的装药长袋实现精确间隔和不耦合装药的技术方案。该方案首次在武汉某基坑支撑梁拆除中使用,采用的主要技术参数为:预埋中间平直段长度不大于4m、两端弯起45°的50 mm PVC管作为炮孔;孔内注满水;使用涤纶制作的内径40 mm装药长袋(装药间隔30 cm、单点药量27~60 g)并在袋内布置通长导爆索。配合采用沙袋水袋压渣降尘、切割箍筋、覆盖柔性防护网防护等措施,成功实现了低成本的精确绿色爆破拆除。

钢筋混凝土梁柱中性轴偏移现象的柔度法分析

钢筋混凝土梁柱构件,在开裂或进入弹塑性阶段后,构件截面上的材料刚度是不均匀的,截面的中性轴会发生偏移和转动,经典的有限单元刚度法难于不断跟踪这种变化所产生的影响。文章采用有限单元柔度法,引入广义形心的概念,考虑中性轴偏移与转动对其受力及变形的影响,对构件截面刚度变化后的受力性能进行了分析,并与刚度法分析结果进行了对比。结果表明中性轴的偏移与转动,会对构件的侧移刚度产生一定的影响,同时还会引起构件长度的变化。要对钢筋混凝土杆系结构进行精细分析,合理地考虑构件开裂及材料屈服过程中中性轴变化的影响是必要的。

浅谈钢筋混凝土梁柱节点核心箍安装质量控制

钢筋混凝土框架结构梁柱节点核心区,是钢筋混凝土框架结构的重要组成部分。文章详细介绍了"点焊箍筋笼法"控制核心箍质量的施工工艺过程及其操作要点、质量控制、安全环保措施等,该法操作简单,质量易控,有利于安全文明施工,对同类工程施工具有一定的借鉴和指导意义。

钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形的改进模型研究

节点区非弹性变形包括梁端纵筋黏结滑移和节点剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的弹塑性受力特征有明显影响。计算采用的节点区非弹性变形本构模型直接影响结构强震反应有限元分析结果的合理性。在纤维模型的基础上,采用在非线性梁柱单元端部附加零长度截面单元的方法,可简便、有效地模拟节点区非弹性变形。基于39个钢筋混凝土中节点和12个边节点的纵筋滑移和节点剪切角的实测数据的显著性分析及非线性拟合结果,提出了可同时考虑梁端纵筋滑移和节点剪切变形影响的σ-sslip-shear本构模型。以4个不同节点参数的梁柱组合体试验为例,对提出的本构模型进行了验证。结果表明:忽略节点区非弹性变形的计算结果明显高估了梁柱组合体的承载力和耗能能力;考虑节点区非弹性变形的计算方法能更准确地模拟梁柱组合体的非弹性受力特征,并能正确模拟随着节点区非弹性变形增大,构件端部的塑性变形向节点区转移的变形特征。

考虑应变率效应钢筋混凝土梁柱节点受力性能有限元分析

受材料率敏感性的影响,钢筋混凝土构件具有率敏感效应,其刚度、承载力在不同应变率水平下均有所不同。基于试验结果,考虑应变率效应对钢筋混凝土梁柱节点受力性能的影响,通过有限元分析软件ABAQUS,采用混凝土损伤塑性模型以及考虑强化的钢筋双折线模型,进行了不同加载速率下梁柱节点受力性能的有限元分析。分析结果表明:采用混凝土损伤塑性模型,可以有效地模拟钢筋混凝土梁柱节点在快速加载情况下的应变率效应,数值分析得到的梁端荷载-位移骨架曲线以及节点组合体快速加载情况下的承载力与试验结果基本吻合;快速加载下,受混凝土和钢筋率敏感性的影响,钢筋混凝土梁柱节点组合体的承载力得到提高;在屈服荷载之前,有限元分析得到的梁柱节点组合体刚度略高于试验值。

不同应变率作用下钢筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

动荷载作用下,由于应变率效应的影响,钢筋混凝土梁柱节点呈现出与拟静力加载时不同的性质。以往的研究,多数集中于梁柱节点模型以及轴压比、混凝土强度、纵筋率等各种影响因素的研究,对于应变率对节点力学性能影响的研究相对较少。对3个梁柱节点组合体试件,采用位移控制方式加载,考虑应变率效应,梁端加载速度分别为0.4,4,40 mm/s。对比不同加载速率的影响,对节点破坏形态、承载能力、刚度退化和耗能能力进行详细论述。研究结果表明:随应变率的提高,节点组合体的破坏形态没有本质变化,但节点组合体内的裂缝数量不断减少,更倾向于单一主裂缝破坏;应变率越高,组合体的屈服点承载力和极限承载力越高,并且屈服点承载力提高的程度较极限承载力明显;在一定范围内,组合体的承载力、刚度和耗能能力均随着应变率的提高而增强,当超过一定范围之后,承载力和刚度急剧下降,耗能能力减弱,应变率的提高反而有不利影响。因此,在实际设计中,考虑应变率的影响,对梁柱节点有着重要的意义。

预制钢筋混凝土梁柱吊装施工操作要点

1 概述禹州电厂一期自流式取水站工程中两座6000m^3蓄水池,为长方形现浇混凝土封闭池,长90m,宽40m,高4.5m,其中有预制柱162根,预制梁360根。根据工地现有施工机械情况决定采用25t汽车吊,沿蓄水池周边布置吊车,直接吊装就位。起重机布置如下图:

梁柱预埋孔机械切割异地爆破绿色拆除技术

为适应城市复杂环境下绿色拆除的需要,在结合机械切割和爆破破碎优点的基础上,提出了钢筋混凝土梁或柱预埋孔机械切割异地爆破绿色拆除技术。该技术的主要特征是将钢筋混凝土梁柱体系拆除全过程分解成现场拆解和异地破碎两个环节,在钢筋混凝土梁或柱浇筑时就预埋布置切割穿绳孔和爆破轴向孔,拆除时在现场利用穿绳孔对梁柱分段机械切割,然后吊装作业并运输至偏僻场所,利用梁柱段中预埋孔进行爆破破碎。为验证新技术的先进性,以某基坑支撑梁拆除工程为例,将采用新技术拆除方案与已有可行拆除方案进行了对比。结果表明:钢筋的回收价值已覆盖拆除成本,采用新技术的方案比最接近的可行方案(绳锯切割+异地破碎锤破碎)单位体积拆除成本降低了11.8%;该技术实现了钢筋混凝土梁柱的免钻孔、低成本、低环境影响的绿色拆除,让城市拆除钢筋混凝土爆破免除安全评估、安全监理和安全检测的作业模式成为可能,提供了在破碎场地同时开展建筑固废物回收处理的新思路,具有极高的实际应用价值。

某超限高层混凝土梁柱节点核心区预应力加固技术研究

某超限高层梁柱节点核心区混凝土由于浇筑原因,其强度无法达到原设计混凝土强度等级,需进行加固处理。文章阐述了常用的加固手段及预应力加固梁柱节点核心区的方法,浅述了预应力加固梁柱节点核心区的一些注意事项。

反复加载作用下混凝土损伤塑性模型参数验证

主要研究反复加载作用下混凝土梁柱构件模型有限元参数的验证,Abaqus中通常采用混凝土损伤塑性模型(CDP模型)来定义混凝土本构关系,这是因为,损伤塑性模型在模拟混凝土构件的力学性能方面有很高的精度。而影响损伤塑性模型精度的六个参数包括:受压屈服应力、非弹性应变、受压损伤参数、受拉屈服应力、开裂应变、受拉损伤参数。原本需要混凝土材料试验得到以上六种参数,通过Abaqus中损伤塑性模型理论和规范中混凝土本构模型,在编程软件Matlab的帮助下,得到了C40混凝土的损伤塑性模型参数,节省了大量的时间和成本。在此基础上对梁柱节点试验进行精确化的建模,与试验结果相比,模拟结果有较高的精确度,误差在可接受范围以内。进而可得出,得到的混凝土损伤塑性模型的6个参数是准确的。

基于CTM和Beam-Column Joint Element的梁柱节点核心区抗剪仿真

为研究基于CTM和Beam-Column Joint Element单元的钢筋混凝土梁柱节点核心区抗震仿真计算,本文先分析了CTM的计算原理和局限性,并对原计算模型进行调整;之后通过试验数据验证了调整前后模型的正确性,并通过参数分析得出调整前后CTM在不同参数下核心区抗剪强度的变化规律;最后通过对比理论计算与试验下核心区抗剪强度变化规律,证明调整后模型更为准确。

离散单元法中杆段多弹簧模型的改进

目的为应用离散单元法进行钢筋混凝土梁柱构件在一般荷载作用下的非线性反应分析,对杆段多弹簧模型进行改进.方法通过引入剪切弹簧,来传递单元之间的剪切力,剪切弹簧的本构关系采用二线型原点指向模型.并推导出弹簧组的力-位移关系与单元的运动方程.结果建立了完整的杆段多弹簧模型,并给出了剪切弹簧计算参数的确定方法.结论改进后的杆段多弹簧模型能够较好地描述钢筋混凝土梁柱构件压弯耦合以及剪切非线性性能.

关于框架节点中一些问题的讨论

本文对框架节点研究过程中遇到的几个容易混淆的问题，如节点核心区剪力值的求法、钢纤维钢筋混凝土节点核心区裂缝的开展、扁梁柱节点内外核心区弯矩的分配、梁轴压力的作用及节点核心区抗剪强度的取值问题，进行了一些讨论，并提出自己的观点。

既有建筑室内钢结构夹层施工的监控方法

清华大学美术学院教学楼工房采用钢结构对既有建筑扩建夹层,在施工监理中,对原钢筋混凝土结构进行加固处理的质量控制,对室内钢构件进行吊装和安装的质量控制,提出操作工艺方面的监理检查点,保证了混凝土结构加固和钢结构安装的工程质量。

华东交通学报2006年第23卷总目次索引卷终

2006年第1期抗震加固钢筋混凝土梁柱节点的研究进展曹忠民,李爱群(1)钻孔灌注桩遇人防时的施工技术熊国辉,陈进(6)监测技术在边坡稳定性评价中的应用杜宇飞,郑明新,等(8)混凝土材料损伤协同演化及其热弹性不稳定性余学文,包忠有(12)铁路钢筋混凝土梁裂缝原因分析曾润忠,曾桂珍(16)弹性地基有限元法在基坑工程中的应用田海波,许恺(19)上海铁路南站屋盖结构风致响应研究胡光祥(24)损伤混凝土构件中钢筋界限锈蚀量的研究吕广,谢楠(29)