边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究不同剪跨比、不同边缘构造形式对边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土剪力墙抗震性能的影响规律,进行了3个C50再生混凝土剪力墙低周往复荷载试验,包括1个现浇高剪力墙、1个现浇中高剪力墙、1个装配式中高剪力墙。分析了各试件的破坏形态、滞回性能、承载力、延性、刚度退化、耗能能力。结果表明:边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土剪力墙破坏形态均以弯曲破坏为主,各试件滞回曲线较饱满,耗能能力较好;中高剪力墙的承载力和刚度比高剪力墙明显提高,但延性系数降低;装配式再生混凝土中高剪力墙在达到峰值荷载之前整体性良好,但由于后浇结合面相对薄弱,试件破坏相对较早,承载力下降较快,延性稍差。基于试验结果,建立了边缘配置高强纵筋的高强再生混凝土中高及高剪力墙承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

可恢复功能装配式高强再生混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为推动高强再生混凝土构件应用于可恢复功能建筑结构,提出一种边缘构件配置弱粘结超高强纵筋的装配式高强再生混凝土剪力墙。对4个剪跨比为2.2的装配式高强再生混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,分析了边缘配置弱粘结超高强纵筋、墙体有无钢纤维的装配式高强再生混凝土剪力墙的损伤破坏形态、滞回性能、刚度退化、残余变形、裂缝宽度等抗震与可恢复性能指标。结果表明:在大变形条件下,边缘配置弱粘结超高强纵筋的装配式高强再生混凝土剪力墙水平承载力持续增大,混凝土损伤程度较轻,抗侧刚度退化缓慢,残余变形与裂缝宽度较小。基于试验结果,建议了可恢复功能装配式高强再生混凝土剪力墙在1%位移角下的抗震承载力计算方法,其计算结果与试验结果符合较好。

十字形钢管束高强混凝土组合剪力墙的抗剪承载力研究

为研究不同参数对十字形钢管束高强混凝土组合剪力墙抗剪承载力的影响,通过ABAQUS有限元软件建立了十字形钢管束高强混凝土组合剪力墙的有限元模型,重点考察钢材强度、混凝土强度、钢板厚度、钢管厚度、轴压比、墙体长度、墙体高度、腔体长度等参数对此类组合剪力墙抗剪承载力的影响。分析结果表明:随着钢材强度、钢板厚度、钢管厚度、墙体长度的增加和墙体高度的减小,试件的抗剪承载力呈显著增大趋势;随着混凝土强度的提高和腔体长度的减小,试件的抗剪承载力略呈增大趋势;当轴压比较小时(n∈(0,0.3]),轴压比对试件的抗剪承载力有一定的提高作用;当轴压比较大时(n∈(0.3,0.8]),随着轴压比的增加其抗剪承载力逐渐降低。最后,提出了十字形钢管束高强混凝土组合剪力墙的抗剪承载力计算公式。

型钢混凝土剪力墙用高强高性能混凝土收缩与抗裂性能研究

剪力墙结构是当前建筑物最为主要的结构形式。随着高层建筑建设速度以及规模持续加快,混凝土质量要求也在不断提高。在建筑物建设的过程中,不仅需要保障结构安全性以及功能性,更需要高效利用各类建筑材料达到绿色、持续发展的目的。随着建材领域研究速度的不断加快,高强高性能混凝土已经逐步运用到高层建筑建设中,尤其在型钢混凝土剪力墙结构,这种结构在高层建筑中使用率较高。与常规混凝土相比,高强高性能混凝土在收缩性以及抗裂性方面更具备优势。本次研究主要对型钢混凝土剪力墙用高强高性能混凝土收缩与抗凝性能的特点进行分析。

高强防辐射大体积混凝土剪力墙施工技术探析

为保证高强防辐射剪力墙施工质量,文中以某质子辐照项目为例,提出了一种墙身不留孔洞、四道保证的模板支设方案及分组分层混凝土浇筑方案。结果表明,不切除拉螺杆、直接切割封堵两端,能够有效保证混凝土的防辐射性能;在混凝土浇筑中,四道保证体系的模板支撑方案中的材料刚度大、整体性好,可避免涨模,降低爆模风险;分组分层浇筑有效保证了混凝土的浇筑质量。

高强混凝土-钢板复合剪力墙试验研究

剪力墙是高层建筑中有效的抗侧向荷载构件。本文开展了由高强度混凝土墙和预埋钢板组成的组合剪力墙体系的抗震性能试验研究。在准静力反循环荷载作用下,分别对不同高宽比(1.5、2.7)的钢筋混凝土剪力墙(RCSW)和钢筋混凝土-钢板剪力墙(RCSPSW)两组墙体试件进行了构造和试验。且对试件的损伤进展、破坏模式和载荷-位移响应进行了研究和比较。试验结果表明,高强度RCSPSW体系具有良好的侧向载荷强度和可接受的变形能力,且轴向压缩载荷对RCSW和RCSPSW的延性都有不可忽视的影响,建议RCSPSW在工程实践中应用轴压比上限为0.5。

U型组合再生混凝土-高强混凝土梁抗火性能

为突破单一混凝土材料在受力和抗火两方面的性能难以协同优化的难题,该文创新性地提出U型组合再生混凝土-高强混凝土梁(简称为RAC-HSC组合梁),系统地开展了火灾试验和常温、火后受弯试验,综合分析了不同工况下组合梁的性能表现。研究表明:火灾下,RAC-HSC组合梁的耐火性能显著优于高强混凝土整浇梁,其梁内温度较低,跨中挠度较小,跨中未出现明显裂缝,且未观察到爆裂现象;常温及高温后的受弯试验中,RAC-HSC组合梁的屈服荷载、极限承载力及初始刚度均显著优于再生混凝土梁,基本达到或超过普通混凝土整浇梁和高强混凝土整浇梁的水平。该文所提出的U型组合再生混凝土-高强混凝土梁是混凝土构件“抗火-受力一体化设计”的有益尝试。

钢管高强再生混凝土叠合柱偏压性能

为研究钢管高强混凝土叠合柱偏心受压性能,以混凝土类型和偏心距为参数,完成了6根叠合柱偏心受压试验,研究了不同参数对钢管高强混凝土叠合柱损伤发展过程、破坏特征、承载力和延性的影响,并基于《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》(T/CECS 188—2019)和相关学者提出的公式对16根钢管混凝土叠合柱的偏压承载力进行了计算。研究结果表明:再生混凝土叠合柱与普通混凝土叠合柱的受力过程均经历了弹性、带裂缝工作和破坏3个阶段,表现出外围混凝土保护层被压碎脱落、纵筋鼓曲和箍筋外鼓等破坏特征;与普通混凝土叠合柱相比,再生混凝土叠合柱的初始刚度和变形能力有所降低,但承载力略高;随着偏心距的增加,钢管混凝土叠合柱的初始刚度和承载力迅速降低,而位移延性系数迅速增大,中和轴逐渐向受压区移动,与平截面假定的吻合度有所降低;钢管混凝土叠合柱偏压承载力计算应考虑钢管自身承载力以及钢管对核心混凝土约束效应的影响。

再生保温混凝土剪力墙抗震性能试验研究及模拟分析

设置了4个再生保温混凝土剪力墙对照组进行拟静力试验,结合ANSYS有限元分析软件进行再生保温混凝土剪力墙模型建立和分析,研究再生保温混凝土剪力墙的抗震性能。通过对比低周往复荷载下剪力墙构件应力云图和钢筋Mises应力云图,将试验结果与模拟分析相结合,深入研究轴压比、剪跨比、暗柱配筋率及箍筋约束对于剪力墙抗震性能的影响。结果表明:模拟采用的混凝土及钢筋计算模型,其计算值与实验值之间偏差不超过10%,是较为可靠的计算模型;再生保温混凝土比一般混凝土的最大承载力高1.2%~4.7%,因剪跨比不同再生保温混凝土延性系数比普通混凝土高5.1%~12.8%,具有很好的抗震性能;高剪跨比构件拥有更好的抗震性能,且剪跨比对结构的影响程度在加载前期大于加载后期;轴压比从0.14增加至0.3过程中,承载力的提升约为35%,但承载力提升使构件的延性和抗震能力均下降;增加暗柱配筋率能有效提高混凝土构件的延性和抗震能力。

轻质再生高强混凝土力学性能影响因素研究

基于双碳目标的实现和固体废弃物资源再利用的需求,文章以不同比例的再生砖骨料和陶粒混合作为轻质再生混凝土的骨料,研究了不同的再生砖骨料比例以及掺合料对抗压强度的影响。结果表明,在相同龄期下,再生混凝土的抗压强度会随着砖骨料比例的增加而逐渐减小,在砖骨料比例为45%的时候,达到了LC40的要求;将适量硅粉和粉煤灰掺在混凝土中,可提高再生混凝土的强度,粉煤灰和硅粉最为适宜的用量为5%和10%。

边缘配置高强纵筋装配式中高强再生混凝土剪力墙抗震性能研究

为促进高性能绿色建筑结构发展,推动高强钢筋和中高强再生混凝土的工程应用,研发了边缘构件采用环筋扣合连接方式且配置高强纵筋的装配式中高强再生混凝土剪力墙,对6个剪跨比为2.2的装配式混凝土剪力墙进行了低周反复荷载试验。分析了不同再生粗骨料取代率、混凝土强度、边缘暗柱纵筋强度及搭接位置对装配式再生混凝土剪力墙的破坏形态、滞回性能、承载力、延性、刚度退化规律、耗能能力等抗震性能指标以及可恢复性能的影响。试验结果表明:边缘构件配置高强钢筋的装配式中高强再生混凝土剪力墙的破坏形态以弯曲破坏为主;再生粗骨料取代率对装配式中高强再生混凝土剪力墙的承载力、延性和耗能能力影响不大,各剪力墙均具有较好的抗震性能;边缘暗柱采用HRB600纵筋可有效提高装配式中高强再生混凝土剪力墙的承载力、耗能能力和可恢复性能;边缘暗柱纵筋在剪力墙底部塑性铰区搭接,会导致装配式中高强再生混凝土剪力墙的延性明显下降。给出了边缘配置HRB600纵筋的装配式中高强再生混凝土剪力墙水平承载力计算式,计算结果表明普通混凝土剪力墙的水平承载力计算模型同样适用于该装配式剪力墙结构。

基于统一强度理论的钢管高强混凝土剪力墙轴压承载力计算

为建立钢管高强混凝土剪力墙轴压承载力理论计算方法,基于双剪统一强度理论对处于三向受力状态的混凝土和钢管进行计算分析,推导出钢管高强混凝土轴心受压承载力公式。与试验值对比可知,当竖向分布钢筋的配筋率和箍筋配筋率增大时,计算趋于安全保守,验证了该计算方法的合理性与准确性,可用于钢管高强混凝土剪力墙轴压承载力计算。

边缘配置超高强钢筋再生混凝土中高剪力墙抗震性能分析

为了解水平地震作用下边缘暗柱配置超高强纵筋的高强再生混凝土中高剪力墙抗震性能,基于剪力墙低周往复荷载试验,建立了剪力墙的ABAQUS有限元分析模型,分析了边缘暗柱纵筋强度、墙体配筋构造形式以及轴压比对该类剪力墙的抗震性能影响规律,结果表明:在边缘暗柱中配置弱粘结超高强纵筋能够提高墙体的水平承载力,避免底部塑性铰区域边缘纵筋应力集中现象,为剪力墙提供较好的震后弹性恢复力;墙体设置超高强纵筋暗支撑可以大幅度提高剪力墙水平承载力,降低墙体损伤程度;随着边缘暗柱纵筋强度的提高,墙体的可恢复性能有所提升;为了保证边缘暗柱配置超高强纵筋高强再生混凝土中高剪力墙具有良好的可恢复性能,剪力墙轴压比宜控制在0.3以下。

高强混凝土钢板组合剪力墙压弯性能试验研究

通过对9片不同形式的高轴压比高强混凝土组合剪力墙试件进行低周往复拟静力试验,研究钢筋混凝土剪力墙、两端暗柱设置型钢剪力墙和中部内藏钢板剪力墙等形式试件在压弯状态下的破坏机理、滞回特性、承载力特性以及变形能力等。试验结果表明,钢板的加入可以大幅提高剪力墙试件的抗弯承载力,当设计轴压比小于0.5时,高强混凝土钢板组合剪力墙的变形能力可以满足设计要求,当设计轴压比超过0.5时,高强混凝土钢板组合剪力墙试件在受弯状态下的变形能力较弱。根据试验结果,提出了高强混凝土钢板组合剪力墙抗弯承载力计算的建议公式。

再生混凝土高剪力墙抗震性能试验研究

再生混凝土剪力墙适用于多层住宅结构。为了研究再生混凝土剪力墙和再生混凝土带暗支撑剪力墙的抗震性能,进行了5个剪跨比为2.0的高剪力墙的低周反复荷载试验研究。试验模型包括:1个用作比较的普通混凝土高剪力墙,3个再生混凝土高剪力墙,1个再生混凝土带暗支撑高剪力墙。分析了其承载力、刚度及其退化过程、耗能、延性、破坏特征和破坏机制等。试验表明:与普通混凝土高剪力墙相比,再生混凝土高剪力墙的抗震性能略差;随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土高剪力墙的抗震性能呈下降趋势;这种再生混凝土高剪力墙,经过合理设计可以满足多层剪力墙住宅结构抗震要求。

再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为了研究不同再生骨料取代率对剪力墙性能的影响,进行了4个剪跨比为1.0的低矮剪力墙的低周反复荷载试验研究,包括1个普通混凝土剪力墙和3个再生混凝土剪力墙。在试验的基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特征、耗能及破坏特征。研究表明:与普通混凝土剪力墙相比,再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能略差,且随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土剪力墙的性能呈下降趋势;暗支撑的设置能够明显改善再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能;在一定的条件下,再生混凝土可用于一些剪力墙结构的抗震设计。

钢管混凝土边框高强混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

钢管混凝土边框组合剪力墙是一种新型组合剪力墙。本文进行了2个1/4缩尺的高强混凝土剪力墙模型的低周反复荷载试验,模型1为普通钢筋混凝土剪力墙,模型2为钢管混凝土边框组合剪力墙。在试验研究基础上,对比分析它们的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征,建立了组合剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好。研究表明,钢管混凝土边框高强混凝土组合剪力墙与普通剪力墙相比抗震性能显著提高。

钢管约束高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

高强混凝土剪力墙承载力高,刚度大,但变形能力较差。为改善此类构件的变形能力,在剪力墙边缘构件采用钢管约束形式代替普通箍筋,进行了钢管约束高强混凝土剪力墙低周反复加载试验,研究试件的破坏形态、破坏机理、延性、滞回特性、刚度退化及耗能性能。试验表明,通过约束边缘构件内设置钢管,试件水平承载力下降缓慢,在较大竖向压力作用下,试件仍可保持竖向承载能力,可明显提高高强混凝土剪力墙的变形能力;相同轴压比下,钢管约束高强混凝土剪力墙试件较普通配筋高强混凝土剪力墙试件,极限位移增大27%,耗能值增加81%。根据试验结果,建立了钢管约束高强混凝土剪力墙正截面承载力计算公式,建议在高强混凝土剪力墙底部加强区采取钢管约束构件的形式,以提高高强混凝土剪力墙抗震性能。

再生混凝土低矮剪力墙抗震试验及分析

为了研究再生粗骨料和细骨料掺量对剪力墙抗震性能的影响,对5个剪跨比为1.0的再生混凝土低矮剪力墙进行了低周反复荷载试验,包括1个普通混凝土剪力墙、3个再生混凝土剪力墙及1个加配暗支撑的再生混凝土剪力墙.对比分析了各剪力墙的承载力、刚度、延性、滞回特征、耗能能力及破坏特征,并进行了承载力计算.研究表明,掺入再生粗骨料的再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能和普通剪力墙相差不多,再生粗骨料的掺量对剪力墙的性能影响不大,再生细骨料的掺量对剪力墙的性能影响稍大,加配暗支撑钢筋的再生混凝土剪力墙抗震性能明显提高.

高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙抗震性能试验

为深入研究采用HRB500级高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙的抗震性能,根据规范考虑不同混凝土强度等级、不同连梁跨高比两种因素设计了3片HRB500级高强钢筋与C60、C70高强混凝土双肢剪力墙试件,通过对试件进行低周反复荷载试验来研究其抗震性能,主要对试件的受力过程、裂缝发展、破坏机理、屈服机制、延性系数、耗能能力以及变形能力进行考察.试验结果表明:HRB500级高强钢筋在双肢剪力墙中可以充分发挥其强度高的特性;连梁跨高比不小于2.5的双肢剪力墙耗能能力较好,连梁塑性铰转动充分;混凝土强度等级越高,混凝土越脆,试件延性系数、变形能力会相应降低;按照规范设计的高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙试件变形能力满足现行规范要求.