填充墙对GFRP筋混凝土框架结构抗震性能的影响

为研究填充墙对玻璃纤维增强复合材料(GFRP,Glass Fiber Reinforced Polymer)筋混凝土框架结构抗震性能的影响,设计制作了两个以GFRP筋作为梁柱主筋三层两跨的1/4缩尺框架模型,进行地震模拟振动台试验。其中模型一为无填充墙的GFRP筋混凝土框架结构,模型二为在三个外立面砌筑填充墙的GFRP筋混凝土框架结构。结果表明:GFRP筋替代钢筋作为混凝土框架结构梁柱受力加强筋,不仅表现出良好的受力性能,同时还表现出良好的变形性能和变形可恢复性能,可以有效提高结构的抗震性能;填充墙与结构之间相互连接、互相制约形成新的协同工作体系,改变了原有框架结构的受力机理,共同承担外部地震荷载;填充墙的存在增强了框架结构的整体刚度,提高了结构的抗震性能,减小了结构的损伤程度,具有较好的抗震能力和抗倒塌能力;建议设计时充分考虑填充墙对框架结构的受力变形性能影响,优化抗震构造措施,保证结构经济与安全。

某高堆石坝混凝土面板结构中GFRP筋替代钢筋的可行性研究

为探究高面板堆石坝的面板结构中采用耐碱玻璃纤维筋(GFRP)替代钢筋的可行性问题,文章借助有限元软件针对面板变形、混凝土应力、以及筋材应力情况进行了三维静力分析。结果表明:静力状态下面板两种配筋方案坝体应力变形、面板混凝土应力变形大体一致,但在相同承载和配筋率条件下GFRP筋应力要比钢筋应力小得多,但两种方案筋应力均低于其材料允许强度。从静力特性来看,在该高堆石坝面板结构中采用GFRP筋替代钢筋的方案是可行的。

GFRP加固节点的钢筋混凝土框架结构的弹塑性时程分析

针对我国抗震规范调整,使许多现有结构无法满足抗震规范要求,用GFRP管对其节点进行加固从而增加其整体的抗震性能.采用PKPM设计了4层两跨的框架结构,采用管厚为3、6、9 mm的GFRP加固.用有限元软件Abaqus,建立了有限元模型,对加固前后的结构进行了弹塑性时程分析,比较了加固前后的结构顶点位移、层间最大位移、层间最大位移角及塑性铰区的变化.结果表明加固后的顶点位移、层间最大位移、层间最大位移角均明显小于加固前的顶点位移、层间最大位移、层间最大位移角,并满足规范要求,具有一定的安全性.

GFRP筋再生混凝土梁受弯承载力研究

为研究GFRP筋再生混凝土梁(GFRP-RAC)的受弯承载力,完成了5根配GFRP筋、1根配BFRP筋和1根配钢筋的再生混凝土梁抗弯试验,分析了不同再生骨料取代率、纵筋类型以及纵筋配筋率等因素对各试验梁开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明:再生骨料取代率对开裂荷载的影响较大,而纵筋类型及纵筋配筋率对其影响不明显;当再生骨料取代率由0增加至50%和100%时,试验梁开裂荷载分别减小了7.9%和17.3%;极限承载力受再生骨料取代率影响较小而受纵筋配筋率影响较大,当GFRP-RAC梁纵筋配筋率由0.38%提高至0.6%和1.17%时,极限荷载分别提升了17.9%和52.5%。另外,结合国内外规范对GFRP-RAC梁的受弯承载力进行对比分析,并基于试验数据和相关试验结果的回归分析,得到开裂荷载修正系数αcr,开裂荷载修正后的计算值与试验值吻合较好。

配置多重复合箍筋的钢筋混凝土框架结构抗震性能

设计并制作了3根配置多重复合箍筋的钢筋混凝土柱,进行了低周反复荷载试验,基于Mander模型和修正Kent-Park模型建立了框架柱在不同约束条件下混凝土的本构模型,采用OpenSees对混凝土柱试件进行了有限元分析;通过与混凝土框架柱的试验结果对比,验证了多重复合箍筋约束的混凝土本构关系和框架柱建模的合理性,进一步建立了配置多重复合箍筋的钢筋混凝土复杂框架结构的有限元分析模型,并进行了时程反应分析。结果表明:3根多重复合箍筋约束混凝土柱的滞回曲线均呈较为饱满的弓形,表现出良好的塑性变形性能和耗能能力;有限元模拟结果中的峰值荷载与试验结果较为接近,滞回曲线形状与试验结果基本吻合,建立的有限元模型能较准确地分析该类复合配筋柱的受力性能;复杂框架结构的顶点位移在天津波作用下最大,在X,Y方向分别为341 mm和500 mm,结构整体位移角分别为1/120和1/82;最大层间位移角出现在框架结构第3层,在X方向和Y方向分别为1/66和1/57,均能够满足现行抗震设计规范要求;该钢筋混凝土框架结构的屈服顺序为梁端先于柱端发生屈服,实现了预期的"强柱弱梁"地震破坏机制。

钢-玄武岩纤维复合筋混凝土框架结构非线性地震反应分析

钢-纤维复合筋是一种耐腐蚀、具有稳定二次刚度等特性的新型结构材料。开展了钢-玄武岩纤维复合筋混凝土框架结构的非线性地震反应研究工作,由复合筋的应力-应变本构关系出发,利用修正Gauss-Radau积分法推导了杆件单元柔度矩阵,并用于框架结构非线性时程响应分析。参考现行规范设计了一个8度区的普通钢筋混凝土多层框架结构和一个对比钢-玄武岩纤维复合筋混凝土框架结构,比较了两个结构在相同地震输入下结构自振周期变化率、非线性时程响应和杆端出铰时间和位置等抗震性能指标。结果表明:在多遇和罕遇地震动输入下,配置钢-玄武岩纤维复合筋混凝土框架结构的最大弹塑性位移与层间转角等指标比普通钢筋的框架结构有所减小;在罕遇水准的地面运动输入下结构自振周期变化率小于RC框架结构,结构刚度退化和损伤程度更小;杆端出铰时间相对更晚、数量更少且更易形成梁铰塑性耗能机制。钢-玄武岩纤维复合筋可充分利用材料的强度,通过合理配置钢筋与玄武岩纤维的比例能够有效控制框架结构的塑性变形、减小结构残余位移,从而减小重力二阶效应对柱的不利影响,改善结构在大震下的性能,确保大震不倒的安全性能目标。

基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟

以三层两跨的钢筋混凝土平面框架结构的非线性受力全过程试验研究为背景,通过材性试验标定了混凝土和钢筋的材料参数,应用ABAQUS对钢筋混凝土框架进行有限元建模并对其进行数值模拟。在数值模拟中,框架结构采用梁单元建模。混凝土的受拉本构关系考虑受拉刚化效应,混凝土的受压本构关系考虑箍筋对混凝土的约束作用将素混凝土本构关系修正为约束混凝土本构关系。混凝土的本构关系分别采用ABAQUS自带的损伤塑性模型(CDP)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)推荐的本构关系。其中,规范推荐的本构关系采用两组参数,分别为根据材性试验测定的参数和规范推荐的参数,并分别将三者模拟的结果与试验结果进行了对比,表明采用经过参数标定的损伤塑性模型能够较好地模拟框架结构的受力行为。在缺乏试验的情况下,直接采用我国规范建议的混凝土本构关系,亦可较好地进行混凝土框架结构的数值模拟分析。

GFRP筋混杂纤维混凝土隧道管片力学性能研究

为研究GFRP筋混杂纤维混凝土隧道管片的力学性能,进行了三个不同GFRP筋配筋率的钢-聚丙烯纤维混凝土管片静力受弯试验,获得了试件的破坏形态、承载力及裂缝扩展模式。考虑GFRP筋与混杂纤维混凝土的界面黏结,采用ABAQUS建立了GFRP筋混杂纤维混凝土管片的有限元模型,分析了不同混杂纤维掺量和配筋率对管片受弯承载力的影响。研究结果表明:GFRP筋混杂纤维混凝土管片的破坏主要是由跨中主裂缝贯穿和GFRP筋材断裂导致;在纤维体积掺量不变的情况下,提高纵向受拉GFRP筋的配筋率,可以有效提高管片的受弯承载力;在数值计算中,考虑GFRP筋与混杂纤维混凝土的界面黏结滑移的有限元模型能更准确地模拟试件的开裂荷载、极限荷载和弯曲刚度;在承载力不变的情况下,增加混杂纤维的体积分数能有效减少管片的配筋率,并且提高管片的抗变形能力;通过回归分析,提出了纤维掺量与配筋率关系的计算式,理论计算结果与数值结果符合较好。

持续荷载作用对GFRP筋-海工混凝土黏结性能的影响

为研究持续荷载作用下GFRP筋与海工混凝土间的黏结性能,设计制作了16个GFRP筋-海工混凝土梁式黏结性能试件,在不同持续荷载等级(0%P_(u),25%P_(u),45%P_(u),65%P_(u))作用下进行了为期120 d的持载试验。对持载过程中GFRP筋-海工混凝土间的瞬时滑移及时变滑移进行了测试分析,并建立不同持载等级作用下的GFRP筋-海工混凝土间时变滑移模型;对比分析了持续荷载作用下GFRP筋与混凝土和普通钢筋与混凝土间的滑移量大小及变化规律。试验结果表明:瞬时滑移量随着持载等级的提高而增大,加载端滑移量大于自由端滑移量;时变滑移量随时间呈非线性增长,前期增长较快,后期滑移量逐渐趋于稳定;两种筋材与混凝土间的时变滑移变化规律相似,但GFRP筋与混凝土间的滑移量要远大于普通钢筋与混凝土间的滑移量。

关于钢筋混凝土框架结构施工中的若干问题

在钢筋混凝土框架结构施工中,可采用整体骨架的方法保证柱节点箍筋的间距与数量;采用设置垂直交界面的方法解决混凝土强度等级不同的问题;框架梁交叉时应以一向为主,并在保护层厚度偏大的另一向梁端加铺一层钢丝网;根据规范的机械锚固作法解决屋面框架边柱节点钢筋锚固问题。

解决钢筋混凝土框架结构施工中质量问题的有效措施

钢筋混凝土框架结构在我国得到了广泛应用,本文通过浅谈钢筋混凝土框架结构各结构中的质量缺陷,粱柱节点箍筋施工、钢筋混凝土强度等级、保护层厚度等方面的常见问题,对钢筋混凝土框架结构施工方法提出改进意见,从而探讨如何解决钢筋混凝土框架结构施工中的各类质量问题。

浅谈钢筋混凝土框架结构施工中的质量缺陷

钢筋混凝土框架结构在我国得到了广泛应用,通过浅谈钢筋混凝土框架结构各结构中的质量缺陷,粱柱节点箍筋施工、钢筋混凝土强度等级、保护层厚度等方面的常见问题,对钢筋混凝土框架结构施工方法提出改进意见,从而探讨如何解决钢筋混凝土框架结构施工中的各类质量问题。

装配式混凝土框架结构主筋后插工法

装配式混凝土框架结构主筋后插工法为解决地震多发区的装配式框架结构的柱梁节点质量问题，日本株木建设（株）技术研究所开发出一种预制构件的连接与主筋的连接不在同一位置的装配式混凝土框架结构工法。该工法的基本概念是，梁、柱及主筋分别为单一部件，在现场吊装组合...

边柱中加配预应力筋对框架结构抗震能力的影响

通过对预应力混凝土框架结构中的边柱是否对称加配预应力钢筋抗震能力的探讨,得到了框架边柱中加配预应力筋将有利于混合耗能机制的实现,较大程度地增加框架结构的抗震能力,有利于震后恢复的结论。

钢筋混凝土框架结构增层接柱试验研究

在房屋的增层方案中,主要有直接增层和外套框架增层两种。结合实际工程的需要,就直接增层中的框架结构增层改造的接柱问题进行了试验研究。并成功地采用钻孔植筋和粘钢加固相结合的方法,将原框架直接增加5层,为解决框架增层的接柱问题,提供了一种可行、可靠的途径。

某混凝土框架结构抗震加固改造综合设计

结合某典型混凝土框架结构抗震加固改造设计实例,在对原结构分析验算的基础上,采用增大柱截面法和植筋加固补强法对框架柱、基础进行加固改造、抗震设计和施工,并对加层设计后新旧结构之间的连接节点作了设计探讨。经过位移复核以及建筑使用情况观察,证明了该综合加固改造设计方案达到了预期的效果,可为同类工程提供有益参考。

浅谈钢筋混凝土框架结构施工中的若干问题

在钢筋混凝土框架结构施工中，可采用整体骨架的方法保证柱节点箍筋的间距与数量：采用设置垂直交界面的方法解决混凝土强度等级不同的问题；框架梁交叉时应以一向为主，并在保护层厚度偏大的另一向梁端抽铺一层铜丝网；根据规范的机械锚固作法解决屋面框架边柱节点钢筋锚固问题。

预应力混凝土十字形柱框架结构性能的研究

在对预应力混凝土十字形柱框架结构非线性有限元分析理论进行研究后,得到了能描述预应力混凝土十字形柱框架结构工作时的受力及变形性能的方法,用FORTRAN90编制相应的计算程序。用该程序在计算机上进行大量的计算分析,分别在各种不同方式荷载作用下和不同的柱截面、跨度、柱纵筋量、梁预应力筋量等因素的情况下,对预应力混凝土十字形柱框架结构体系结构性能进行了探讨研究,使得在设计工程中能有所把握。

海洋环境GFRP筋海水海砂混凝土梁受力性能试验及承载力计算

为研究海洋环境玻璃纤维增强聚合物筋(Glass fiber reinforced polymer bars,GFRP筋)海水海砂混凝土梁的受力性能,以暴露环境、暴露龄期和海砂取代率为变化参数,设计七个试件进行单调静力加载试验,观察了其受力破坏过程及形态,获取了试件的荷载-挠度曲线,分析了各变化参数对此类构件极限承载力、初始刚度和延性系数的影响规律。结果表明:与常规大气环境相比,经盐雾环境暴露后试件极限承载力增大了28.0%,而经潮汐环境暴露后极限承载力降低了13.0%;270 d龄期内,随着潮汐暴露龄期的延长,试件的极限承载力先增大后减小,而初始刚度和延性系数均呈减小趋势;海砂取代率的增大不利于试件的极限承载力和初始刚度。最后,探讨了海洋环境暴露后GFRP筋海水海砂混凝土梁受弯承载力的计算方法。

框架结构柱拉结筋施工问题及改进方法

针对框架柱拉结筋传统的贴模方法，在施工中存在的问题。提出用膨胀螺栓固定拉结筋的方法。