高轴压作用下矩形RC空心柱抗剪承载力

研究RC空心柱抗剪问题对发展建筑底部新型空心柱支撑体系具有重要意义。首先通过拟静力试验研究了3个矩形RC空心柱在高轴压比(0.25~0.55)下的抗震性能,随后比较了各国抗震设计规范及抗剪分析模型对高轴压作用下RC空心柱抗剪承载力计算的可靠性,最后对国内外41个发生剪切与弯剪破坏的矩形RC空心柱试件的抗剪强度与延性进行识别与统计,基于此并考虑延性对箍筋桁架机制抗剪的影响提出了改进抗剪承载力模型。结果表明:配置较多箍筋的RC空心柱在高轴压作用下仍会发生弯剪破坏,其侧向抗剪薄弱问题突出。AASHTO规范公式预测空心柱试件抗剪承载力较为准确,用于高轴压RC空心柱的初步抗剪设计是可行的。分析模型中UCB与UCSD模型普遍高估本文试件的抗剪能力,不适用于RC空心柱的抗剪评估。毕桂平模型、Shin模型对RC空心柱抗剪能力的预测较理想,但可能会高估其在较大位移延性下的抗剪承载力,而本文提出的改进Shin模型预测结果准确,可用于结构底部支撑体系中空心柱的抗剪设计。

钢筋混凝土墩塑性铰区抗剪强度模型

鉴于现行规范仅有实心墩抗剪模型,尚未给出空心墩的抗剪公式,且既有模型对斜截面钢筋变形协调性及纵筋拉伸漂移关注不够,亟需发展更适用于两类桥墩塑性铰区的抗剪强度模型。为此,在探讨墩柱斜截面传力机制的基础上,基于桁架模型中斜裂缝上钢筋应变满足变形协调条件的假定,提出考虑斜截面箍筋非一致变形及纵筋拉伸漂移效应的塑性铰区抗剪强度模型,并结合PEER及文献中88个弯剪破坏墩柱的试验结果对模型参数进行标定。通过另外57组试验数据的对比分析表明,与既有模型相比,所提抗剪模型计算精度更高、离散性更小,适用于预测桥墩塑性铰区的抗剪能力;对应规范的强度折减系数,所提模型设计结果具有较高的安全储备,可用于空心墩和实心墩的抗剪强度设计。

12层异形柱小型混凝土空心砌块组合结构拟动力试验研究

异形柱小型混凝土空心砌块组合结构以其先砌墙后浇柱、墙与柱马牙槎连接和墙内有暗梁的特点,使其有别于普通异形柱结构,将其用于小高层中的抗震能力值得研究,本课题通过12层1/3.2比例模型的拟动力试验,探讨了这种新型结构体系的受力特点、动力特性,为其在工程实践的应用提供试验基础。

钢筋混凝土圆形薄壁空心柱的恢复力特性研究

基于4根钢筋混凝土圆形薄壁空心柱低周往复加载试验数据,以峰值荷载点为基准,将试件的骨架曲线分四段拟合,确定了试件开裂点、屈服点、极限点与峰值点的关系。按照现行混凝土结构设计规范并结合试验结果的回归分析,得出了峰值荷载及所对应位移、极限位移的计算公式;结合试件的滞回规律构建了钢筋混凝土圆形薄壁空心柱的恢复力模型。研究结果表明:拟合的骨架曲线特征点的计算方法具有较高的精度;构建的恢复力模型与钢筋混凝土圆形薄壁空心柱的试验滞回曲线吻合较好。

不同参数下钢筋混凝土空心柱力学性能研究

为了研究钢筋混凝土(RC)空心柱在不同参数下的破坏机制和力学性能,本文采用基于Matlab的非线性数值计算,分析空心柱在不同参数下的力学性能。采用基于ABAQUS的有限元模拟与之对比,分析空心柱在不同轴压比、高宽比、壁宽比、配箍率、纵筋率下的力学性能。结果表明:随着轴压比的提高,空心柱水平承载力先增加后减小,在轴压比为0.4时承载力达到峰值,高宽比、壁宽比、配箍率、纵筋率对空心柱的力学性能和破坏模式有较大影响,研究结果给实际工程设计及应用提供参考。

八角形中空钢管混凝土组合柱轴压力学性能

通过对八角形中空钢管混凝土组合柱与八角形中空钢筋混凝土柱对比试件进行了轴心受压试验与有限元分析,重点研究了八角形中空钢管混凝土组合柱的试验现象、试验全曲线、受力全过程以及试件各部分接触作用,并基于修正的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算并对比分析了试件的承载力与轴压刚度。结果表明:轴压荷载作用下,混凝土、纵筋与内钢板能够协同工作;中空方形高强RC短柱表现出较高的承载力和刚度;截面尺寸与混凝土强度对构件承载力、轴压刚度和延性影响显著,内钢板厚度对其承载力、刚度和延性影响不明显;采用修正的《混凝土结构设计规范》对该类构件承载力预测结果较为保守,对轴压刚度预测较好。