铝合金板式节点受弯承载力试验研究

从理论上提出了铝合金板式节点在面外弯矩作用下的抗弯承载力计算公式.进行了4个铝合金板式节点试件试验,其中3个试件只承受面外弯矩,一个试件同时承受面外弯矩和剪力,得到了板式节点的受力性能,归纳了板式节点在面外弯矩作用下和弯剪联合作用下的破坏模式主要为:杆件受弯破坏、节点板块状拉剪破坏和节点板的屈曲破坏.通过试验数据分析,得出了反应撬力对其极限承载力影响的折减系数k1的取值范围,并验证了承载力计算公式的准确性.针对4个板式节点试件的试验,采用ABAQUS有限元软件建立了有限元数值分析模型,分析了其极限承载力,补充和完善了试验研究.

铝合金板式节点承载性能试验研究

考虑了节点板厚度、抗剪键、加载模式的影响,对14个铝合金板式节点的承载力性能进行试验分析.详细介绍了试验过程,描述了试验现象.试验结果表明,铝合金板式节点的主要破坏模式为块状拉剪破坏和节点板局部屈曲破坏;以弯矩为主要控制的荷载作用下,节点板主要承受环向应力;节点板厚度的增加能有效提高节点承载力;C类抗剪键能显著提高节点的整体性,改善节点受力性能.

铝合金板式节点承载力设计方法及构造要求

对铝合金板式节点的承载力进行理论分析,提出了节点板块状拉剪破坏的承载力计算公式以及节点板局部屈曲承载力的计算公式.在试验的基础上,利用ABAQUS软件对铝合金板式节点进行数值模拟研究,数值分析结果和试验结果吻合较好.根据试验结果拟合得到了节点承载力公式中的系数.将承载力计算公式和试验结果进行了对比,验证了公式的实用性.最后提出铝合金板式节点的实用构造要求,并通过试验结果验证了其正确性.

配植物筋砌块砌体通缝抗剪性能试验研究

为了研究配植物筋砌块砌体通缝抗剪的力学性能,考虑2种砌块强度等级、2种砂浆强度等级及3种植物筋配筋率的影响,制作了7组配植物筋砌块砌体,并进行通缝抗剪试验,研究不同工况下配植物筋砌体的受力特点、界面抗剪强度及配筋率对抗剪性能的影响;运用ABAQUS对配植物筋砌体通缝抗剪试验进行数值模拟,对比分析试验与数值模拟2种结果,基于可靠指标的概率理论极限状态设计法,推导不同工况组合的配植物筋砌块砌体通缝抗剪强度值。结果表明:配植物筋砌体破坏形态为剪切破坏,砂浆强度对砌体抗剪强度影响最大,每层配筋砌体提高抗剪强度为隔层配筋砌体提高抗剪强度的近2倍。在试验研究与模拟分析的基础上,引入修正的回归系数K拟合得到配植物筋砌块砌体通缝抗剪计算公式,推导公式的计算结果与试验结果吻合较好。

新型保温承重混凝土砌块砌体抗剪性能试验研究

进行了新型保温承重混凝土砌块砌体的抗剪性能试验研究,考察了薄抹灰砂浆和普通砂浆保温承重混凝土砌块砌体的抗剪承载力,分析其受剪破坏特征。结果表明,新型保温承重混凝土砌块砌体受剪破坏形态和普通混凝土空心砌块砌体基本相似;薄层砂浆和销键均可提高砌块砌体的抗剪强度。并且在此基础上提出新型混凝土保温砌块砌体抗剪强度计算式。

薄灰缝砌筑加气混凝土砌体力学性能试验研究

加气混凝土材料作为能够满足节能65%要求的单一墙体材料,在应用中存在厚砂浆灰缝热桥作用的问题。研究表明,采用薄层砂浆砌筑,减少了砂浆用量,砌体抗压强度随灰缝厚度的减小而提高,抗剪强度随灰缝厚度的减小而降低。

页岩烧结保温砌块砌体基本力学性能试验研究

通过对页岩烧结保温砌块砌体轴心抗压、沿通缝抗剪、剪压复合抗剪性能试验研究,分析其破坏特征和破坏机理。试验结果表明:页岩烧结保温砌块砌体受压破坏时,在竖向灰缝附近形成主裂缝,接近极限荷载时砌体出现表皮剥落现象;沿通缝抗剪破坏模式主要为单剪破坏,脆性明显;剪压破坏有剪磨、剪压和斜压3种类型;实测轴心抗压强度平均值高于规范值,沿通缝抗剪强度、复合抗剪强度平均值低于计算值,并分别给出砌体轴心抗压强度平均值、抗剪、剪压复合受力抗剪强度平均值建议公式;剪压复合抗剪强度随着压应力的增大而增大;建立了页岩烧结保温砌块砌体受压应力应变关系表达式;给出该类砌块的弹性模量和泊松比的建议值。

钢空腹夹层板剪力键节点域力学特性对比分析

空腹夹层板是一种新型装配式屋盖(楼盖)结构形式,造型美观节约层高且具有良好的空间协同工作特性。剪力键是空腹夹层板形成空间协同工作体系的关键节点。为研究由圆形钢管(CHS)、矩形钢管(RHS)和菱形钢管(DHS)组成的三种类型剪力键节点域在水平荷载作用下的应力分布规律和刚度变化特征,建立了节点域数值模型进行参数化分析,综合考虑了加劲板宽度(bs)和方钢管厚度(t0)的变化,得出了各参数对各节点应力分布规律和刚度特性的影响程度。研究结果表明:加劲板宽度和钢管厚度的变化对三种类型节点的强度和刚度均有不同程度影响。其中,采用增大加劲板宽度的措施对于圆钢管和矩形钢管节点的受力性能提升较菱形节点更为有效。未设置加劲板或者加劲板宽度较小的情况下,由于菱形节点具有更合理的几何形态,因此菱形钢管节点局部受拉、压性能以及抗弯刚度等性能优于圆形钢管和矩形钢管节点。研究结论可为不同类型结构工程应用提供参考。

平直混凝土预制块半圆形榫接头静力学行为的数值模拟

建立带有半圆形榫接头的平直混凝土预制块受弯矩和剪切作用的三维有限元模型,并以硬接触和罚函数法分别模拟榫接头部位的法向和切向接触状态,分析平直预制块榫接头在弯矩和轴向压力作用下的抗弯和剪切特性,同时分析了榫接头几何参数对榫接头抗弯与剪切特性的影响,并基于混凝土塑性损伤因子,分析榫接头部位混凝土在弯矩和剪切作用下的损伤区域,给出了优化半圆型榫接头几何参数和提高接头抗弯刚度与剪切强度的途径。

配玻纤格栅对加气混凝土砌块砌体抗剪性能试验研究

为研究在水平灰缝中配玻纤格栅砌体的通缝抗剪性能并与未配置玻纤格栅砌体进行对比,采用蒸压加气混凝土砌块砌筑双剪试件,对配置不同规格玻纤格栅砌体及加气混凝土砌块砌体进行了通缝截面抗剪试验,对比分析了其破坏形态及抗剪强度。研究结果表明,两者破坏现象相似,配玻纤格栅砌体抗剪强度低于加气混凝土砌块砌体,小网格尺寸玻纤格栅砌体抗剪强度高于大网格尺寸玻纤格栅砌体。建议采用小网格尺寸玻纤格栅铺设在水平薄灰缝中用以替代钢筋,有利于砌体结构抗震、薄灰缝砌体的推广应用及建筑节能的发展。

贯通内隔板对矩形和圆形钢管剪力键节域受力特性影响的对比分析

钢空腹夹层板是一种具有良好的空间协同工作特性的新型装配式屋盖(楼盖)结构。为研究由钢管(圆、方钢管)及节点板组成的两种常用剪力键节点在水平荷载作用下的应力分布规律和刚度变化特征,建立节点域精细化数值模型并进行参数化分析,得出了贯通隔板、加劲板宽度(b_(s))和方钢管厚度(t_(0))对节点应力分布规律、变形性能以及侧向刚度的影响。结果表明:对于不设置加劲板的节点,设置贯通隔板对矩形钢管节点性能提升较圆钢管更明显。对于设置加劲板的节点,当加劲板宽度达到100 mm时,贯通隔板对节点综合性能的提升效果有限。钢管壁厚t_(0)发生变化对设置贯通隔板的节点受力性能影响较小。综合上述各因素可知:对于未设置加劲板的节点可采用贯通隔板和提升钢管壁厚t_(0)的措施提高节点域的受力性能。对于设置加劲板的节点,采用增大加劲板宽度的方式来提升节点域综合性能。研究结论可为类似工程应用提供参考。

芯柱在砌块砌体水平承载中的作用试验研究

本试验对页岩陶粒砼小型砌块砌体在水平荷载作用下的承载能力进行了研究,试验做了三个砂浆等级 三类砌体共计18个试件.通过对页岩陶粒砼砌块砌体无砼芯柱、有素砼芯柱和有插筋砼芯柱三类砌体,在水平荷载作用下承载能力的研究,得出三种砌体承载能力间定量的关系.插筋砼芯柱砌体水平承载力平均可提高167.13%,并得出三种砌体的破坏形态分别为:沿水平灰缝形成贯通裂缝破坏,砼芯柱在水平灰缝处被剪断而破坏和砌块本身产生裂缝而破坏。

钢制盖板节点拉剪破坏有限元分析

为了明确钢制盖板节点弯矩作用下的力学性能及盖板拉剪破坏的受力特征,获得弯矩作用下的计算设计公式,利用ANSYS分析软件,对钢制网壳盖板节点进行了有限元建模分析。根据有限元数值结果,得到盖板节点复杂应力下的承载力折减系数。在此基础上对比国内外规范公式,提出了钢制盖板节点拉剪破坏情况下的极限承载力公式。

一种新型空心砌块砌体的基本力学性能试验研究

为改善空心砌块砌体的抗剪性能,提出一种新型空心砌块,采用该新型空心砌块砌筑的墙体可形成带键齿的水平灰缝。水平荷载作用下,键齿与砌块相互咬合,所产生的销栓力可有效提高砌体抗剪强度。为验证此新型空心砌块砌体的基本力学性能,本文分别进行了抗剪强度试验和抗压强度试验,并探讨了砌块凹槽深度和键齿率对砌体基本力学性能的影响规律。研究结果表明,100%键齿率和10mm~20mm砌块凹槽深度是最稳定和最优的新型空心砌块砌体施工技术参数,相应砌体的综合力学性能最佳。

机器切割条石砌筑石墙灰缝抗剪性能试验研究

随着石材开采和切割技术的发展,建筑砌筑条石正从传统手工粗细料石逐步向机器切割条石过渡。机器切割条石砌筑石墙灰缝界面性能与传统石墙灰缝存在较大差异,开展其灰缝抗剪性能研究是机器切割条石砌筑石墙推广应用的关键。该文通过15片新型机器切割条石无垫片砌筑石墙灰缝双剪试验,研究这种新型石墙灰缝的抗剪性能。主要的研究参数包括砌筑灰浆强度、压应力水平和界面处理方式。根据试验结果,分析各因素对灰缝的受力特点、破坏模式、界面抗剪强度和变形性能的影响,同时基于正交试验分析各因素对灰缝抗剪性能的影响程度。研究结果表明:新型机器切割条石砌筑石墙灰缝的破坏呈现脆性破坏,灰缝开裂即达最大承载力,同时灰缝迅速滑移;各研究参数对灰缝抗剪性能的影响程度依次为界面处理方式、压应力水平和灰浆强度。通过对试验数据的统计回归,提出机器切割条石砌筑石墙灰缝的抗剪强度计算公式,计算结果和试验值吻合程度较好,可以用于工程设计和实践。

烧结保温空心砌块薄灰缝砌体基本力学性能试验研究

通过对烧结保温空心砌块薄灰缝砌体受压性能试验和受剪性能试验研究,分析了该类砌体受压、受剪的破坏机理和破坏特征。试验结果表明:只有表面高平整度的砌块才适用于薄灰缝砌体;由于竖缝无砂浆,造成此处应力集中现象明显,受压破坏时沿竖缝形成上下通缝;砌块表面黏结强度不足,需改善生产工艺提高其强度;受剪破坏包括单剪破坏和双剪破坏;通过引入孔洞率影响系数建立了砌体抗压强度计算式,根据抗剪强度试验结果建立了砌体沿通缝截面抗剪强度计算式,计算结果与试验结果吻合较好;根据已有的受压本构模型建立了烧结保温空心砌块砌体受压应力-应变关系和弹性模量计算表达式,与试验结果吻合较好,并建议泊松比的取值为0.3。

节理岩质边坡稳定性分析改进Sarma法

在节理岩质边坡稳定性分析中,传统Sarma法仍存在如下几个方面的不足:(1)未合理明确节理块体间剪切力方向;(2)未有效处理节理块体间及其滑动底面被拉裂;(3)未可靠保证节理块体滑动底面剪切力方向与边坡整体滑动趋势相符。因而,传统Sarma法的分析模式不能完全满足受力合理性原则。为此,在传统Sarma法的基础上,进行以下改进:(1)构建相对运动趋势下节理块体间剪切力方向判别关系式;(2)引入拉伸截断技术,可靠估计线性Mohr-Coulomb强度准则下岩体节理面抗拉强度;(3)容许节理块体间被拉裂,建立节理块体间拉裂计算机制;(4)提出增大块间安全系数以及节理块体两侧裂缝式退化处理方式,合理解决节理块体滑动底面被拉裂问题;(5)虚设反向滑动块体间裂缝,有效应对顺滑节理块体滑动底面剪切力反向情况。进而,提出节理岩质边坡稳定性分析改进Sarma法。通过后续算例对比分析,本文方法的可靠性与有效性得到验证。此后,进一步详细探讨改进方法中相关新参数对节理岩质边坡稳定性的影响。

矩形孔页岩烧结保温砌块砌体基本力学性能试验研究

通过对矩形孔页岩烧结保温砌块薄灰缝砌体轴心受压性能和沿通缝抗剪性能试验研究,分析了其破坏特征和受力机理。试验结果表明:高强度等级专用砂浆砌筑的矩形孔页岩烧结保温砌块砌体抗压试件破坏时裂缝主要出现在企口面且分布比较均匀,脆性特征明显;薄灰缝砌体受剪破坏形态主要为单剪破坏,在分析破坏面砂浆的分布形态后,提出了提高砌体抗剪强度的砌筑方式;研究了试件宽度对中型砌块抗压强度的影响;结合试验结果给出了适用性更好的矩形孔页岩烧结保温砌块砌体抗压、抗剪强度计算公式。

榫卯型装配式砌块砌体的基本力学性能试验研究

榫卯型装配式砌块是一种可以代替黏土烧结砖的新型墙体材料,具有利废、高强、环保、节能等诸多优点,但尚未系统地研究其基本力学性能。为此进行了24个足尺比例的榫卯型装配式砌块砌体轴压试验、24个抗剪试验以及12个压-剪复合受力试验。通过试验数据,研究了该种新型墙体的基本力学性能。试验结果表明榫卯型装配式砌块砌体的榫卯构造增强了砌体的抗剪能力,与传统砌块砌体抗剪机理有所不同。在试验的基础上,参照混凝土小型砌块砌体强度计算公式修正了榫卯型装配式块砌体的抗压强度平均值计算公式、抗剪强度平均值的计算公式及压剪复合作用下榫卯型装配式砌块砌体的受剪承载力计算公式,为榫卯型装配式砌块砌体力学性能的进一步研究及砌体设计提供试验成果及理论依据。

页岩烧结保温砌块超薄灰缝砌体剪压复合受力性能试验研究

为了解实际页岩烧结保温砌块房屋在横向荷载和竖向荷载共同作用下的受力性能,根据竖向压应力的不同设计并制作了6组36个剪压试件,通过自行设计的自平衡剪压加载装置进行页岩烧结保温砌块超薄灰缝砌体剪压复合受力性能试验。试验结果表明:剪压复合受力作用下试件分为剪摩破坏、剪压破坏和局部破坏3种破坏形态;根据剪压试验结果绘制了页岩烧结保温砌块砌体剪压相关曲线,并提出了剪压相关曲线方程;在该方程基础上,结合现有的变摩擦系数剪摩理论,得到页岩烧结保温砌块砌体静力抗剪强度计算式,并将该式与现有的砌体静力抗剪强度计算式进行比较,发现所提出的算式与试验结果符合较好,建议采用该算式作为页岩烧结保温砌块砌体静力抗剪强度计算表达式。