采用高性能水泥基黏结剂的钢-UHPC组合板界面剪切性能试验研究

为探究高性能水泥基黏结剂(HPCA)作为钢-UHPC组合板黏结剂的可能性,以黏结剂种类、龄期、温度和黏结面积作为参数,开展了24个水泥基黏结剂连接的钢-UHPC组合板的界面抗剪试验,分析各参数对黏结界面的破坏模式、抗剪黏结强度的影响规律。结果表明:在常温条件下,采用高性能水泥基黏结剂的试件主要发生黏结层内聚破坏(B类破坏),采用普通水泥基黏结剂(NCA)的试件发生黏结层和UHPC板界面脱粘破坏(C类破坏),NCA的抗剪黏结强度仅为HPCA的47.9%;在高温条件下,HPCA的抗剪黏结强度降幅为40%~60%,但仍超过1.0 MPa;龄期对抗剪黏结强度影响较大,当龄期从7 d增加至28 d和90 d时,HPCA的抗剪黏结强度分别提高了29.2%和38.1%,且相应的材料抗折强度分别提高了32.8%和35.2%,二者提高幅度相当,说明抗剪黏结强度与材料抗折强度有较强的相关性;抗剪黏结强度受黏结面积的影响较小,当黏结面积从100 cm^(2)减小至75 cm^(2)和50 cm^(2)时,抗剪黏结强度分别增高了3.1%和8.4%。

建筑地下钢框架结构中改性环氧树脂胶加固性能的研究

以环氧树脂、固化物、促进剂、填料和偶联剂等作为主要配制材料,以不同种类或含量混合,利用自制氧化石墨烯改性环氧树脂胶,制备建筑加固用复合环氧树脂胶。制备45#钢片试件,分别测试涂抹有胶粘剂的试件的力学指标、凝胶时间等指标,并分析不同配比的环氧树脂胶在建筑地下钢框架结构中加固作用。研究结果表明:选择主树脂E-51有助于环氧树脂胶拉伸、弯曲、压缩强度的提升,其与固化剂以75∶100的质量比混合时,环氧树脂胶的抗拉伸性能最佳;当固化剂、促进剂、填料的质量添加量分别为30%、4%和80%,并以KH-570为偶联剂时,能够有效改善环氧树脂胶的力学性能;加入质量分数为2.0%的氧化石墨烯后,复合环氧树脂胶的拉伸强度、断裂伸长率指标值最大;潮湿环境下,复合环氧树脂胶需约65 h可完全固化,剪切粘接强度稳定在20 MPa。

型钢混凝土墙体抗震性能有限元分析

为探究型钢混凝土墙体的抗震性能,使用ABAQUS软件对已有试验进行分析,通过对比骨架曲线与破坏模式,验证得到合理的有限元模型和本构关系,在此基础上建立16个型钢混凝土墙体模型研究型钢构造形式、轴压比、剪跨比、型钢厚度与型钢屈服强度对型钢混凝土墙体的抗震性能影响。研究结果表明:X型试件的抗侧承载力与变形能力最好,当轴压比为0.3时,X型试件的抗侧承载力与变形能力最优;随剪跨比的增大,墙体的抗侧承载力逐渐减小,延性系数为先增大后减小;随着型钢厚度的增大,结构抗侧承载力逐步增大,但延性系数增幅逐步变缓;当型钢屈服强度为400MPa时对试件抗震性能提升明显。

冷弯薄壁型钢螺钉连接抗剪性能试验研究

进行了149个冷弯薄壁型钢螺钉连接试件的抗剪性能试验,主要考察螺钉端距、间距、排列方式以及螺钉数目、连接板件材料等因素对抗剪承载力的影响.分析了现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018—2002)对壁厚1.5mm以下薄钢板螺钉连接抗剪承载力设计计算方法的适用性.针对规范GB 50018—2002对螺钉连接斜拔承压破坏抗剪承载力计算的规定,提出了考虑群效应的螺钉连接抗剪承载力设计计算方法.基于对钢板净截面拉断破坏时净截面的平均应力水平分析,给出了相应的验算公式.最后,参考澳洲规范AS/NZS 4600∶2005,提出了避免发生螺钉剪断破坏的方法.

S350冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体抗震性能试验研究

对12面S350冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体试件进行抗剪试验研究。试件尺寸为宽2400mm、高3000mm;覆面板组合分为2组,分别为石膏板加OSB板、石膏板加带肋波纹钢板;加载方式包括水平单调加载和低周反复加载。试件共设计3种洞口形式,以研究开洞尺寸及位置对墙体抗剪性能的影响。试验结果表明:龙骨式复合墙体试件的破坏模式主要表现为石膏板的局部挤压碎裂、带肋波纹钢板的剪切屈曲和墙体边立柱脚部的屈曲。试验得到墙体试件在不同加载方式下的抗侧移刚度、抗剪承载力、位移延性系数和能量耗散系数等性能指标。最后,结合国内外研究成果,对龙骨式复合墙体考虑开洞因素的抗剪承载力分析方法进行研究。

高强混凝土-型钢组合剪力墙抗震性能试验

通过对3个1/3缩尺的高强混凝土剪力墙模型的抗震性能试验,探讨了不同组合形式剪力墙的承载力、刚度及退化过程、延性、滞回特性及破坏特征;将试验结果与普通强度混凝土剪力墙的试验结果进行了对比.结果表明:内藏钢框架混凝土剪力墙和内藏斜向支撑钢框架混凝土剪力墙的抗震性能比普通混凝土剪力墙的承载力、后期刚度、延性均比普通强度混凝土剪力墙有明显的提高.计算与试验吻合较好.

低层冷弯薄壁型钢结构抗震性能分析

四川汶川大地震后，大量的灾区房屋急需要重建，低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系是一种理想的选择。以某钢结构企业捐献给灾区的两层冷弯薄壁型钢小学试点房为研究对象，按照现行的建筑抗震设计规范，基于单片墙体的抗剪能力，采用底部剪力法进行了整体结构的抗震性能分析。结果表明，该建筑所采用的组合墙体构造能满足我国规范的抗震设防要求，此类结构体系适合建造于灾区。

喷射成形及轧制钢/Al-Pb合金复合板材的界面结合强度

对喷射成形钢/Al-Pb复合板的界面结合进行了研究,结果表明喷射成形的钢/Al-Pb复合板经变形量达50%左右的轧制和320℃×5h退火处理后可获得良好的界面结合,其剪切强度可达72MPa。分析显示双金属界面结合强度的提高是扩散层形成的结果。

固化剂对室温胶黏CFRP板/钢板界面性能的影响

基于自研的纳米SiO_(2)环氧树脂胶黏剂配比,制作了室温固化的21个胶黏剂拉伸试件、20个碳纤维增强复合材料(CFRP)板/钢板双搭接接头试件,进行了胶黏剂拉伸力学指标及搭接试件承载能力、有效黏结长度、传力模式和黏结滑移本构等试验研究,得到了固化剂种类及掺量对搭接试件界面黏结性能的影响规律.结果表明:固化剂种类和掺量不同的7种胶黏剂的拉伸强度依次为GY34(基于缩氨105和聚醚氨D230按质量比1∶2复配的胶黏剂)>GY35(基于聚醚氨D230的胶黏剂)>GY31(基于缩氨105的胶黏剂)>GY2(基于改进酚醛胺GR07的胶黏剂)>GY33(缩氨105和聚醚氨D230按质量比1∶1复配的胶黏剂)>GY1(基于芳香氨BD11的胶黏剂)>GY32(基于缩氨105和聚醚氨D230按质量比2∶1复配的胶黏剂);搭接试件的抗剪承载力依次为GY34-S>GY31-S>GY35-S>GY2-S>GY33-S>GY1-S>GY32-S;GY31-S、GY35-S、GY34-S的破坏模式为CFRP板层离,其界面胶层黏结强度大于CFRP板内层间剪切强度;各CFRP板/钢板搭接接头有效黏结长度为50~80 mm;4种采用单一固化剂粘接的搭接试件的黏结滑移曲线均为双线性三角形模型;采用GY34粘接的搭接试件的黏结滑移曲线为三线性直角梯形,界面韧性能得到提升.

考虑剪切毛刺影响的高强钢冲压边部破裂缺陷数值分析方法

基于冲压边部受拉时与单拉一致的应力应变状态,设计了改进的单拉实验,研究了剪切毛刺对高强钢板边部变形能力的影响规律。实验表明:随着毛刺高度增大板材边部变形能力呈下降趋势,解释了冲压边部在变形没有达到正常最大变形能力就发生破裂的原因。提出了改进的冲压边部破裂数值分析方法,从而解决了传统方法不能准确预示边部破裂的问题,并开发了专用数值分析软件,通过对某汽车排气管支架翻边工序进行分析,证明了该方法可行且有效。

高强混凝土—型钢组合剪力墙抗震性能非线性有限元分析

目的在低周反复荷载试验的基础上,对高强混凝土—型钢组合剪力墙的承载力和变形能力进行有限元分析,模拟分析混凝土强度等级、轴压比和配筋率等因素对高强混凝土剪力墙承载力的影响.方法将剪力墙各部件用有限元相关单元模型和本构关系进行模拟,建立合理的有限元模型,并对其进行非线性有限元分析.结果带有钢框架及带有斜向支撑钢框架剪力墙的抗震性能要好于普通的钢筋混凝土剪力墙,有限元分析结果与试验结果吻合较好,有限元分析可以作为低周反复荷载试验的有效补充.结论有限元模型可模拟实际剪力墙的受力性能,混凝土强度等级、轴压比、边柱纵筋配筋率等六个因素对高强混凝土剪力墙的极限荷载影响较大,对于开裂荷载,轴压比对其影响较大,对这些参数进行合理的调整可以提高剪力墙的抗震性能.

粘钢加固粘结界面抗剪强度检测方法

目的解决在实际工程中如何进行粘钢加固粘结界面抗剪强度检测方法及检测评定标准问题.方法通过在混凝土强度等级为C60和C90的基材上粘贴等宽变长的钢板,进行粘钢加固粘结界面抗剪承载力试验,并根据试验结果对现场检测时的取样尺寸、检测评定标准进行研究.结果提出了一种现场检测粘结界面抗剪强度的方法,确定了检测时的取样尺寸(40 mm×40 mm)与检测评定标准.结论这种方法简单可行,对粘钢加固技术的发展及工程质量控制具有重要的意义.

低层冷弯薄壁型钢龙骨式住宅结构抗震性能研究进展

作为低层钢结构住宅建筑的重要结构形式之一,冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体体系近年来在国外发展迅速。目前,国内市场上钢材主要为Q235,Q345,屈服强度550 MPa、厚度2 mm以下的超薄壁冷弯型钢龙骨式复合墙体结构体系,已有一定的应用,且市场前景广阔。由于这类薄壁型钢材料延性相对低,受力复杂,在国内进一步推广应用时整体结构的抗震性能将是关键性问题。对新型冷弯超薄壁型钢结构抗震性能相关问题进行了较全面的综述,分别总结了典型构件、连接节点、龙骨式复合墙体的抗震滞回性能,整体结构的抗震试验和有限元数值模拟等几个方面的研究成果,分析了本领域的研究现状及存在的问题。最后,结合我国现有的规范情况,对此类结构体系抗震性能研究领域中有待深入开展的问题提出了建议。

冷弯薄壁型钢桁架组合楼盖抗弯性能试验研究

文章进行了3块冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖试件和1块冷弯薄壁钢桁架-ALC板组合楼盖试件的抗弯性能试验,详细考察了组合楼板在均布荷载作用下的应变分布规律和破坏模式,研究了荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线。试验研究表明:组合楼盖的抗弯承载力随着抗剪连接件个数的增加和节点连接强度的增大而增加;组合楼盖在承受相同弯矩的情况下,冷弯薄壁型钢桁架-ALC板组合楼盖产生的最大挠度明显大于冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖产生的最大挠度。研究结果将为冷弯薄壁型钢组合楼盖的设计和应用提供参考依据。

冷弯型钢角钢连接件抗剪承载力计算方法研究

冷弯型钢角钢连接件主要用于冷弯薄壁结构各构件的连接。为研究冷弯型钢角钢连接件的抗剪承载能力,建立有限元分析模型。同时对比不同连接件厚度、螺钉数目和间距的试件的荷载-位移曲线、抗剪承载能力和失效模式特征,总结影响其抗剪性能的主要因素,验证相关学者理论公式的合理性。结果表明,应用有限元分析模型可以有效模拟冷弯型钢角钢连接件的破坏模式,与试验的荷载-位移曲线和各类力学性能指标等均吻合较好,具有较高的可靠度和计算精度。连接件厚度和螺钉布置均为影响冷弯型钢角钢连接件抗剪性能的重要因素,按现有名义抗剪强度计算公式分析结果偏于保守,根据已有试验和有限元分析结果,提出了更具普适性的冷弯型钢角钢连接件抗剪承载能力计算方法。

酚醛树脂/氯丁橡胶作夹层的复合钢板的性能

研究了酚醛树脂/氯丁橡胶作夹层的复合钢板的性能。该复合钢板在20～150℃范围内具有良好的减振性能;在较低温度和较高形变速率下,复合钢板具有较高的拉伸剪切强度,在80℃附近,拉伸剪切强度最低,在80～150℃范围内,拉伸剪切强度随温度升高而增加;

冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架构件连接抗剪性能试验研究

为研究冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架构件连接的抗剪力学性能,文中对24个光伏支架连接试件进行了抗剪承载力试验,重点研究了构件腹板及翼缘分别采用螺栓连接的力学性能,观察了试件的破坏过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线和极限承载力,结果表明:达到峰值荷载时,试件翼缘上的自攻螺钉首先被剪断,其次螺栓附近的冷弯薄壁钢板被压屈服,试件发生典型的承压破坏;与螺栓在翼缘上的试件相比,螺栓在腹板上的试件刚度大,但试件延性降低。基于现有规范中的相关计算公式,提出了冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架构件连接的承载力修正计算公式,计算值与试验值吻合较好,研究结论可为冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架的工程应用提供参考。

变形钢模板浇筑的混凝土构件与抹灰层粘结抗剪强度试验研究

对使用变形钢模板与普通模板浇筑的混凝土构件与砂浆的粘结抗剪强度对比试验进行了系统介绍，通过试验得出：使用变形钢模板可以提高混凝土构件与砂浆之间的粘结抗剪强度。

混凝土结构胶对冷弯型钢骨架墙体受力性能影响分析

混凝土结构胶因其施工时对生产和生活影响很小,而且操作简单、快捷、不影响结构外形,所以被广泛使用于钢筋混凝土构件加固和维修。文章为了提高冷弯型钢骨架墙体的力学性能,将混凝土结构胶运用于该墙体,通过实验研究的方法,检测混凝土结构胶是否会影响冷弯型钢骨架墙体的受力性能。实验结果表明:混凝土结构胶的使用对冷弯型钢骨架墙体的极限抗剪强度、刚度、变形性方面都有很好的增强效果,而且还能够限制墙体的裂缝扩展。

高强冷弯薄壁型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能研究

对无竖向力水平单调加载和有竖向力低周反复加载两种加载方式下的2榀高强冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能进行足尺试件试验研究。在单调加载墙体模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的5个因素进行有限元参数分析。分析结果表明:立柱间距、交叉支撑截面对墙体抗剪承载力影响较小;随立柱截面尺寸的增大,墙体抗剪承载力增加;随竖向荷载值的增加,墙体抗剪承载力降低;单面设置交叉支撑墙体比双面设置交叉支撑墙体的承载力降低幅度较大。