钢筋ECC柱复合抗扭性能试验研究

通过5个钢筋ECC柱和1个钢筋混凝土柱在压-弯-剪-扭复合应力状态下的单调受扭试验,研究了构件的破坏形态、延性系数、扭矩-扭率(T-θ)曲线,分析了纤维掺量、纵筋配筋率、箍筋间距对钢筋ECC柱受扭性能的影响。试验结果表明,在复合受扭作用下,6个试件均为受扭破坏,其中5个钢筋ECC柱的裂缝细而密;增加纤维和减少箍筋间距可以提高试件延性,掺入PVA纤维的试件延性明显优于普通钢筋混凝土柱;5个钢筋ECC柱的扭矩-扭率(T-θ)曲线更为饱满,破坏阶段扭矩下降缓慢,受扭承载力高。     

基于SMA/ECC的新型自复位框架节#br# 点抗震性能试验研究

为了提高框架节点塑性铰区损伤自修复自复位能力,减小结构的残余变形,实现框架结构震后结构功能的快速恢复,文章采用超弹性SMA筋和超高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)增强RC框架节点的抗震性能。设计制作了5个1/2缩尺比例框架节点,其中2个为考虑了梁端塑性铰区不同长度的SMA增强ECC节点模型,3个为对比节点模型,即普通混凝土节点、ECC增强混凝土节点和SMA增强混凝土节点。在新型SMA/ECC节点梁端塑性铰区,采用超弹性NiTi-SMA筋代替普通纵筋、ECC代替普通混凝土以增强其复位能力和耗能能力。通过低周往复加载试验,研究了新型节点的破坏过程、耗能能力、位移延性、残余变形和自复位性能。试验结果研究表明：往复荷载作用下,SMA节点均呈现“旗帜形”滞回性能,具有良好的自复位能力;ECC材料够优化框架节点梁端塑性铰的发展,提高结构的延性及耗能能力,延缓结构的屈服;SMA/ECC复合材料系统虽然会降低结构的初始刚度,但能够显著提高节点的延性及自复位能力,延缓刚度退化速度,提高结构抗侧移能力,可以实现结构损伤自修复和功能的快速恢复;覆盖梁端塑性铰区,SMA的长度的改变对自复位性能影响不大。     

基于ATENA的ECC/RC组合梁受弯性能非线性分析

文章采用ATENA有限元分析软件对ECC增强钢筋混凝土组合梁及对比梁的受弯性能进行了非线性分析,通过对比试验结果,证明模拟的合理性,为进一步进行组合梁结构有限元分析提供了参考.试验和数值模拟结果表明,使用ECC材料代替钢筋混凝土梁受拉一侧混凝土不仅能够在一定程度上提高梁的承载能力,同时能够提高梁的延性及裂缝控制能力,提升结构耐久性.     

加强箍筋约束对提高钢筋混凝土柱延性的探讨

通过对配有普通箍筋、螺旋箍筋及复合绑扎箍筋的混凝土受压构件在受力性能上的比较,同时对某些参考文献中这类受压构件的试验、计算原理等观点加以分析,明确了加强钢筋混凝土柱的箍筋约束对提高其延性的意义,并指出普通单肢箍、复合箍筋和螺旋箍筋在实际工程中应用的利弊.     

复合筋增强ECC混凝土组合柱抗震性能研究

ECC是一种具有假应变硬化特性和多裂缝开展机制的高性能纤维增强水泥基复合材料,将ECC替代混凝土用于建筑结构能有效避免因混凝土脆性导致的开裂和耐久性问题。提出了新型FRP筋-钢筋复合增强ECC-混凝土组合柱构件,将FRP筋配制在柱构件边角处,而ECC仅用于柱构件薄弱的柱底。为进一步研究ECC与混凝土对柱构件抗震性能的影响,通过对比5根柱构件的滞回曲线、骨架曲线进行分析。结果表明,将ECC替代混凝土用于FRP筋-钢筋复合增强柱构件能够避免因混凝土脆性性质导致的诸多缺陷,有效的给FRP筋提供一个有效的保护,构件的延性和变形能力得到提高。在0.1~0.42轴压比情况下,随着轴压比的增大,承载力增大,而变形能力变差。     

钢筋增强混凝土-ECC组合梁抗弯性能理论与试验研究

为探讨ECC在结构新建、加固等领域的应用,开展钢筋增强混凝土-ECC组合梁的抗弯性能全过程理论研究,分析组合梁在弹性阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段的破坏现象,结合平截面假定和本构关系分析各阶段截面的应力-应变关系,依据力和力矩平衡原则建立抗弯承载力计算公式,通过组合梁和RC梁的抗弯试验验证理论的正确性,进一步理论分析不同ECC厚度对组合梁的抗弯承载力和延性性能的影响。研究表明:与RC梁相比,用ECC替代部分受拉区混凝土承载力可提高60%以上,位移延性可提高46%以上;ECC厚度在19%～38%梁高范围内可获得较为优越的抗弯承载力和延性;为发挥ECC材料的高延性应将其与高强混凝土和高强钢筋结合使用,并着眼于提高构件的阻裂、限裂、增韧等性能。     

钢丝网钢筋混凝土圆柱轴压性能试验研究

钢丝网钢筋混凝土构件是在普通的钢丝网混凝土柱的箍筋外侧绑扎钢丝网整体浇筑的新型构件。为研究其轴压性能,通过钢丝网层数、钢丝网材料、钢丝网的规格、混凝土强度制作24根混凝土柱进行轴压试验。研究结果表明:钢丝网钢筋混凝土圆柱的极限承载力和延性比普通的钢筋混凝土柱有了大幅度提高;钢丝网的直径越小、网格越密、钢丝网的配筋越分散,极限承载和延性有较明显增大;不锈钢钢丝网钢筋混凝土圆柱的轴压性能要优于镀锌钢丝网钢筋混凝土圆柱。本文给出了钢丝网钢筋混凝土柱的极限承载力计算公式。     

考虑箍筋约束效应的RC柱性能评价方法研究

箍筋可以显著提高被约束混凝土的强度和延性,然而目前已有的基于构件变形或基于材料性能的构件性能评价方法均未对箍筋约束效应的影响进行针对性的研究。本文采用基于材料非线性本构的纤维模型,提出了可准确反映箍筋约束效应的基于强度退化系数的混凝土性能评价方法,结合钢筋基于应变的性能评价方法,给出了可考虑箍筋约束效应的钢筋混凝土(RC)柱性能评价方法。通过对不同配箍率、轴压比的RC柱推覆分析,研究了配箍率对RC柱承载力和延性的影响,对比了基于材料性能与基于截面弯矩-曲率关系的RC柱性能评价结果的差异,验证了本文RC柱性能评价方法的合理性,研究成果可为不同配箍率的RC柱抗震性能评价提供参考。     

CRB550级箍筋混凝土柱抗震性能试验研究

为研究配置CRB550级箍筋的混凝土柱的抗震性能,设计了32个不同钢材种类的箍筋、箍筋直径、纵筋配筋率、轴压比等的钢筋混凝土柱试件,并对其进行低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,分组对比了配置HPB235、HRB335和CRB550三种强度等级箍筋的混凝土柱试件的骨架曲线、延性、耗能性能、强度和刚度退化规律。结果表明：采用较小直径的CRB550级高强钢筋代替HPB235和HRB335级钢筋作为混凝土柱的箍筋,即使在高轴压比（0.7、0.8、0.9）的情况下,抗震性能差异不大。在CRB550钢筋满足GB 13788-2008《冷轧带肋钢筋》各项材料性能要求的前提下,CRB550级钢筋能按等强原则代替HPB235和HRB335级钢筋作为箍筋使用,从而达到节省钢筋用量,节约能源的目的。     

外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点的试验研究

外包钢-混凝土组合梁是一种新型组合梁,在负弯矩作用下具有良好的工作性能,其与柱连接节点的构造还有待合理设计并试验验证。采用两种不同的构造形式,设计4个外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点,并对其进行低周反复荷载作用下的试验研究。对节点的破坏形态、滞回曲线、强度、延性和钢筋、钢板的应变等性能进行分析,结果表明:通过合理的构造措施,外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点具有较好的受剪承载力、延性和耗能能力,能够满足工程要求。在此基础上对节点的受力机理进行探讨,提出节点核心区受剪承载力的计算公式,计算结果和试验结果吻合良好。