压弯剪作用下钢筋混凝土短柱抗剪性能试验研究

根据小剪跨比钢筋混凝土框架柱受剪破坏的过程和特点的试验研究,本文着重分析构件抗剪强度随轴压比变化的规律;探讨小剪跨比钢筋混凝土构件的破坏机理;并根据试验研究,提出了钢筋混凝土受压短柱同时承受低周反复弯矩及剪力作用时的抗剪强度计算公式。     

HRBF500钢筋混凝土大偏心受压柱承载力的试验研究

通过对7根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱性能有了初步了解.分析了荷载-钢筋应变、混凝土应变曲线以及破坏形态的特点.试验研究表明：500 MPa细晶粒钢筋和普通的HRB400钢筋一样,当作为受力主筋用于受压构件时,其强度能得到充分的利用.在试验和理论分析的基础上,提出了HRBF500钢筋在混凝土柱中的强度设计取值为450 MPa和受压承载力计算公式的建议.     

框架柱塑性铰区基于延性的抗剪承载力研究

为防止钢筋混凝土框架柱发生脆性破坏,实现中、强地震作用下所期待的延性破坏,对10个框架中柱构件进行了反复荷载作用下塑性铰形成后的抗剪性能试验研究。从混凝土及箍筋应力水平等条件出发,提出纵筋屈服后框架柱破坏形态的分类标准;研究纵筋屈服后箍筋与混凝土各自的抗剪贡献,回归得出构件在不同位移延性时箍筋及混凝土抗剪贡献的计算公式;以试验为依据研究了框架柱塑性铰区域混凝土抗剪承载力的退化过程及剪切受力机理,对不同延性需求的构件给出不同的抗剪承载力计算公式,弥补我国现行规范未明确剪切抗力与不同延性需求之间定量关系的缺陷。     

钢筋混凝土、予应力混凝土屋架的强度及次内力分析

本文依据钢筋混凝土、予应力混凝土屋架静载试验,研究屋架的受力性能,屋架的受荷破坏形态、屋架的荷载—挠度曲线以及屋架各杆件的轴力刚度和弯曲刚度。文中分析了:屋架上弦的剪切力作用,影响上弦的受压强度,初步提供有关计算公式;予应力混凝土屋架在强度设计的极限状态,有相当数量的次内力,不宜忽略;屋架在强度极限状态时各杆件的刚度与弹性刚度不同,特别是对压弦刚度,提出简单适用的计算公式。本文为屋架强度次内力分析,提出计算原则及简单实用的挠度分析方法——“似梁法”。     

桁架式SRC偏心受压构件受压承载力计算方法研究

斜拉桥桥塔通常配置由槽钢及角钢组成的桁架式型钢骨架.与常规意义的型钢混凝土结构不同的是,其截面型钢配筋率(含钢率)较小,仅与一般钢筋混凝土结构的钢筋配筋率相当.对这类桁架式SRC偏心受压构件进行的试验研究尚不多见,现行各类结构设计规范对其承载能力的计算方法尚无明确规定.参照钢筋混凝土偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,推导出了桁架式SRC偏心受压构件受压承载力计算公式,并通过模型试验进行了验证.试验表明,其破坏特征与钢筋混凝土偏压柱相似,型钢与混凝土共同工作性能良好,型钢受力状态与钢筋相同,其承载力可将型钢换算成等截面钢筋后按钢筋混凝土偏心受压构件强度公式计算.     

钢筋混凝土框架柱在反复循环荷截作用下的抗剪强度和延性的试验研究

钢筋混凝土框架柱在地震作用下的抗剪强度是目前我国设计规范中尚待研究解决的课题。本文根据37个钢筋混凝土框架柱试件在低周反复循环荷载作用下的破坏试验结果进行研究分析,并提出了钢筋混凝土框架柱在反复循环荷载作用下的弹一塑性阶段的抗剪强度计算公式和延性计算公式。     

灌浆料加固钢筋混凝土偏心受压柱研究

为了研究高强无收缩灌浆料加固钢筋混凝土偏心受压柱的效果,设计制作了8个偏心加固构件和2个对比构件。通过偏心受压试验,研究了不同加固形式和加固厚度对大、小偏心柱抗压承载力的影响。试验结果表明:原构件混凝土和高强灌浆料加固层间能很好地协同工作、共同受力;采用高强灌浆料作为新增材料加固偏心受压柱,偏心受压柱的极限承载能力得到了较大的提高,单侧加固试件的极限承载力提高了76%～283%,两侧加固试件的极限承载力提高了249%～329%;大偏心受压柱的刚度和极限承载力与受加固层厚度呈正相关,而小偏心受压柱的刚度和极限承载力受加固层厚度影响较小,主要与被加固混凝土强度相关。     

锈蚀钢筋混凝土受弯构件受剪承载力计算

基于钢筋混凝土构件受剪机理,研究钢筋锈蚀对混凝土构件受剪承载力的影响,提出钢筋锈蚀的混凝土受弯、偏心受压、偏心受拉构件的受剪承载力计算公式;公式计算值与已有的试验数据及有限元模拟结果较为吻合,说明本文公式可供工程参考。     

高强钢筋混凝土偏压柱的裂缝宽度试验研究

通过9根HRBF500钢筋混凝土偏心受压柱和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱进行单向加载试验研究分析,并与受弯构件试验裂缝宽度情况进行对比,可知偏压构件的裂缝宽度试验值与实测值之比要相对小于受弯构件的比值,应将规范公式中的钢筋混凝土偏压构件受力特征系数进行折减,提出了偏压和受弯构件受力特征系数的建议值.     

地震荷载作用下钢筋混凝土框架柱斜截面抗剪强度计算方法的探讨

本文收集了近年来日本、美国和我国所进行的钢筋混凝土框架柱抗震试验中、产生剪切破坏的35个短柱试验资料。根据这些资料对目前国内外提出的6个抗剪强度计算公式进行了验证,并进一步分析了构件极限抗剪强度与主要参数的关系。最后,经数理统计分析提出了一个较为符合实际情况的经验公式。     

钢筋混凝土屋架次应力问题(上)

本文对桁架次应力计算理论的发展作了历史性的回顾,并对近20年来国内外有关钢筋混凝土屋架次应力研究结果进行了总结和评述,其中亦包括了近年来我院对此问题所进行的试验研究结果。试验与分析证明,钢筋混凝土屋架的次弯矩不仅降低了屋架的强度和抗裂度,而且使上弦的设计控制截面也发生了转移。一般强度安全降低0—30%,抗裂度的降低为5—25%,因此在设计中对此有考虑的必要,并须进行计算。在计算时考虑到屋架在超过弹性阶段后,次弯矩的增长速度往往超过荷载的增长速度,故应按破坏阶段考虑,此时受弯与受压构件的刚度可取弹性刚度的80%。试验分析证明,目前工程上通用的次弯矩计算方法是可行的。即将弦杆视作刚性支承连续梁求出其主弯矩,再考虑屋架节点的位移求出次弯矩,屋架的节点位移可按饺接桁架算出。上述计算方法对于手算仍嫌过繁,因此仍需有一个比较简单但有足够准确度的计算方法。     

斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱受剪性能分析

利用三维非线性有限元方法,对矩形截面两个主轴方向上配箍量不等的钢筋混凝土框架柱在斜向水平荷载作用下的受剪承载力进行了分析研究,并与试验结果进行了比较分析,得出了斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框构件受压侧的两个角边,容易发生钢筋与混凝土的粘结破坏及在柱截面短边适量增加配箍量有利于提高斜截面受剪承载力的结论.     

钢筋再生混凝土柱压弯性能的重复荷载试验

为减小尺寸效应影响,了解符合实际工程的钢筋再生混凝土柱压弯性能,进行了4根截面尺寸为600 mm×600 mm、不同再生粗骨料取代率、不同配箍率的钢筋混凝土方形截面柱大偏心受压重复荷载试验,研究了其受压破坏形态、承载力、侧向受弯刚度、钢筋及混凝土应变规律.结果表明:钢筋再生混凝土大偏心受压柱的破坏过程、破坏形态、侧向受弯刚度退化、钢筋和混凝土的应变与普通钢筋混凝土柱的区别不明显.参照现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)的相关计算公式,计算钢筋再生混凝土大偏心受压柱承载力,其计算结果与试验结果符合较好.     

高强砼柱抗剪强度的试验研究

本文通过１６根高强砼桩的试验，研究了高强砼框架柱的抗剪性能，讨论了剪跨比，轴压比等因素对破坏形态，开裂剪力及抗剪强度的影响。对现行规范的抗剪计算公式的适用性进行了探讨。研究成果填补了国内高强砼框架柱抗剪强度研究的空白，可作为编制高强砼设计规范的参考。     

协调桁架模型在抗剪承载力中的应用

本文采用协调桁架模型与钢筋砼受剪单元的修改受压屈服理论,推导了钢筋砼梁、框架柱及偏心受拉构件的抗剪承载力统一理论计算式。该式由三部分组成,即箍筋的抗剪、剪压区砼的抗剪和砼拉应力作用的抗剪。计算式与５７个试件的实测值对比,表明具有较高精度。     

柱下端局部采用FRC材料钢筋混凝土柱的承载力分析

为了改善钢筋混凝土柱的变形能力和损伤容限,在其下端局部采用纤维增强混凝土（F RC ）代替普通混凝土,设计了6根剪跨比为3、柱内配置较少箍筋的钢筋混凝土柱试件,进行了拟静力试验。试验结果表明,这种柱为弯曲屈服后的剪切破坏,具有较好的变形能力和损伤容限;局部使用FRC材料可以减少约束箍筋和抗剪箍筋用量。根据试验结果,建立了考虑截面受拉区FRC受拉作用的压弯承载力计算方法以及斜截面受剪承载力计算公式,其中斜截面受剪承载力计算公式的计算值与试验值比较吻合。     

锈蚀钢筋混凝土偏压构件剩余承载力研究

目的 研究锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件的剩余承载力,为评价结构可靠度提供抗力模型.方法 考虑了受压区混凝土强度的降低、钢筋性能退化等主要因素,基于应力图形和平衡条件对锈蚀大偏心受压构件的结构性能退化和破坏特征进行分析.结果 导出了锈蚀钢筋混凝土构件的剩余承载力计算式.剩余承载力计算值与试验值之比平均值为1.0216.说明计算式具有可靠的精度.结论 受压区混凝土强度降低是影响锈蚀大偏心受压构件剩余承载力的主要因素之一.受压区混凝土的三向受力状态导致锈蚀偏心受压构件存在偏心转化问题.     

矩形孔烧结页岩砖砌体抗剪试验研究

采用不同强度的砂浆砌筑矩形孔烧结页岩砖砌体抗剪试件,按砂浆强度等级分为3组共计27个,并进行抗剪强度试验,研究其抗剪承载能力.试验结果表明:矩形孔烧结页岩砖砌体受剪破坏具有明显的脆性破坏特征.通过对试验数据的回归分析,提出了矩形孔烧结页岩砖砌体抗剪强度计算公式.公式计算结果验证了对于同一强度等级的砂浆,矩形孔烧结页岩砖砌体抗剪强度高于现行砌体设计规范的抗剪强度取值,表明规范抗剪强度取值适用于矩形孔烧结页岩砖砌体且有一定的安全储备.     

不锈钢筋混凝土柱小偏心受压性能

为了解决氯盐环境下混凝土结构中钢筋的锈蚀问题,采用新型的不锈钢代替传统碳素钢筋,开展不锈钢筋小偏压柱试验研究,探讨不锈钢筋混凝土柱小偏心受压的破坏过程以及各阶段的变形与裂缝发展规律,分析不锈钢筋的本构模型,开展小偏心受压构件极限承载能力的理论计算.结果表明：不锈钢筋混凝土小偏压柱跨中截面应变分布符合平截面假定,受力过程可以分为弹性、开裂、破坏3个阶段;不锈钢筋混凝土柱小偏心受压破坏模式与碳素钢筋小偏压柱相同,但变形较大,与碳素钢筋偏压柱相比具有更好的延性;不锈钢筋本构模型采用双斜线模型时与试验结果符合较好,且具有一定的安全储备,建议受压设计时予以采用;提升混凝土强度能够提高柱子受压极限承载能力,针对本文的不锈钢筋C70左右的混凝土提升效果较好.     

箱形及实心截面钢筋混凝土双向偏压剪构件在反复扭矩作用下受扭性能的对比分析

通过对箱形和实心两种截面的钢筋混凝土构件进行相同条件下的双向偏压剪反复扭试验,对两种构件在破坏形态、滞回延性及耗能能力等方面进行了对比.以相对偏心距和轴压比为主要研究参数分析了其对两种构件性能的不同影响.通过对比分析认为:箱形截面构件的抗扭承载力低于实心截面构件,轴压比和相对偏心距对两种构件的延性系数的影响大致相同,箱形截面构件在反复扭矩作用下的滞回性能较实心截面构件弱.分析结果对进一步研究箱形截面构件的受扭性能,进而深入探讨钢筋混凝土的复合受扭构件的受扭承载力的分析计算奠定了基础.