持有荷载作用下钢筋混凝土节点抗震性能研究

为研究持有荷载作用对钢筋混凝土节点抗震性能的影响,基于大型有限元软件ABAQUS建立了钢筋混凝土节点的抗震性能分析模型,并对其进行了数值分析。结果表明,持有荷载比、柱截面含钢率、柱箍筋加密区体积配箍率、混凝土强度等级、梁柱线刚度比对持有荷载作用下钢筋混凝土节点抗震性能影响显著,钢筋强度等级对持有荷载作用下钢筋混凝土节点抗震性能影响不大。     

混凝土轴压短柱有限元分析中的比较

为研究再生混凝土本构模型的特点及适用性，基于三种不同核心再生混凝土本构模型对钢管再生混凝土轴压短柱受力全过程进行非线性有限元分析，从极限承载力、轴压刚度、耗能因子等方面对数值模拟结果与93组试验数据进行对比分析.结果表明：在极限承载力方面，未考虑约束作用对峰值应力影响的本构模型计算结果偏安全；基于统一理论的本构模型计算结果对套箍系数较大的试件符合较好，而套箍系数较小时结果偏保守；考虑取代率、含钢率、钢材屈服强度对核心再生混凝土强度及弹性模量影响的约束再生混凝土本构模型，计算结果与试验结果符合程度较高.轴压刚度方面的分析表明，按照弹性叠加原理计算的构件轴压刚度相对于试验值偏低，而考虑再生混凝土取代率的组合轴压刚度计算方法及本构得到的计算刚度值与试验结果符合良好，另外两种本构的计算值偏于不安全.此外，三种本构模型计算的耗能因子均高于试验值，表现为模拟的荷载 位移下降段比试验曲线平缓.     

三种混凝土本构模型在圆钢管再生混凝土轴压短柱有限元分析中的比较

为研究再生混凝土本构模型的特点及适用性,基于三种不同核心再生混凝土本构模型对钢管再生混凝土轴压短柱受力全过程进行非线性有限元分析,从极限承载力、轴压刚度、耗能因子等方面对数值模拟结果与93组试验数据进行对比分析.结果表明:在极限承载力方面,未考虑约束作用对峰值应力影响的本构模型计算结果偏安全;基于统一理论的本构模型计算结果对套箍系数较大的试件符合较好,而套箍系数较小时结果偏保守;考虑取代率、含钢率、钢材屈服强度对核心再生混凝土强度及弹性模量影响的约束再生混凝土本构模型,计算结果与试验结果符合程度较高.轴压刚度方面的分析表明,按照弹性叠加原理计算的构件轴压刚度相对于试验值偏低,而考虑再生混凝土取代率的组合轴压刚度计算方法及本构得到的计算刚度值与试验结果符合良好,另外两种本构的计算值偏于不安全.此外,三种本构模型计算的耗能因子均高于试验值,表现为模拟的荷载-位移下降段比试验曲线平缓.     

型钢外包活性粉末混凝土柱偏压性能试验研究

提出一种由型钢外包活性粉末混凝土(RPC)组成且不配置纵向受力钢筋的新型组合柱.为研究这种组合柱在偏心荷载作用下的受力性能和破坏形态,设计了3根不同RPC强度等级的型钢外包RPC组合柱进行偏心受压试验,观察其受力破坏过程及破坏形态.试验结果表明:型钢外包RPC偏压柱具有较强的变形能力,在偏心距为60mm的偏心荷载作用下表现为大偏心受压破坏;型钢外包RPC偏压柱的极限承载力主要与RPC强度等级有关,且随RPC强度等级的提高而增大.最后,参照型钢普通混凝土组合柱极限承载力的计算方法,建立了型钢外包RPC偏心受压组合柱的极限承载力计算公式.     

大尺寸RPC管-混凝土组合短柱轴压性能研究

将活性粉末混凝土(RPC)制成配有高强螺旋箍筋的预制管,在其内部现浇混凝土,形成新型组合结构——RPC管-混凝土组合柱(CFRT).对5组大尺寸CFRT、1组箍筋约束混凝土柱和1组RPC空管进行了轴压试验,研究RPC管与内部混凝土之间的组合效应,以及配箍率对CFRT轴压性能的影响.结果表明:在受力过程中,外围RPC管能维持其完整性,没有出现明显剥落;CFRT柱的承载力稍高于对应的箍筋约束混凝土柱和RPC空管两者单独的承载力之和;RPC管中配箍率越高,组合柱的抗压性能越好.计算表明,经典的箍筋约束混凝土强度模型低估了CFRT的轴向承载力.基于RPC管损伤和箍筋约束效应,考虑非有效约束区的RPC管对组合柱承载力的贡献,在Mander模型的基础上提出了CFRT承载力模型,该模型的计算结果与试验值基本吻合.     

新型体外预应力加固混凝土框架柱抗震性能研究

研究新型体外预应力加固约束下混凝土框架柱的各项抗震性能。在ABAQUS有限元软件分析平台上，以轴压比、竖向预应力、钢带预应力3个参数为变量设计10个试件，开展框架柱在水平低周反复荷载下的抗震性数值模拟。与未加固前相比，加固后钢筋混凝土框架柱滞回曲线更加饱满，其中试件混凝土最大应力普遍上升，最高值是加固前的2.0倍；屈服荷载、极限荷载和最大荷载提升显著，提升幅度均大于60%;最大耗能指标增加了1.5倍，延性指标最高提升60%,刚度退化指标平均提高了60%。研究结果充分证明，新型体外预应力加固方法可以有效增强框架柱承载力和抗震性能。     

薄壁方形钢管/竹胶板组合空芯短柱抗压测试

对带约束拉杆和不带约束拉杆2组各5个薄壁方形钢/竹胶板组合空芯短柱(SBCC)进行轴心抗压试验,考察SBCC受压破坏形态,重点分析横向约束拉杆对试件破坏特征荷载的影响.结果表明:不带约束拉杆试件以竹胶合板基体之间的开胶破坏为主,而带约束拉杆试件主要为柱端材料压折破坏.相对于不带约束拉杆试件,带约束拉杆试件的开裂破坏荷载提高约19.4%,平均极限承载荷载(平均极限压应力)提高约17.2%,轴向压缩变形和压应变均有提高.拉杆约束可抑制SBCC短柱的开胶失效,改变其极限破坏形式而提高其抗压能力.     

不同连接方式下预制钢筋混凝土短柱抗震性能试验研究

进行了2个预制混凝土短柱和2个现浇混凝土短柱在低周反复水平荷载作用下的抗震性能试验,研究钢筋插入式预埋波纹管浆锚连接的预制混凝土短柱的抗震性能,同时研究柱与地基梁的不同连接形式对钢筋混凝土短柱抗震性能的影响.试验结果表明:(1)在相同的条件下,预制短柱具有与整体现浇短柱相当的极限承载力,且抗震性能略有提高,说明本文采用的钢筋插入式预埋波纹管浆锚连接方式可靠.(2)在相同的条件下,基础顶面柱的纵向钢筋和混凝土无粘结的情况与有粘结的相比,短柱极限承载力下降约10%,但具有更好的延性,说明此种处理方式适用于对延性要求较高的情况.     

不规则错层剪力墙刚度的研究分析

采用ANSYS有限元软件,分析了规则错层、不规则错层剪力墙在水平荷载的作用下受力情况,得出墙体的应力及墙肢的侧向位移曲线;分析了影响不规则错层剪力墙抗侧向位移刚度及注意的问题．     

可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪性能有限元分析

【目的】为了研究可拆卸钢-混凝土组合梁中螺栓连接件的抗剪性能。【方法】采用ABAQUS软件建立了推出试件的有限元模型，分析了混凝土板强度、螺栓强度和螺栓预紧力大小对抗剪性能的影响。【结果】结果表明：推出试件的最终破坏模式为螺栓剪断，同时混凝土受压破坏；试件的抗剪过程包括摩擦抗剪、螺杆承压抗剪和塑性三个阶段；混凝土板的强度对试件的抗剪性能影响较小；提升螺栓的强度可以显著提升试件的极限抗剪承载力；试件的抗滑移荷载随螺栓预紧力的增加而增大。【结论】综上所述，在实际工程中可以通过提升螺栓的强度和预紧力大小来获得更加优异的抗剪性能。     

植筋混凝土压弯构件的恢复力特性

植筋技术是一种新的钢筋锚固技术，在解决新老混凝土连接、钢筋漏埋、错埋等钢筋生根问题中发挥着重要作用。被广泛应用于结构加固改造中，为研究植筋构件的延性和抗震性能，设计制作了两组六个钢筋混凝土压弯构件。一组为整体浇注的构件，一组为植筋构件，通过试验。对比分析了两组构件在反复周期荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、极限承载能力、极限变形能力与延性。并进行了理论分析，对比分析表明，在植筋锚固长度大于20D的情况下，植筋压弯构件的极限承载能力、极限变形能力和延性等主要力学指标都与整浇构件相当，植筋构件的抗震性能是可靠的。     

多高层钢框架立体车库连续化分析

针对多高层钢框架立体车库,推导了车库结构等效抗剪刚度和等效抗弯刚度的计算公式,包括支撑抗剪刚度、框架抗剪刚度和框架抗弯刚度;对车库结构进行了连续化处理,推导了在不同荷载形式作用下结构侧移的计算公式,并与有限元软件ANSYS的分析结果进行了比较.比较结果表明该公式计算误差保持在5%以内,非常精确,而且公式形式简洁,使用方便,为多高层钢框架立体车库的结构选型、构件截面尺寸的确定提供了一个快速有效的初步设计方法.     

基于ADINA的板柱连接冲切破坏的非线性分析

文献[1]在计算受冲切承载力过程中,钢筋的用量未被充分考虑.通过比较冲切承载力的试验值和有限元计算值,确定有限元模拟的可行性,并探讨不同配筋率下的板柱连接冲切的破坏机理.将有限元计算与不同国家规范方法进行了比较,确定文献[6]拟合效果较好,并以此为参照,认为用显式来代替我国现行的隐式冲切承载力公式更加合理.     

混合配筋预应力混凝土密肋楼盖三维有限元数值模拟

采用有限元软件ANSYS,模拟了均布荷载作用下,周边简支混合配筋预应力混凝土密肋楼盖从开始加载到破坏的全过程,得到了极限荷载,荷载-挠度曲线和裂缝分布情况.分析表明,计算结果与试验结果吻合较好,从而验证了在对混合配筋预应力混凝土密肋楼盖进行非线性有限元数值模拟中,应用实体单元SOLID65和等效荷载法的合理性.     

格丑沟特大桥主桥受力仿真分析

格丑沟特大桥位于陕西境内红柳林至神木西新建铁路线上,主桥跨径136 m钢管混凝土系杆拱桥,针对其结构特点,应用有限元分析程序MIDAS进行了受力仿真计算分析;计算结果表明:在恒载和活载作用下结构的强度、刚度和稳定性都满足规范要求,验证了结构设计的安全性;自振特性和屈曲分析表明:该桥的面外稳定性要弱于面内稳定性,分析结果对该桥的设计、施工、监控以及维护有一定的参考价值.     

单桩横向非线性静力响应的三维有限元数值模拟

利用有限元程序ANSYS，对桩-土相互作用体系中单桩的横向静力响应进行了三维有限元数值模拟．在水平拟静态荷载作用下，分析了土体的非线性，桩-土之间接触面的分离．桩的长宽比等因素．对单桩横向响应的重要影响．最后．通过与Trochanis的数值解作比较。比较真实的反映了．单桩在水平拟静态荷载作用下的响应，以及各种非线性因素在桩-土相互作用体系中所起的作用．     

超孔隙水压对沥青混凝土的影响

研究了沥青混凝土路面水损害，通过对超孔隙水压的分析和疲劳试验研究，探讨了空隙水对路面结构的破坏形式和疲劳寿命的影响，超孔隙水压的有限元计算表明，在车载作用下将产生较高的孔隙水压力，对沥青面层形成冲刷，最终可能导致各种路面水损害；超孔隙水压对沥青混凝土的影响实验和分析证实，超孔隙水压改变沥青混凝土的破坏形式，在无水状态下疲劳破坏的形式为劈裂状。而在有水状态疲劳破坏的形式则主要表现为剪切破坏，有水状态的抗疲劳强度较无水状态的抗疲劳强度低；同回归分析，得到了沥青混凝土在有水状态和无水状态下的抗疲劳寿命估计方程，而且与实验有很好的吻合；进一步证实了沥青路面在车载下的超孔隙水压是引起早期水损坏的重要因素。     

设置阻尼器后门式刚架的减震分析

运用有限元理论及商业软件ANSYS建立了考虑材料非线性和几何非线性的空间模型,并考虑了大吨位的吊车荷载作用,进行了罕遇地震下的时程分析．通过对原结构和设置粘弹性阻尼器的结构分析对比,结果表明：设置粘弹性阻尼器使结构的纵向位移显著减小,明显的改善了刚性系杆的受力性能,保护了主体结构的安全,大幅度减小了结构底部总剪力,并改善了门式刚架的纵向抗震性能,使门式刚架的吊车吨位限值由20t提升到32t．