不同轴压比装配式RC圆柱抗震性能分析

为研究轴压比对装配式全灌浆套筒连接高强混凝土圆柱抗震性能的影响,采用有限元软件ABAQUS建立装配式钢筋混凝土(RC)圆柱的数值分析模型,并进行验证.在试验参数的基础上,扩大数值模型轴压比的取值范围,研究轴压比对装配式RC圆柱的承载能力、刚度退化及延性性能等抗震性能指标的影响规律.结果表明:模拟得到的破坏形态、骨架曲线与试验结果基本吻合,且精度较高;当轴压比由0.20增至0.90时,试件的屈服荷载、峰值荷载均随轴压比增大而增大,延性性能反而降低,试件的极限位移由67.50 mm减少至31.76 mm,降低约53%;当轴压比大于0.90时,试件的承载能力、延性性能均随轴压比的增加而降低.因此,轴压比对装配式RC圆柱抗震性能的影响较大,在较高轴压比下,装配式RC圆柱仍具有较好的抗震性能.     

不同轴压比冻融RC剪力墙抗震性能试验

通过人工气候快速冻融技术仿真混凝土结构所处的冻融环境,制作4榀剪跨比为2.14的RC剪力墙试件进行冻融循环试验,继而采用悬臂梁式加载方案对其进行拟静力加载试验,以研究轴压比变化和冻融循环作用对RC剪力墙承载能力、变形能力、强度衰减、初始刚度、刚度退化以及耗能能力等抗震性能指标的影响规律.结果表明:相同轴压比下,经冻融循环作用后的RC剪力墙试件加载破损更加严重,其初始刚度、水平承载能力、变形能力和耗能能力均有不同程度的退化,同时,强度衰减幅度、刚度退化速率、不同受力状态下的剪切变形及其占总变形的比例均有不同程度的增大;冻融循环次数相同时,随轴压比的增加,RC剪力墙试件破坏时裂缝分布范围、墙顶水平承载能力、初始刚度、强度衰减幅度以及刚度退化速率均逐渐增大,而变形能力、耗能能力、不同受力状态下的剪切变形、屈服状态下剪切变形占总变形的比例逐渐降低,在峰值状态下则逐渐增大并逐渐成为主要变形.综合考虑冻融损伤参数D与轴压比n对RC剪力墙峰值荷载与极限位移的影响,通过多参数拟合得到了考虑冻融损伤的RC剪力墙峰值荷载与极限位移计算式.该研究可为严寒地区以剪力墙为主要抗侧力构件的在役高层建筑结构的性能评估提供参考.     

HPFL加固不同轴压比RC剪力墙抗震性能研究

高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(high performance ferrocement laminate,HPFL)加固法是一种用钢筋网增强的高性能复合砂浆薄层材料加固结构的新方法。剪力墙抗震性能的重要影响因素之一是轴压比,文章通过3个缩尺比例为1∶2的一字形钢筋混凝土剪力墙试验模型的拟静力试验和有限元数值模拟分析,研究了在不同轴压比下经HPFL加固后的剪力墙的抗震性能,包括加固墙的抗震承载力、延性、耗能能力、裂缝开展模式等的改善情况。研究结果表明,加固墙比非加固墙的抗震承载力有明显改善,加固墙的开裂荷载及水平极限承载力都有大幅提高,延性及耗能能力随着轴压比增大而减小。     

高轴压比下UHTCC梁柱节点抗震性能试验

通过4个超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)新型梁柱节点的低周反复荷载试验,研究了高轴压比下节点的裂缝特征、承载能力和荷载-变形滞回曲线.结果表明:UHTCC可有效控制裂缝宽度,呈多缝开裂,核心区箍筋间距减少对提高节点的抗剪承载力和剪切延性不明显,在极限荷载下节点核心区剪切变形引起的梁端位移占梁端总位移的比例约45%～70%,高轴压比下UHTCC节点具有较强的耗能能力和抗震性能.     

不同轴压比再生混凝土框架柱抗震性能试验研究

文章通过对5个粗骨料取代率为100%再生混凝土框架柱低周反复荷载下的抗震性能试验,研究各试件的破坏形式、滞回特性、延性性能、承载能力,分析轴压比对试件的抗震性能的影响。结果表明:在剪跨比、配箍率、混凝土强度都一致的条件下,随着轴压比的增加,试件的滞回曲线越来越扁平,耗能能力、延性及极限承载力不断下降。再生混凝土框架柱抗震性能的变化规律与普通混凝土柱基本相似,略低于普通混凝土柱构件,因而可以确定再生混凝土框架柱适用于低轴压结构。     

往复水平荷载下不同梁截面RCS空间组合件变形性能分析

为研究六边形孔钢梁-复合焊接闭合箍筋约束砼柱空间组合件的变形性能,对9个梁柱平面及空间组合件的1/2比例模型施加低周往复荷载.通过测量各位移幅值下测点的变形,分析各测点变形的发展规律及所占总变形的比例,明确结构相对应的破坏类型,为土建工程实际施工设计提供理论的变形容许值.试验结果表明:位移角为1/250,1/65,1/45,1/20 rad分别与组合件整体完好、轻度破坏、中度破坏、重度破坏4种类型相对应,其值可作为不同性能要求的建议变形容许值,组合件梁端弯曲变形导致的层间水平位移占层间总位移的百分比最高.     

不同轴压比下的自密实混凝土加固框架节点抗震性能试验研究

制作了3个自密实混凝土加固框架中节点,采用MTS伺服加载系统进行自密实混凝土加固节点的拟静力试验,研究不同轴压比对自密实混凝土加固节点抗震性能的影响.3个加固试件的轴压比分别为0.1,0.2,0.3.通过对试件破坏过程、新老钢筋应变、荷载位移滞回曲线等试验结果的分析得到:随柱端轴压比的增加,柱端压力对节点核心区的约束作用逐渐增大,加固节点的抗剪承载力、耗能能力、结构刚度等随之提高,而加固节点的极限位移、位移延性系数随之降低.     

自复位RC框架柱脚节点在不同轴压比下的抗震性能试验研究

自复位RC框架柱脚节点将无黏结预应力钢筋与新型金属消能阻尼器结合,在保证结构足够的承载力和耗能能力的前提下,能有效减小传统框架结构水平地震作用下产生的残余变形.对2个采用了新型可更换阻尼器的自复位RC框架柱脚节点进行了低周往复荷载抗震试验,对比分析了不同轴压比下框架柱脚节点的受力机制、滞回曲线、耗能能力、复位能力等性能.试验结果表明:自复位RC框架柱脚节点的耗能主要来自阻尼器的屈服耗能,不同轴压比下该框架柱脚节点的耗能能力大致相当;高轴压比导致框架柱产生轻微的塑性变形,从而使残余变形增大,相应的复位能力略有降低.     

变轴压比预制高强混凝土混合配筋管柱抗震性能研究

通过对3根预制高强混凝土混合配筋管柱试件在不同轴压比下的拟静力试验,研究了轴压比对其抗震性能的影响.其中管柱试件中预应力钢棒和HRB400级钢筋各配置6根,两者间隔布置.详细记录试件的破坏过程,得到试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、变形能力、承载力退化曲线和耗能能力等.试验结果表明:各试件均为受弯破坏,延性系数为2.50~2.93,极限位移角为1/33~1/27;配置预应力筋的混合配筋管柱试件残余位移较小,自复位能力较强;轴压比是影响试件延性和耗能能力的重要因素,随着轴压比增大,试件延性降低,耗能能力减弱.     

不同轴压比对GFRP水泥基模板-复合剪力墙抗震性能影响分析

为研究轴压比对GFRP水泥基模板-复合剪力墙抗震性能的影响,根据实际工况,选用合理的材料本构模型,分别设计了4组轴压比不同的GFRP水泥基模板-复合剪力墙试件,并利用有限元模拟方法对比分析了4组试件在往复荷载作用下的抗震性能.模拟结果表明：各组试件所呈现出的滞回曲线饱满,说明GFRP水泥基模板同混凝土协同工作性能良好,GFRP水泥基模板-复合剪力墙表现出较好的抗震性能;在一定程度上提升轴压比可有效提升GFRP水泥基模板-复合剪力墙的承载能力和耗能能力,但会降低其延性;轴压比的增加对GFRP水泥基模板-复合剪力墙的初始刚度和刚度退化速率的影响较小.     

不同连接方式的不锈钢梁柱节点的抗震性能有限元分析

目的研究国内S316L不锈钢材料梁柱栓焊连接节点的承载性能及变形能力,比较不同种类螺栓(不锈钢螺栓A4-80、A4-70及达克罗8.8级)所对应的节点力学性能的差异.方法考虑不锈钢材料抗滑移系数较小,所以将摩擦型连接改进为承压型连接开孔受力,并分别对8 mm、12 mm、14 mm、16 mm的不同厚度不锈钢板材进行材性试验;通过数据处理得出材料精确的本构关系,根据S316L不锈钢材及3种螺栓材料本构关系,采用高效精确的有限元模型对不锈钢材梁柱节点在梁端施加循环往复荷载,进行循环加载下的受力性能模拟分析.结果延性系数最好的是达克罗8.8级所对应的节点,延性系数为4.2,另外两种螺栓对应的节点延性系数基本相同,都达到4.1,模拟结果与试验较符合.结论 3种螺栓对应的节点承载性能和抗震性能相差不大,综合考虑金属间腐蚀和价格等因素,建议选用A4-70螺栓应用于不锈钢梁柱栓焊节点中.     

高轴压比框架柱抗震性能试验研究

在低周反复荷载作用下,进行７个１／３缩比钢筋混凝土框架柱试件的试验,重点研究在高轴压比下,常规钢筋混凝土框架柱的抗震性能,以及轴压比变化对框架柱滞回特性影响,研究结果表明,当设计轴压比达到０．９时,即使是具有良好的配筋构造,钢筋混凝土框架柱屈服后也将体现出较为明显的强度及刚度退化。     

不同连接方式的不锈钢梁柱节点抗震性能试验研究

为研究国内S31608不锈钢材料栓焊混接梁柱节点的承载性能及变形能力,比较不同种类的螺栓(A4-80、A4-70、达克罗8.8级)以及剪切板是否进行三面围焊等因素对节点力学性能的影响,采用摩擦型连接配置螺栓数量,按照承压型连接确定开孔尺寸,设计了5个梁柱节点足尺试件,在循环往复荷载作用下进行试验.结果表明,3种螺栓所对应的试件极限承载力分别为241.2,235.4和251.6 k N,塑性极限转角分别为3.33×10~(-2),3.38×10~(-2)和3.31×10~(-2)rad,对剪切板进行三面围焊和未进行围焊所对应的试件极限承载力分别为346.7和348.7 KN,塑性极限转角分别为4.3×10~(-2)和5.2×10~(-2)rad.5个试件的滞回曲线饱满光滑,无捏缩现象.不同种类的螺栓对试件的承载能力和延性性能影响较小,综合考虑金属间腐蚀和单价等因素,建议选用A4-70螺栓应用于不锈钢梁柱栓焊节点中.     

纤维布加固高轴压混凝土柱抗震性能

设计了 3个高轴压混凝土柱试件 ,其中 1个为对比试件 ,2个为采用了不同包裹形式的纤维布加固试件 ;在低周反复荷载作用下 ,通过对试验现象和测试数据详细的描述与对比分析 ,研究了纤维布加固法对高轴压混凝土柱抗震性能的改善情况 ;利用通用有限元计算程序 ,对低周反复试验进行了全过程仿真模拟 .研究表明 ,适宜的纤维布加固方式 ,可以大幅度提高高轴压混凝土柱的抗震性能 ,同时利用考虑纤维布约束混凝土本构关系的有限元计算方法能够较为准确地模拟纤维布加固高轴压混凝土柱的非线性性能 .     

钢结构梁柱连接节点抗震性能研究进展

钢结构梁柱连接节点是保证梁和柱协同工作的关键部件,其性能直接影响结构的刚度、稳定性和承载能力.对钢结构梁柱节点应用及发展历史进行回顾,对近年来节点抗震性能的研究进展及其构造措施的改进进行总结.发现目前梁柱连接节点的耗能能力和塑性变形多是由梁端形成的塑性铰提供;尽管这些节点在实验中表现出优越的抗震性能,但实际工程这些节点...     

高轴压比下PVA-ECC柱抗震性能试验研究

设计了3根PVA-ECC柱进行低周反复加载试验,分析了高轴压比下配箍率变化对柱抗震性能的影响,并与普通钢筋混凝土柱进行对比,分析其在滞回性能、延性、耗能性能及刚度退化上的差异.结果表明:3根PVA-ECC柱在低周反复荷载作用下均发生弯曲破坏,没有出现普通钢筋混凝土柱的劈裂、剥落与黏结破坏;随着箍筋间距的减小,抗震延性得到改善,箍筋间距70mm和50mm的柱与间距90mm的柱相比,位移延性、极限弹塑性位移角、等效黏滞阻尼系数分别增加了15.6%~16.3%,17.1%~20.6%和15.6%~17.8%;最后给出了满足一定位移延性和极限弹塑性位移角的抗震设计要求的最小配箍率的建议值.     

体积配箍率对轴压比超限的钢筋混凝土框架柱抗震性能的影响

利用ABAQUS软件对试验原型结构的试验进行模拟,并根据试验原型结构的试验结果对ABAQUS软件中的模型参数进行修正.在此基础上创建5个体积配箍率不同的框架柱,在固定轴向荷载和低周反复荷载作用下进行模拟试验;通过分析构件的骨架曲线和滞回曲线,找出体积配箍率对轴压比超限框架柱抗震性能的影响规律.研究结果表明:随着体积配箍率的增加,框架柱荷载-位移曲线愈加饱满;位移延性系数和极限位移得到显著提高,并具有良好的延性及耗能能力.     

废弃玻璃混凝土梁柱节点的抗震性能

为研究废弃玻璃混凝土梁柱十字节点的抗震性能,采用有限元软件ABAQUS,通过改变废弃玻璃替代率、节点配箍率等参数,建立6个在低周反复载荷作用下废弃玻璃混凝土梁柱节点的模型,得到了节点构件的滞回曲线及骨架曲线、延性系数等,观察节点的受力情况、破坏形态.研究结果表明:在梁端低周反复载荷作用下,废弃玻璃混凝土梁柱节点的承载力、延性性能较普通混凝土出现降低的趋势,但降低的数值很小,与普通混凝土梁柱节点的抗震性能基本相似.     

复式钢管混凝土梁柱节点抗震性能研究

复式钢管混凝土柱具有较高抗压承载力,在地震区不受轴压比限制,在大跨度桥梁中应用较多,可将其用于大跨度或超高层房屋建筑。为满足强节点弱杆件的抗震设计要求,设计了T型加劲板和加腋两种加强型连接方式对钢熙和柱外层钢板进行连接。利用有限元软件ANSYS对节点进行了单调加载和往复加载的抗震性能对比分析。结果表明：加强型节点承载力高,耗能能力较高,延性较好,且不会发生节点域的板件断裂,破坏时梁有很长的屈服平台,属于延性破坏,节点破坏时塑性铰外移,满足强节点弱杆件的抗震设计原则。