H型鋼部分包裹混凝土組合短柱抗震性能的試驗(yàn)研究

進(jìn)行了3個剪跨比為1.5的方鋼管約束型鋼混凝土短柱和1個相同用鋼量的型鋼混凝土對比試件的擬靜力試驗(yàn)研究,試件的主要變化參數(shù)為軸壓比(0.3,0.4和0.5)。試驗(yàn)結(jié)果表明:軸壓比為0.3的方鋼管約束型鋼混凝土柱的破壞模式為彎曲破壞,而軸壓比為0.4和0.5的方鋼管約束型鋼混凝土柱的破壞模式為剪切破壞和粘結(jié)破壞相結(jié)合。相同用鋼量條件下,方鋼管約束型鋼混凝土短柱的受剪承載力、延性、層間變形能力和耗能性能明顯優(yōu)于型鋼混凝土柱。隨軸壓比的增加,方鋼管約束型鋼混凝土短柱的受剪承載力提高,但延性和極限變形能力降低。對鋼管的彈塑性應(yīng)力分析結(jié)果表明:水平荷載施加過程中,發(fā)生彎曲破壞試件的鋼管不屈服,而發(fā)生剪切破壞試件的鋼管在下降段屈服。

鋼_混凝土組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)研究

基于端板螺栓連接的鋼-混凝土組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),對其受力過程、破壞形式、滯回曲線、骨架曲線、延性等抗震性能進(jìn)行了較為深入的研究與分析。結(jié)果表明:端板螺栓連接的鋼-混凝土組合梁與混凝土柱節(jié)點(diǎn)試件的滯回曲線呈梭形,且較為豐滿,耗能能力強(qiáng);組合梁橫向配筋率及其配筋形式、組合梁剪力連接度對節(jié)點(diǎn)的承載力影響并不顯著,但對節(jié)點(diǎn)的延性有顯著的影響。橫向配筋率的增大及橫向配筋為封閉式可提高節(jié)點(diǎn)的變形能力,剪力連接度越高變形能力越強(qiáng)。

進(jìn)行了3個剪跨比為1.5的圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱和1個鋼筋混凝土對比試件的擬靜力試驗(yàn)研究,試驗(yàn)中的主要參數(shù)為軸壓比(0.35,0.45和0.55)。試驗(yàn)結(jié)果表明:鋼筋混凝土短柱的破壞模式為剪切破壞,延性和變形能力很差;圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的破壞模式為彎曲破壞,延性和變形能力優(yōu)越。外包鋼管對核心混凝土的約束作用限制了核心混凝土的受剪開裂,改變了鋼筋混凝土短柱的破壞模式,顯著提高了鋼筋混凝土短柱的受剪承載力、延性、變形能力和耗能性能。隨軸壓比的提高,圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的水平承載力提高,延性系數(shù)降低,但軸壓比對圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的極限變形能力無明顯影響。對鋼管的彈塑性應(yīng)力分析結(jié)果表明:水平荷載施加過程中,鋼管并未受剪屈服。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的荷載-位移恢復(fù)力模型,提出了設(shè)計(jì)建議,可為工程實(shí)踐提供參考。

鋼管約束鋼筋混凝土短柱具有優(yōu)越的延性和彈塑性層間變形能力,因此在轉(zhuǎn)換柱中應(yīng)用時可顯著提高轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。對大連中國石油大廈外筒的鋼管約束鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換短柱進(jìn)行了抗震性能模型試驗(yàn),模型比例為1∶6。試驗(yàn)中的主要參數(shù)為軸壓比、剪跨比和對拉鋼筋設(shè)置。試驗(yàn)結(jié)果表明,鋼管約束混凝土短柱中,鋼管對核心混凝土的有效約束限制了核心混凝土剪切破壞的產(chǎn)生,改變了鋼筋混凝土短柱在水平地震作用下的剪切脆性破壞模式。在抗震工程中采用鋼管約束鋼筋混凝土柱可有效提高鋼筋混凝土框架短柱的延性、彈塑性層間變形能力和耗能性能,從而顯著提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

為研究預(yù)應(yīng)力鋼帶加固鋼筋混凝土短柱的抗震性能,對6個預(yù)應(yīng)力鋼帶加固鋼筋混凝土短柱試件和3個對比試件進(jìn)行低周反復(fù)荷載試驗(yàn)。結(jié)合試驗(yàn)研究結(jié)果,分析預(yù)應(yīng)力鋼帶加固柱的破壞形態(tài)、滯回曲線、位移延性系數(shù)、骨架曲線、耗能性能和剛度退化;研究軸壓比、剪跨比、鋼帶間距對加固試件抗震性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用預(yù)應(yīng)力鋼帶加固鋼筋混凝土短柱可以明顯改善其延性、變形能力和耗能性能,并且能顯著提高短柱的抗剪承載力,抗震性能得到顯著提高和改善。

為解決實(shí)際工程中遇到的鋼管混凝土斜折柱抗震性能的問題,進(jìn)行了3個1/3縮尺的鋼管混凝土斜折柱低周反復(fù)荷載試驗(yàn)。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,研究了各鋼管混凝土柱的承載力、剛度、延性、滯回特性及破壞特征,建立了鋼管混凝土斜折柱承載力簡化計(jì)算方法。研究表明:鋼管混凝土斜折柱,經(jīng)合理設(shè)計(jì)可以滿足抗震要求。

混凝土在建筑工程中有著非常重要的意義，為了保證建筑工程的質(zhì)量，施工的過程中，必須對混凝土的施工引起重視。本文結(jié)合本人的工作經(jīng)驗(yàn)，主要就混凝土延性柱耗能器抗震性能的試驗(yàn)展開相關(guān)論述。

鋼骨混凝土l形柱抗震性能試驗(yàn)研究——對4個鋼骨混凝土(src)l形柱試件進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，觀察了兩種不同配鋼形式的鋼骨混凝土l形柱在沿工程軸方向加載和斜向加載的受力全過程和破壞形態(tài)．分析了鋼骨混凝土l形柱的破壞特點(diǎn)，給出了荷載一位移滯回曲線、承載力...

采用擬靜力試驗(yàn)方法對組合樓板在循環(huán)荷載作用下的受力性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,并由此得到組合樓板的滯回曲線、骨架曲線及荷載和撓度的特征值。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用可靠構(gòu)造措施的壓型鋼板和混凝土組合作用明顯,在不失較高承載力的同時,組合樓板仍具有良好的抗震性能。同時還對試驗(yàn)板件進(jìn)行了非線性有限元分析,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。

型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)研究

針對我國現(xiàn)階段《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50010-2002)所推廣的hrb400級高強(qiáng)鋼的混凝土柱應(yīng)用于大型火電廠的抗震性能試驗(yàn)研究還處于起步階段,相關(guān)研究還不是很多,正是基于此對配置hrb400縱筋及箍筋的混凝土框架柱進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn),采用2根剪跨比為1.5的短柱,對比配置普通鋼筋的框架柱,展開相關(guān)試驗(yàn)研究。

混凝土柱環(huán)梁節(jié)點(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)研究

加層混凝土柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)研究——闡述了直接加層法中加層拄節(jié)點(diǎn)的常用做法，介紹了化學(xué)結(jié)構(gòu)膠植筋加層混凝土柱和直接焊接植筋加層混凝土拄在低周反復(fù)水平荷載作用下的抗震性能試驗(yàn)．并根據(jù)這兩種拄的荷載位移滯回曲線及其骨架線，對其破壞機(jī)制、恢復(fù)力...

重載柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)整體防倒塌能力具有重要意義。通過對一種新型組合重載柱節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),對該類節(jié)點(diǎn)的抗震性能作出評估。試驗(yàn)結(jié)果表明,新型重載柱節(jié)點(diǎn)具有較高的抗剪承載力和良好的抗震性能。

針對我國現(xiàn)階段gb50010—2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所推廣的hrb400級高強(qiáng)鋼的混凝土柱應(yīng)用于大型火電廠的抗震性能試驗(yàn)研究還處于起步階段,相關(guān)研究還不是很多,基于此對配制高強(qiáng)鋼筋箍筋混凝土框架柱進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn),采用2根剪跨比為1.5的短柱,對比配制普通鋼筋的框架柱,展開相關(guān)試驗(yàn)研究。

為了研究高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土短柱在地震作用下的抗震性能,采用建研式加載裝置,通過14根高強(qiáng)混凝土短柱試件的低周反復(fù)加載試驗(yàn),研究了高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土短柱的破壞形態(tài)、滯回性能、骨架曲線、變形和延性、耗能能力以及高強(qiáng)箍筋的應(yīng)力發(fā)揮水平和受剪承載力計(jì)算等,分析了軸壓比、剪跨比、箍筋強(qiáng)度、箍筋間距、箍筋形式和混凝土強(qiáng)度等因素對短柱破壞形態(tài)、滯回性能和承載力的影響。結(jié)果表明:短柱破壞形態(tài)受設(shè)計(jì)參數(shù)的影響有剪切破壞和剪切黏結(jié)破壞兩類;與普通強(qiáng)度箍筋混凝土短柱相比,高強(qiáng)箍筋高強(qiáng)混凝土短柱在節(jié)約材料的同時具有優(yōu)越的抗震性能和抗倒塌能力;達(dá)到極限荷載后,箍筋的應(yīng)變發(fā)展較快,高強(qiáng)箍筋的強(qiáng)度發(fā)揮充分,短柱的抗震性能明顯改善;通過對高強(qiáng)箍筋應(yīng)力取值進(jìn)行適當(dāng)修正,采用gb50010—2010規(guī)范公式計(jì)算高強(qiáng)箍筋高強(qiáng)混凝土短柱的受剪承載力是可行的。

新型鋼管混凝土組合剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究

為了確保結(jié)構(gòu)安全及優(yōu)化設(shè)計(jì),以一幢28層鋼管混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際工程為背景,針對3個構(gòu)造不同的足尺矩形鋼管混凝土柱-h型鋼梁節(jié)點(diǎn)開展了低周反復(fù)荷載試驗(yàn),對節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)、滯回曲線、位移延性和耗能等進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:3個節(jié)點(diǎn)均實(shí)現(xiàn)了\"強(qiáng)柱弱梁\"、\"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件\"的設(shè)計(jì)目標(biāo),破壞形態(tài)均為梁端形成塑性鉸;各節(jié)點(diǎn)的滯回曲線均呈梭形,表現(xiàn)出較好的耗能性能;當(dāng)層間位移角不大于1/50時,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造對其承載能力和耗能無顯著影響;3個節(jié)點(diǎn)的剛度退化規(guī)律基本一致。

第32卷第11期vol.32no.11工程力學(xué) 2015年11月nov.2015engineeringmechanics160 ——————————————— 收稿日期：2014-04-10；修改日期：2014-10-08 基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51278477)；國家科技支撐計(jì)劃課題項(xiàng)目(2014bal05b04)；中國建筑科學(xué)研究院自籌基金項(xiàng)目(20120106330730073) 通訊作者：王廣勇(1971―)，男，山東人，高工，博士，從事結(jié)構(gòu)防災(zāi)技術(shù)研究(e-mail:wanggy0609@163.com). 作者簡介：史毅(1961―)，女，北京人，高工，學(xué)士，從事結(jié)構(gòu)耐火性能研究(e-mail:firelab@china.com)； 張東明(1970―)，女，山東人，工程師，學(xué)士，從事結(jié)

通過1榀兩跨三層實(shí)腹式型鋼混凝土(src)異形柱中框架的低周反復(fù)加載試驗(yàn),觀察其受力過程及破壞形態(tài),分析其荷載-位移滯回曲線和骨架曲線、承載能力、層間位移角、延性、耗能以及剛度退化等力學(xué)特性。結(jié)果表明:實(shí)腹式src異形柱中框架屬于典型的"強(qiáng)柱弱梁"結(jié)構(gòu),破壞機(jī)制為梁鉸機(jī)制;滯回曲線飽滿,破壞時結(jié)構(gòu)整體位移延性系數(shù)均值達(dá)到5.5,等效黏滯阻尼系數(shù)達(dá)到0.249;抗倒塌能力強(qiáng),極限彈塑性層間位移角約為1/39～1/13。實(shí)腹式src異形柱中框架總體上表現(xiàn)出良好的抗震性能,可以應(yīng)用于高抗震設(shè)防烈度區(qū)的多高層建筑中。

對壓型鋼板和竹板組成的組合墻體,進(jìn)行了5塊試件的抗震試驗(yàn)研究。對由兩種不同型號和厚度的壓型鋼板以及不同厚度竹板的兩類墻體試件進(jìn)行了無豎向力水平低周反復(fù)加載和有豎向力水平低周反復(fù)加載試驗(yàn),得到了各類墻體的承載力指標(biāo)和位移延性系數(shù)μ、耗能系數(shù)e等抗震性能指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明:竹板的厚度改變對墻體的水平抗剪強(qiáng)度、剛度影響不大,而壓型鋼板的厚度和波高的變化對墻體的承載力指標(biāo)和位移延性系數(shù)μ、耗能系數(shù)e等抗震性能指標(biāo)影響顯著。