方圓鋼管再生混凝土柱抗震性能試驗與對比分析

為了研究方鋼管再生混凝土柱-鋼梁框架節(jié)點在不同影響因素下的抗震性能,基于現(xiàn)行設計規(guī)范,以再生骨料取代率、粘結(jié)滑移、混凝土等級為設計變化參數(shù),設計并制作了4根節(jié)點模型并進行了擬靜力試驗。詳細觀察了破壞過程,得到了實測滯回曲線?；谠囼灁?shù)據(jù),詳細分析了各設計變化參數(shù)對節(jié)點承載力、剛度、位移延性系數(shù)及耗能能力的影響程度。研究結(jié)果表明,各變化參數(shù)下的節(jié)點模型在破壞形態(tài)上都表現(xiàn)一致,均表現(xiàn)出鋼梁翼緣的斷裂破壞;不同再生骨料取代率對節(jié)點抗震性能影響不大;粘結(jié)滑移有否對節(jié)點抗震性能影響極小;混凝土等級越高,節(jié)點承載能力隨之變大,但變形能力變差。研究成果可為方鋼管再生混凝土柱-鋼梁結(jié)構(gòu)的推廣和應用提供理論參考。

為了研究方鋼管再生混凝土柱-鋼梁框架節(jié)點在不同影響因素下的抗震性能,基于現(xiàn)行設計規(guī)范,以再生骨料取代率、粘結(jié)滑移、混凝土等級為設計變化參數(shù),設計并制作了4根節(jié)點模型并進行了擬靜力試驗。詳細觀察了破壞過程,得到了實測滯回曲線?；谠囼灁?shù)據(jù),詳細分析了各設計變化參數(shù)對節(jié)點承載力、剛度、位移延性系數(shù)及耗能能力的影響程度。研究結(jié)果表明,各變化參數(shù)下的節(jié)點模型在破壞形態(tài)上都表現(xiàn)一致,均表現(xiàn)出鋼梁翼緣的斷裂破壞;不同再生骨料取代率對節(jié)點抗震性能影響不大;粘結(jié)滑移有否對節(jié)點抗震性能影響極小;混凝土等級越高,節(jié)點承載能力隨之變大,但變形能力變差。研究成果可為方鋼管再生混凝土柱-鋼梁結(jié)構(gòu)的推廣和應用提供理論參考。

參照普通混凝土配合比設計方法,按照再生粗骨料摻入量0、25%、50%、75%和100%制作了長徑比為4.0、徑厚比為20.75的共五組15個試件,進行軸心受壓試驗,研究不同再生粗骨料取代率對圓鋼管再生混凝土短柱承載能力的影響。結(jié)果表明:鋼管再生混凝土柱的軸壓破壞形態(tài)與鋼管普通混凝土柱相似,鋼管再生混凝土柱的實測彈性極限荷載比鋼管普通混凝土柱低,且隨再生粗骨料取代率的增加而降低,和再生粗骨料取代率成反比關(guān)系。在摻入量合適的情況下,圓鋼管再生混凝土柱應用實際是可行的。

不同配筋率的再生混凝土柱抗震性能試驗研究——本文對1根普通混凝土柱和4根全再生混凝土柱模型進行了低周反復荷載試驗研究，模型按1／2縮尺。在試驗基礎上，分析了其承載力、剛度及其退化過程、滯回特性、延性、耗能能力、破壞形態(tài)等。研究表明：隨著配筋率的增...

為了對圓鋼管再生混凝土短柱的計算公式進行研究,建立了圓鋼管再生混凝土軸壓短柱有限元模型,并驗證了模型的正確性.使用四種規(guī)范對13根圓鋼管再生混凝土短柱有限元模型進行了計算分析,結(jié)果表明:規(guī)范aci(2005)、規(guī)范asic(2005)和規(guī)范aij(1997)對于圓鋼管再生混凝土軸壓短柱的計算結(jié)果偏安全,但精確度較低；規(guī)范(gb50936-2014)的計算結(jié)果不僅偏安全,而且計算精確度較高,但此規(guī)范未考慮骨料取代率的影響.對規(guī)范(gb50936-2014)中的公式進行了修正,提出了修正系數(shù)θ,并驗證了修正系數(shù)的正確性.

為研究方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點的抗震性能,對4個不同構(gòu)造措施的方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點進行了低周反復加載試驗,對試件破壞過程及模式進行了細致的觀測,并對滯回曲線、骨架曲線、承載能力、耗能能力、延性性能及剛度退化等多項抗震性能指標進行詳細分析,以此揭示不同的節(jié)點構(gòu)造措施對方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點抗震性能的影響。研究結(jié)果表明:各試件的滯回曲線均較飽滿,試件的受力過程均可分為彈性階段、彈塑性階段和破環(huán)階段；增設節(jié)點板或加強環(huán)等措施能夠提高試件的承載能力與初始剛度；各試件的平均位移延性系數(shù)在2.42~3.24具有較好的延性性能；各試件在破壞狀態(tài)時的等效粘滯阻尼系數(shù)均在0.50以上,表明該型節(jié)點具有良好的耗能能力；隨著加載目標位移值的不斷增加,剛度退化規(guī)律呈現(xiàn)出先快后慢的特點。

通過12根frp-圓鋼管混凝土試件和1根圓鋼管混凝土對比試件的抗剪試驗,研究環(huán)向包裹frp布時圓鋼管混凝土柱的受剪性能,分析了剪跨比、軸壓比、含鋼率、混凝土強度、frp布層數(shù)等對frp-圓鋼管混凝土柱受剪性能的影響。研究結(jié)果表明,從開始加載至frp布斷裂,frp布和鋼管保持協(xié)同工作,frp-圓鋼管混凝土柱具有良好的變形能力。剪跨比和含鋼率顯著影響frp-圓鋼管混凝土柱的受剪承載力,frp-圓鋼管混凝土柱受剪承載力隨剪跨比的增大而減小,隨含鋼率的增大而增大。增加frp布層數(shù)、提高混凝土強度和增大軸壓比均可小幅度提高frp-圓鋼管混凝土柱的受剪承載力。在試驗研究的基礎上,提出了frp-圓鋼管混凝土柱受剪承載力計算式,得出的計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。

通過14根組合柱試件在高軸向壓力和低周反復水平荷載作用下的試驗,研究了鋼骨-方鋼管高強混凝土柱的抗震性能。試驗結(jié)果表明,該組合柱滯回曲線飽滿,具有良好的耗能能力;軸壓比、混凝土強度、寬厚比、含骨率等參數(shù)對組合柱的極限承載力和剛度具有顯著影響,但是延性和耗能主要受軸壓比和含骨率影響,其中軸壓比是最主要的因素;鋼骨的加入使方鋼管高強混凝土柱的位移延性系數(shù)有了顯著提高,但是當內(nèi)填混凝土強度很高時,為了滿足抗震設計的要求,保證組合柱具有良好的延性,仍有必要對其軸壓比的限值作出規(guī)定。研究成果可為鋼骨-方鋼管高強混凝土柱在高烈度地震區(qū)的應用提供參考。

為解決實際工程中遇到的鋼管混凝土斜折柱抗震性能的問題,進行了3個1/3縮尺的鋼管混凝土斜折柱低周反復荷載試驗。在試驗基礎上,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算方法。研究表明:鋼管混凝土斜折柱,經(jīng)合理設計可以滿足抗震要求。

基于5根圓銅管再生混凝土長柱試驗，選取了合理的本構(gòu)關(guān)系，利用大型通用有限元軟件abaqus對圓鋼管再生混凝土長柱進行了靜力加栽，并對比分析了模擬結(jié)果與試驗結(jié)果。在此基礎上對圓鋼管再生混凝土長柱進行了參數(shù)分析，研究了長細比、取代率對圓鋼管再生混凝土長柱受力性能的影響。結(jié)果表明，構(gòu)件的承栽力隨著長細比的提高而降低，隨著取代率的提高呈先提高后降低的趨勢。

方鋼管混凝土柱的抗震性能試驗研究——通過低周反復加載試驗研究方鋼管混凝土柱的抗震性能，分析了其在水平地震作用下的承載能力、變形能力、剛度退化、耗能能力以及結(jié)構(gòu)的破壞機制，為進一步的理論分析提供參考。同時研究了含鋼率、長細比和軸壓比對方鋼管混凝...

為研究t形鋼管再生混凝土柱-鋼梁框架節(jié)點的抗震性能,取再生骨料取代率為100%,根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范制作了3個節(jié)點試件模型并進行了擬靜力試驗.研究軸壓比對節(jié)點抗震性能的影響,觀察節(jié)點在加載全程中的破壞過程,分析滯回曲線、骨架曲線、延性、剛度退化、耗能能力及核心區(qū)剪切變形等抗震性能指標.結(jié)果表明:節(jié)點的破壞形態(tài)大體相似,表現(xiàn)為鋼梁出現(xiàn)塑性鉸的局部屈曲破壞,滿足了\"強柱弱梁、強節(jié)點弱桿件\"的抗震設計要求;軸壓比對節(jié)點的極限承載力和延性有一定影響,軸壓比越大,節(jié)點的極限承載力越高,但延性和耗能能力會降低,且剛度退化越嚴重;節(jié)點的滯回曲線飽滿、具有良好的抗震性能,可在抗震設防區(qū)及其他地區(qū)推廣該類節(jié)點的使用.

鋼骨-鋼管混凝土柱抗震性能試驗研究——了解鋼骨一鋼管混凝土柱在低周往復荷載作用下的力學性能，為鋼骨鋼管混凝土柱的推廣應用提供依據(jù)。本文對5根構(gòu)件開展擬靜力試驗并對試驗結(jié)果進行了分析，得到不同軸壓比和不同含骨率下的荷載一位移滯回曲線，并分析比較了...

再生混凝土柱的受力性能試驗——通過對l0根再生混凝土柱的試驗，研究混凝土強度、初始偏心距、長細比對再生混凝土柱受力性能的影響，并將其承載力和普通混凝土柱受力性能進行了比較。

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，主要就混凝土延性柱耗能器抗震性能的試驗展開相關(guān)論述。

鋼_混凝土組合梁與混凝土柱節(jié)點的抗震性能試驗研究

基于端板螺栓連接的鋼-混凝土組合梁與混凝土柱節(jié)點的低周反復荷載試驗,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)點試件的滯回曲線呈梭形,且較為豐滿,耗能能力強;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)點的承載力影響并不顯著,但對節(jié)點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)點的變形能力,剪力連接度越高變形能力越強。

裝配式鋼管混凝土柱-蓋梁節(jié)點施工簡單、工期短,逐漸在橋梁建設中廣泛運用。提出一種帶抗剪環(huán)的新型鋼管混凝土柱-蓋梁節(jié)點,介紹裝配式節(jié)點在橋梁施工中的施工工序。設計7個鋼管直徑超過508mm的大規(guī)模節(jié)點試件,通過低周反復荷載試驗對6個抗剪環(huán)節(jié)點和1個鋼筋籠節(jié)點進行了地震響應分析。對比分析節(jié)點的破壞形態(tài)、有效剛度、延性、滯回性能和極限承載能力等力學特性,得到如下結(jié)論:鋼管混凝土柱出現(xiàn)初始撕裂時的位移隨著構(gòu)件的有效剛度增大而增大,蓋梁的開裂情況則隨著鋼管混凝土柱埋深的增加而減少。埋深相近的情況下,抗剪環(huán)節(jié)點的極限荷載承載力大于鋼筋籠節(jié)點;抗剪環(huán)節(jié)點的整體延性隨著徑厚比d/t的增大而減小。

為了進一步在實際工程中推廣應用橡膠混凝土,進行了六根圓鋼管橡膠混凝土柱和三根圓鋼管普通混凝土柱的軸壓性能試驗。分析了混凝土強度、橡膠顆粒摻量對鋼管混凝土柱軸壓性能的影響,并與普通鋼管混凝土柱進行了對比。試驗結(jié)果表明:隨著混凝土強度的增加,鋼管橡膠混凝土短柱的承載力不斷提高,延性逐漸減小;隨著橡膠顆粒摻量的增加,鋼管橡膠混凝土短柱的承載力不斷提高,延性逐漸提高。

混凝土柱環(huán)梁節(jié)點抗震性能的試驗研究

軸壓圓鋼管混凝土柱的極限分析——本文利用側(cè)限混凝土的本枸關(guān)系．舛鋼管混凝土圓柱在單調(diào)軸壓荷載作用下進行極限狀態(tài)分析，并提出了極限承載力和極限變形的計方法。

圓端形鋼管混凝土柱已被應用于橋梁結(jié)構(gòu)中。文章首先搜集了21根圓端形鋼管混凝土軸壓短柱和12根圓端形鋼管混凝土偏壓長柱的試驗數(shù)據(jù),并基于試驗數(shù)據(jù),驗證現(xiàn)有簡化模型的合理性。研究結(jié)果表明,對于圓端形鋼管混凝土軸壓短柱,規(guī)范gb50936-2014和文獻[2]的預測精度最高；對于圓端形鋼管混凝土偏壓柱,規(guī)范cecs159:2004和文獻[5]的預測精度最高。