方圓鋼管再生混凝土柱抗震性能試驗(yàn)與對(duì)比分析

為了研究方鋼管再生混凝土柱-鋼梁框架節(jié)點(diǎn)在不同影響因素下的抗震性能,基于現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范,以再生骨料取代率、粘結(jié)滑移、混凝土等級(jí)為設(shè)計(jì)變化參數(shù),設(shè)計(jì)并制作了4根節(jié)點(diǎn)模型并進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn)。詳細(xì)觀察了破壞過程,得到了實(shí)測(cè)滯回曲線?；谠囼?yàn)數(shù)據(jù),詳細(xì)分析了各設(shè)計(jì)變化參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能影響不大;粘結(jié)滑移有否對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能影響極小;混凝土等級(jí)越高,節(jié)點(diǎn)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(yīng)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(diǎn)在不同影響因素下的抗震性能,基于現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范,以再生骨料取代率、粘結(jié)滑移、混凝土等級(jí)為設(shè)計(jì)變化參數(shù),設(shè)計(jì)并制作了4根節(jié)點(diǎn)模型并進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn)。詳細(xì)觀察了破壞過程,得到了實(shí)測(cè)滯回曲線。基于試驗(yàn)數(shù)據(jù),詳細(xì)分析了各設(shè)計(jì)變化參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能影響不大;粘結(jié)滑移有否對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能影響極小;混凝土等級(jí)越高,節(jié)點(diǎn)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(yīng)用提供理論參考。

參照普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法,按照再生粗骨料摻入量0、25%、50%、75%和100%制作了長(zhǎng)徑比為4.0、徑厚比為20.75的共五組15個(gè)試件,進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn),研究不同再生粗骨料取代率對(duì)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(shí)測(cè)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(yīng)用實(shí)際是可行的。

不同配筋率的再生混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究——本文對(duì)1根普通混凝土柱和4根全再生混凝土柱模型進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究，模型按1／2縮尺。在試驗(yàn)基礎(chǔ)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(duì)圓鋼管再生混凝土短柱的計(jì)算公式進(jìn)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(yàn)證了模型的正確性.使用四種規(guī)范對(duì)13根圓鋼管再生混凝土短柱有限元模型進(jìn)行了計(jì)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(duì)于圓鋼管再生混凝土軸壓短柱的計(jì)算結(jié)果偏安全,但精確度較低；規(guī)范(gb50936-2014)的計(jì)算結(jié)果不僅偏安全,而且計(jì)算精確度較高,但此規(guī)范未考慮骨料取代率的影響.對(duì)規(guī)范(gb50936-2014)中的公式進(jìn)行了修正,提出了修正系數(shù)θ,并驗(yàn)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(diǎn)的抗震性能,對(duì)4個(gè)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(diǎn)進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn),對(duì)試件破壞過程及模式進(jìn)行了細(xì)致的觀測(cè),并對(duì)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(xiàng)抗震性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析,以此揭示不同的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施對(duì)方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點(diǎn)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(shè)節(jié)點(diǎn)板或加強(qiáng)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(shí)的等效粘滯阻尼系數(shù)均在0.50以上,表明該型節(jié)點(diǎn)具有良好的耗能能力；隨著加載目標(biāo)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(diǎn)。

通過12根frp-圓鋼管混凝土試件和1根圓鋼管混凝土對(duì)比試件的抗剪試驗(yàn),研究環(huán)向包裹frp布時(shí)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(qiáng)度、frp布層數(shù)等對(duì)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(qiáng)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(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了frp-圓鋼管混凝土柱受剪承載力計(jì)算式,得出的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)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(fù)水平荷載作用下的試驗(yàn),研究了鋼骨-方鋼管高強(qiáng)混凝土柱的抗震性能。試驗(yàn)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(qiáng)度、寬厚比、含骨率等參數(shù)對(duì)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(qiáng)混凝土柱的位移延性系數(shù)有了顯著提高,但是當(dāng)內(nèi)填混凝土強(qiáng)度很高時(shí),為了滿足抗震設(shè)計(jì)的要求,保證組合柱具有良好的延性,仍有必要對(duì)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(qiáng)混凝土柱在高烈度地震區(qū)的應(yīng)用提供參考。

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(gè)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(jiǎn)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。

基于5根圓銅管再生混凝土長(zhǎng)柱試驗(yàn)，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(duì)圓鋼管再生混凝土長(zhǎng)柱進(jìn)行了靜力加栽，并對(duì)比分析了模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果。在此基礎(chǔ)上對(duì)圓鋼管再生混凝土長(zhǎng)柱進(jìn)行了參數(shù)分析，研究了長(zhǎng)細(xì)比、取代率對(duì)圓鋼管再生混凝土長(zhǎng)柱受力性能的影響。結(jié)果表明，構(gòu)件的承栽力隨著長(zhǎng)細(xì)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(shì)。

方鋼管混凝土柱的抗震性能試驗(yàn)研究——通過低周反復(fù)加載試驗(yàn)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(jī)制，為進(jìn)一步的理論分析提供參考。同時(shí)研究了含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比和軸壓比對(duì)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(diǎn)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(gè)節(jié)點(diǎn)試件模型并進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn).研究軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響,觀察節(jié)點(diǎn)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(biāo).結(jié)果表明:節(jié)點(diǎn)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(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件\"的抗震設(shè)計(jì)要求;軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)的極限承載力和延性有一定影響,軸壓比越大,節(jié)點(diǎn)的極限承載力越高,但延性和耗能能力會(huì)降低,且剛度退化越嚴(yán)重;節(jié)點(diǎn)的滯回曲線飽滿、具有良好的抗震性能,可在抗震設(shè)防區(qū)及其他地區(qū)推廣該類節(jié)點(diǎn)的使用.

鋼骨-鋼管混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究——了解鋼骨一鋼管混凝土柱在低周往復(fù)荷載作用下的力學(xué)性能，為鋼骨鋼管混凝土柱的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。本文對(duì)5根構(gòu)件開展擬靜力試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)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(yàn)——通過對(duì)l0根再生混凝土柱的試驗(yàn)，研究混凝土強(qiáng)度、初始偏心距、長(zhǎng)細(xì)比對(duì)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(jìn)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(duì)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_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(duì)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(duì)節(jié)點(diǎn)的承載力影響并不顯著,但對(duì)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)。

裝配式鋼管混凝土柱-蓋梁節(jié)點(diǎn)施工簡(jiǎn)單、工期短,逐漸在橋梁建設(shè)中廣泛運(yùn)用。提出一種帶抗剪環(huán)的新型鋼管混凝土柱-蓋梁節(jié)點(diǎn),介紹裝配式節(jié)點(diǎn)在橋梁施工中的施工工序。設(shè)計(jì)7個(gè)鋼管直徑超過508mm的大規(guī)模節(jié)點(diǎn)試件,通過低周反復(fù)荷載試驗(yàn)對(duì)6個(gè)抗剪環(huán)節(jié)點(diǎn)和1個(gè)鋼筋籠節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了地震響應(yīng)分析。對(duì)比分析節(jié)點(diǎn)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(xué)特性,得到如下結(jié)論:鋼管混凝土柱出現(xiàn)初始撕裂時(shí)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(diǎn)的極限荷載承載力大于鋼筋籠節(jié)點(diǎn);抗剪環(huán)節(jié)點(diǎn)的整體延性隨著徑厚比d/t的增大而減小。

為了進(jìn)一步在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用橡膠混凝土,進(jìn)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(yàn)。分析了混凝土強(qiáng)度、橡膠顆粒摻量對(duì)鋼管混凝土柱軸壓性能的影響,并與普通鋼管混凝土柱進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著混凝土強(qiáng)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(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)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(jìn)行極限狀態(tài)分析，并提出了極限承載力和極限變形的計(jì)方法。

圓端形鋼管混凝土柱已被應(yīng)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(zhǎng)柱的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并基于試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證現(xiàn)有簡(jiǎn)化模型的合理性。研究結(jié)果表明,對(duì)于圓端形鋼管混凝土軸壓短柱,規(guī)范gb50936-2014和文獻(xiàn)[2]的預(yù)測(cè)精度最高；對(duì)于圓端形鋼管混凝土偏壓柱,規(guī)范cecs159:2004和文獻(xiàn)[5]的預(yù)測(cè)精度最高。