L形预制装配式剪力墙抗震性能研究

为探究L形预制装配式剪力墙的抗震性能,本文通过低周反复荷载试验对轴压比为0.3、0.4、0.5的预制剪力墙试件和轴压比为0.5的现浇剪力墙试件进行研究,分析不同轴压比下剪力墙试件的骨架曲线、位移延性和耗能性能,并对轴压比同为0.5的预制剪力墙试件与现浇剪力墙试件进行比较。研究表明:随着L形预制装配式剪力墙的轴压比增大,水平承载能力得到提升,但延性和耗能性能有所下降。轴压比相同的情况下,L形预制装配式剪力墙的水平承载能力、位移延性、耗能性能、优于现浇剪力墙,可用于抗震设防区域。     

构件预制+UHPC后浇节点装配式钢筋混凝土框架抗震性能研究

为研究以超高性能混凝土(UHPC材料)后浇节点连接的预制装配式钢筋混凝土框架结构的抗震性能,对一榀缩尺比例为1:2的2层2跨预制装配式混凝土框架试件进行了低周往复荷载试验,并分析试件的破坏形态、承载力、位移延性、刚度退化、滞回耗能能力以及节点核心区箍筋应变。试验结果表明:装配式框架节点受力钢筋采用短连接搭接的连接形式安全可靠,节点核心区混凝土基本无裂缝;试件具有良好的的承载力、位移延性及耗能能力;反映出以UHPC材料后浇连接节点的预制装配式框架具有良好的抗震性能。     

超高性能混凝土在装配式混凝土剪力墙中的应用研究

为研究以UHPC材料连接的混凝土剪力墙结构的抗震性能,完成了1片现浇、1片预制足尺剪力墙的低周反复荷载试验,研究对比其抗裂性能、承载力、位移延性、耗能能力和刚度等抗震性能。试验结果表明:2个试件破坏形态均为弯剪破坏,预制试件抗裂能力、承载力和刚度优于现浇试件,其延性和耗能能力与现浇试件相当。这种新型装配式混凝土剪力墙,能有效传力,各方面性能等同于现浇试件。     

装配式码头灌浆连接节点压弯性能试验研究

对3组装配式码头灌浆连接节点试件进行压弯试验,研究不同灌浆长度和灌浆厚度下灌浆节点的压弯承载力、延性和破坏模式。结果表明,灌浆节点试件具有较好的延性和较高的承载力,灌浆节点受压弯荷载的破坏模式为钢管的压屈破坏;压弯构件的极限承载力随着灌浆长度的增大而增大;灌浆厚度的变化对构件的承载力影响不大,但灌浆厚度增大可以提高灌浆体底部的抗裂能力,建议实际应用时适当增大灌浆厚度。     

圆钢管混凝土柱低周反复加载试验研究

为了研究钢管混凝土柱在低周反复荷载作用下组合材料横截面刚度对其性能的影响,以果园港二期工程上的钢管混凝土柱为原型,对3根钢管混凝土柱进行低周反复加载试验。通过控制试件钢管厚度进行物理模型试验,研究钢管厚度对钢管混凝土柱耗能性能、承载性能、强度退化、刚度退化、延性和变形能力的影响。试验结果表明:随着试件钢管厚度的增加,试件的能量耗散系数与等效黏滞阻尼系数均随之减小,试件的耗能能力随之变弱;钢管厚度越小,钢管混凝土柱试件的耗能性能越好。钢管越厚,对核心混凝土的约束作用就越强,强度退化就越弱,试件塑性变形能力就越好。钢管越厚,外包钢管对核心混凝土约束作用就越强,水平承载能力越高。     

锈蚀钢筋混凝土桥墩滞回性能的数值模拟

基于钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验结果,利用ANSYS有限元分析软件,建立桥墩的有限元计算模型,并对其进行承载力验证及低周反复荷载试验下全过程的非线性有限元分析,与相应试验结论吻合较好.通过施加温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用,进一步研究钢筋锈蚀后桥墩在不同锈蚀率下滞回曲线、骨架曲线以及桥墩耗能能力.分析比较表明:用温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用可以取得令人满意的结果.本方法可供锈蚀桥墩的抗震性能研究参考.     

海上风机单桩基础灌浆连接段受弯疲劳性能试验

设计外直径为612mm,长度分别为4365mm,4475mm,4585mm,共5根带剪力键的圆柱形单桩基础灌浆连接段模型试件,对其进行等幅弯曲疲劳试验研究,不同试件的荷载幅由其静力极限状态弯矩承载力确定。试验结果表明:尽管局部可能出现性能退化,灌浆连接段整体仍可承受200万次疲劳荷载,未出现明显的抗弯性能退化,且200万次弯曲疲劳循环之后的试件残余变形可忽略不计;在最长的试件中,由于试验荷载幅最大,试件焊接部件在经历约128万次疲劳荷载之后出现开裂,试验停止,但灌浆连接段本身未出现任何破坏。比较不同长度的试件发现,带剪力键的灌浆连接段常用设计规范中规定的长度下限值仍较为保守。     

半刚性连接钢框架的有限元分析

进行了比例尺为1:2的两榀半刚性连接和一榀狗骨式刚性连接平面钢框架结构的拟静力试验。通过试验考察了半刚性连接平面钢框架结构在循环荷载作用下的弹塑性性能,了解了结构在丧失极限承载力后的破坏形态和塑性铰出现的顺序,得到了各个试件M-θr滞回曲线及骨架曲线,从而间接得到了各类连接的抗震性能,进而又分析了各类连接的滞回性能。对2个半刚性连接钢框架进行了非线性的有限元分析,得出了一些对工程有益的结论。     

预制拼装混凝土盖梁抗震性能及吊装

为研究钢筋混凝土现浇墩柱-预制盖梁结构体系的抗震性能,以宁波市某桥梁为工程背景,研究了预制拼装盖梁结构体系拟静力试验荷载-位移滞回曲线,延性性能,耗能能力,混凝土及连接钢筋应力,接缝张开等响应。研究结果表明预制拼装盖梁体系在地震作用下具的响应符合预期,但具体的设计控制指标还需要进一步试验确定。     

不同构造条件下混凝土柱-钢梁混合节点抗震性能的比较研究

为研究不同构造条件下混凝土柱-钢梁混合节点的抗震性能,提出一种新型钢筋混凝土柱-钢梁混合结构节点,对其进行了低周往复荷载试验,并与文献已有节点试件的抗震性能进行了对比研究．结果表明：新型节点能获得较高的承载能力;采用削弱外伸梁端节点的构造措施,能将塑性铰从梁端外移,避免对节点核心区的不利影响,实现“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震设计要求;该新型节点滞回曲线整体呈纺锤形,等效粘滞阻尼系数为0.31,表明端板屈曲能较好耗散能量,具有良好的耗能能力．     

风电机组混合塔筒转接结构的轴压性能试验

对4个钢筋混凝土转接环缩尺试件进行轴压试验，得到转接环的典型破坏模态，并分析试件的荷载-变形关系和钢筋的应变发展规律，考察配筋率对试件承载性能的影响。研究结果表明：当配置了适量的底部环向钢筋时，转接环的破坏模式为延性破坏，表现为混凝土裂缝逐渐从底部向上发展，最终环向钢筋屈服、混凝土被压碎；当底部环向钢筋配筋率过高时，转接环容易发生脆性破坏；增加箍筋对提高试件承载力作用不大，但可改善试件的变形能力。     

UHPC管桩-钢立柱灌浆连接段结构设计与轴压受力机理研究

针对UHPC管桩与海上平台钢立柱可靠与快速连接的难题,提出了一种基于混合剪力键的新型灌浆连接结构.基于DNV规范开展了灌浆连接段的结构设计,利用ABAQUS软件对压弯荷载作用下灌浆连接段力学性能进行了分析,并对轴压荷载作用下的受力机理进行了研究.结果表明:在压弯荷载作用下,最上方钢键齿及最下方的混凝土键齿应力较高,各部...     

新型内套筒装配式梁柱节点力学性能研究

为有效解决钢框架梁柱节点焊接处脆性破坏问题,提出了一种新型内套筒装配式梁柱节点连接形式,其主要由八边形内套筒连接件、槽钢及加劲L型连接件对上下柱体和钢梁进行装配式全螺栓连接.通过ABAQUS有限元软件对新型节点静力性能及抗震性能进行数值模拟,深入研究节点单调荷载作用下的承载能力、破坏模式及循环荷载作用下的滞回性能,并分析八边形内套筒、槽钢及加劲L型连接件厚度对节点承载能力的影响.结果表明：三者厚度的增加可以有效提高节点初始刚度及承载能力,其中加劲L型连接件厚度的影响更为显著;新型节点滞回曲线整体较为饱满,骨架曲线极限转角为0.091rad,远大于美国标准FEMA的0.03rad,具有优越的承载能力与抗震性能.研究结果可为钢框架梁柱连接节点结构体系的工程实际应用提供参考.     

海上风机单桩结构灌浆连接段试验有限元模拟

灌浆连接段是海上风机单桩支撑结构的重要组成部分.简单回顾单桩结构灌浆连接段试件的四点弯曲疲劳试验和疲劳后轴压试验,并针对试验中的典型试件进行非线性有限元数值模拟.建立灌浆连接段的三维实体单元模型,考虑灌浆材料与钢管的接触,并采用混凝土塑性损伤(Concrete Damage Plasticity,CDP)模型模拟灌浆材...     

疏浚砂混凝土的压剪性能和破坏准则的试验研究

以长江下游疏浚砂为原材料，制备了4种不同疏浚砂掺量的混凝土试件，对疏浚砂混凝土试件的压剪复合性能进行研究。1）进行了5种不同轴压比下的压剪复合试验。试验结果表明：疏浚砂混凝土的压剪界面摩擦系数在疏浚砂含量较高时会下降，而试件内部黏聚力则随疏浚砂含量的增加而增加；同时试件压剪峰值位移随疏浚砂含量的增加呈现先增大后减小的趋势。2）对试件破坏界面进行SEM形貌分析，研究疏浚砂影响试件性能的微观机制。3）结合试验结果和已有文献研究，提出了基于八面体空间应力和基于Ottosen模型的破坏准则，并给出了准则方程中的拟合参数。试验数据与拟合结果吻合程度良好。     

UHPC加固低强度历史建筑砖墙试验研究

为了保留历史建筑的风貌,结构外墙不能破坏,只能加固结构内部;同时为节省内部空间,结构加固层越薄越好。本试验共设计2片仿历史建筑砌体墙,砌筑砂浆强度低于1MPa,其中W1为未加固砖墙,W2采用UHPC材料40mm单面加固。通过拟静力试验,研究UHPC材料单面加固对低强度砖墙破坏模式、承载力、延性、刚度、耗能能力等的影响。结果表明:W1为剪切破坏,W2为剪切滑移破坏,且采用UHPC材料加固后,试件的承载力、刚度、延性和耗能能力及各种性能均有明显提高。     

氯离子侵蚀下桥梁墩柱抗震性能分析

本文以Opensees有限元软件为研究平台,通过零长单元和Bond_SP01材料模拟钢筋混凝土粘结滑移作用,采用拟静力分析法模拟得出墩柱在反复荷载作用下的滞回曲线,再根据Park法计算得出墩柱在不同墩高和不同腐蚀率下的等效屈服位移、极限位移、等效屈服荷载、极限荷载等指标并进行对比分析。结果表明,在考虑钢筋混凝土粘结滑移作用前提下,墩柱随着钢筋腐蚀率的增长,桥梁墩柱抗震性能会减弱。随着墩柱高度的增加,桥梁墩柱的承载能力会减弱,位移延性会增加。总体上,桥梁墩柱抗震性能会随着墩高的增长而减弱。     

非边缘约束配筋齿槽装配式剪力墙低周反复试验研究

装配式剪力墙是实现我国建筑工业化的重要方法.但平直拼缝装配式剪力墙的拼缝部位存在水平相对滑移,对纵向连接钢筋产生销键剪切作用,故降低了装配式剪力墙拼缝的力学性能,导致其抗震性能不足,从而严重限制了其推广应用.为改善装配式剪力墙拼缝的力学性能,通过在拼缝位置设置配筋齿槽限制装配式拼缝的水平相对滑移,为进一步掌握配筋齿槽高度对装配式剪力墙力学性能和抗震性能的影响规律,对设置不同配筋齿槽高度的装配式剪力墙构件进行了低周反复加载试验.通过试验观测了装配式剪力墙构件的开裂规律和破坏机理,测得了构件的荷载-位移数据,并以此为基础,进一步分析了非边缘约束配筋齿槽装配式剪力墙的抗震性能参数.试验结果表明:设置不同齿槽高度的非边缘约束配筋齿槽装配式剪力墙具有相似的承载力和延性性能,但低齿槽构件的剪切面穿过浆锚搭接强化区,充分利用了浆锚搭接强化区的性能,综合上述配筋齿槽装配式剪力墙的力学性能参数:低齿槽装配式剪力墙具有更好的抗震耗能能力.     

预加轴力下加强冷弯T型方钢管节点抗冲击试验研究

为深入研究加强方式对T型方钢管节点的抗冲击性能的影响,文章进行了预加轴力下加强冷弯T型方钢管节点抗冲击性能试验研究,研究了主管内部加劲肋和主管上翼缘垫板加强对节点试件冲击力、支管顶部及主管底部变形发展等受力性能指标的影响.通过试验得到管节点在冲击荷载作用下的破坏模态、冲击力和位移时程曲线以及荷载-位移关系曲线,获得加强后节点在冲击荷载作用下的抗冲击工作机理,为管结构抗冲击设计和加固维护提供参考.     

复合材料修复含裂纹圆管的轴压承载特性研究

为分析含有穿透性裂纹铝合金圆管在碳纤维增强复合材料修复后的承载性能,首先对裂纹圆管以及碳纤维修复裂纹圆管在轴压载荷下进行试验研究,探究裂纹的长度、方向以及碳纤维布加固层数和宽度对试件修复效果及失效模式的影响。最后建立碳纤维布修复裂纹圆管的仿真模型,分析试件受载过程中的应力分布和变形特征。结果显示：复合材料层在试件轴压过程中能起到明显的承载作用,有效抑制裂纹扩展,提高试件极限承载力;胶层破坏是主要的失效形式,粘结强度比复合材料强度更加重要;修复效果受裂纹长度的影响较大,而不同方向裂纹圆管修复效果比较接近;随着加固层数和宽度的增加,试件的承载力峰值随之增加,并逐渐趋于稳定值。