碳纤维加固与钢板加固混凝土梁抗震性能对比

通过对地震损伤钢筋混凝土梁加固修复方法的研究,进行了不同配筋率的梁在水平低周反复荷载作用下的试验。对损伤后的梁进行了加固修复,并对加固修复梁在再次地震作用下的抗震性能进行了试验。主要研究内容:完成了6根试验梁的制作,并对其在位移控制下进行了水平低周反复荷载试验,重点研究了不同配筋率的钢筋混凝土梁碳纤维加固与钢板加固的抗震性能分析比较。     

钢筋增强超高韧性水泥基复合材料梁受剪试验研究

超高韧性水泥基复合材料是一种新型建筑材料。为分析超高韧性水泥基复合材料构件的力学性能,制作了超高韧性水泥基复合材料简支梁,并对集中荷载作用下的超高韧性水泥基复合材料梁的受剪性能进行了试验研究,分析了梁在荷载作用下的受力及变形特点。试验共包括9根超高韧性水泥基复合材料梁和1根混凝土对比梁,试验的主要参数为配筋率、配箍率及剪跨比。对试件规格、加载方式、加载制度及量测设备等方面进行了介绍,并对试验结果进行了分析。从试验破坏现象来看,表明梁具有较好的延性破坏特征;从荷载位移曲线、抗剪强度及箍筋应变结果来看,表明梁具有较好的韧性;超高韧性水泥基复合材料梁试件具有较好的抗剪性能。     

钢管混凝土柱-钢筋混凝土环扁梁节点性能试验研究

本文进行了钢管混凝土柱-钢筋混凝土环扁梁节点的静载和低周反复荷载试验,分析了节点的破坏形态、承载能力、延性、耗能能力等性能。本次试验结果显示,钢管混凝土核心区未发生屈服破坏情况,塑性铰产生于扁梁和环扁梁交界处(静载)和环扁梁上(低周反复荷载),环扁梁与钢管混凝土柱间未发生明显滑移现象;试验节点连接可靠,具有较好的承载力、延性以及耗能能力,能够满足延性抗震设计要求。     

斜向往复水平荷载作用下矩形截面框架柱抗震性能

通过7根矩形截面钢筋混凝土框架柱试验,研究了不同加载角度时低周往复斜向水平荷载作用下,矩形截面框架柱双向受剪承载力的相关性、滞回曲线特性和延性系数。结果表明,低周往复斜向水平荷载作用下矩形截面框架柱的受剪承载力随加载角度的增大而减小;双向受剪承载力的相关关系可以近似用椭圆方程描述;滞回曲线在形状上与正向水平荷载作用下框架柱的滞回曲线并无明显差异;随着加载角度的增大,框架柱的延性系数有降低的趋势。低周往复斜向水平荷载作用下所有框架柱的破坏均为剪切脆性破坏,应加强其抗震设计。     

型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构抗震性能试验研究

框支剪力墙结构在实际工程中经常被采用,震害表明钢筋混凝土框支剪力墙结构抗震性能较差,本文提出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构对此加以改进。作者进行了4个1/4缩尺模型在竖向荷载和单调及低周反复水平荷载作用下的对比试验,其中3个试件采用型钢混凝土转换梁、型钢混凝土框支柱,1个试件采用钢筋混凝土转换梁、钢筋混凝土框支柱。我们分析其承载力、刚度、变形、延性和破坏形态等。试验结果表明,型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力高、延性好、滞回曲线丰满,变形能力和耗能能力较强。     

不同构造措施的SRC-RC转换柱抗震性能试验研究

通过1根钢筋混凝土柱和8根不同构造措施下SRC-RC转换柱的低周反复荷载试验,研究SRC-RC转换柱在压、弯、剪共同作用下的抗震性能.分析了试件的主要破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和延性,探讨了不同构造措施对SRC-RC转换柱抗震性能的影响,为合理确定SRC-RC转换柱的构造措施提供参考.     

混凝土框架柱双向受剪性能试验研究与相关性分析

为研究钢筋混凝土框架柱的抗震性能,进行了矩形截面不等肢配箍混凝土框架柱在斜向水平荷载作用下的抗剪强度试验研究,对框架柱在斜向水平荷载作用下的受剪承载力进行有限元分析,并与试验结果进行比较,研究了两向不等肢配箍矩形截面柱在静载和低周反复荷载作用下双向受剪承载力的相关关系,推导了双向受剪承载力计算公式。研究结果表明,斜向水平荷载作用下,不等肢配箍混凝土框架柱双向受剪承载力的相关关系近似符合椭圆规律,为不等肢配箍混凝土框架柱的受剪承载力设计提供参考。     

免蒸免烧粉煤灰多孔砖墙体抗震性能试验研究

免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖是一种新型承重墙体材料。本文通过三片墙体低周反复荷载试验,系统研究了粉煤灰多孔砖墙体的力学性能和抗震性能,包括墙体的破坏特征、滞回曲线、刚度、延性、骨架曲线及受剪承载力等。试验结果表明,免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖墙体的破坏形态与普通黏土砖墙体相似,主要呈剪切破坏;墙体具有较高的受剪承载力、延性和耗能能力,适宜在地震区村镇建筑中推广应用。     

钢纤维混凝土低剪力墙抗震性能试验研究

对不同钢纤维体积率、相同钢纤维混凝土强度的5个钢筋钢纤维混凝土低剪力墙试件以及不同钢纤维混凝土强度、相同钢纤维体积率的2个钢筋钢纤维混凝土低剪力墙试件,进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析了剪力墙的延性、滞回性能和耗能能力等,研究了钢纤维体积率和钢纤维混凝土强度对钢筋钢纤维混凝土低剪力墙的延性及耗能能力的影响.试验和分析结果表明:掺加钢纤维的钢筋混凝土低剪力墙的延性、耗能能力都比普通钢筋混凝土低剪力墙明显提高,抗震性能良好.     

低周反复荷载作用下复合耗能支撑钢筋混凝土框架结构的抗震性能试验研究

本文介绍了三榀钢支撑钢筋混凝土框架结构（包括两榀复合耗能支撑框架、一榀普通支撑框架）在低周反复荷载作用下的试验结果。对复合耗能支撑框架结构在低周反复荷载作用下的工作性能（包括受力性能、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能能力等）进行了探讨,揭示了复合耗能支撑框架结构良好的抗震性能。     

钢筋混凝土带暗支撑核心简体抗震性能试验研究

本文在带暗支撑剪力墙研究的基础上,进一步提出了带暗支撑核心筒体,通1/6缩尺的1个带暗支撑筒体结构和1个普通筒体结构的低周反复荷载试验,比较分析了它们的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏机制。试验表明,带暗支撑筒体比普通筒体的抗震性能明显提高。     

边缘约束构件对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响

钢筋混凝土剪力墙是高层建筑中的主要抗侧力构件,边缘约束情况是影响剪力墙抗震性能的一个重要因素。为研究边缘约束构件对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响,本文进行了三片边缘约束情况不同的钢筋混凝土剪力墙的低周反复试验,并对试验结果进行了分析,分析内容包括：破坏形态、水平承载力、位移延性系数、刚度退化、抗震耗能能力等方面。研究结果表明,合理地设置边缘约束能够扩大塑性破坏区域,提高试件的水平承载力,改善其抗震耗能性能。研究进一步发现,边缘纵筋配筋率在提高试件的水平承载力,改善其抗震耗能性能和刚度退化程度方面影响显著,而边缘配箍率对抗震性能的贡献在本次试验分析中表现得并不明显。     

剪跨比和箍筋率对钢筋混凝土框架柱动态特性的影响效应

基于通用有限元软件ABAQUS,分别在准静态和动态加载条件下,对不同剪跨比和箍筋率的钢筋混凝土柱进行了数值模拟。对比现有试验结果发现,ABAQUS的模拟效果与试验结果吻合较好;加载速率的影响随着剪跨比和箍筋率的增大而降低;钢筋混凝土柱的峰值承载力随着加载速率增大而增大的趋势明显,刚度无明显变化,延性比趋于稳定。因此,在进行地震作用下钢筋混凝土结构的抗震分析时,对加载速率的影响效应要给予足够的考虑。     

钢筋混凝土核心筒体抗震性能试验研究

本文对两组五个钢筋混凝土核心筒试件进行了低周反复荷载试验，研究了不同轴压比和剪跨比的核心筒破坏机理、承载能力、延性和耗能能力等方面的抗震性能。结果表明，轴压比对核心筒的抗震性能有较大影响。     

钢筋混凝土框架角节点抗剪强度试验研究

通过对6个钢筋混凝土框架梁柱角节点在低周反复荷载作用下的试验,调查了高强度节点箍筋、双向加载等对节点强度的影响。试验结果证明,节点强度试验值为规范设计值的85%左右,设计式应导入强度降低系数。高强度箍筋对节点强度提高影响很小,在节点强度设计时可忽略不计。双向加载的节点强度只有单向加载时的80%,节点抗震设计时角节点应作为所有边节点中最不利情况考虑。楼板虽然可以提高梁的强度及刚度,但对角节点强度及最大荷载后的节点延性有不利影响。     

反复荷载下混凝土框架柱塑性铰区基于延性的抗剪承载力机理分析

在试验研究的基础上,以框架结构延性设计为目的采用桁架＋拱模型研究了框架柱塑性铰区域抗剪受力机理,分析了,位移延性系数、加载循环次数等因素对框架柱构件塑性铰区域剪切受力性能的影响,并结合试验结果提出了混凝土框架柱塑性铰区域剪切承载力抗震延性设计实用公式,可有效实现结构的延性破坏机制。主要为配合GBJ10-89的修订,该成果已被《混凝土结构设计规范》（GB50010—2003）吸收。     

填充粘弹性材料的开缝钢筋混凝土剪力墙性能试验研究

建立了填充粘弹性材料的开缝钢筋混凝土剪力墙的力学模型,基于通用有限元软件ABAQU S,对具有不同形式的钢筋混凝土剪力墙进行了数值模拟,通过对其在相同加载速率下的弹塑性分析,探讨了开缝填充粘弹性材料的剪力墙和整体墙、开缝墙的性能,以及粘弹性材料缝的尺寸等因素对剪力墙性能的影响。试验结果表明,开缝后填充粘弹性材料,在剪力墙承载力降低不大的前提下,很好地提高了墙体的延性与耗能能力,性能优于其他2种形式的剪力墙,并且剪力墙的承载力和延性受粘弹性材料竖缝的长度的影响较大,而受开缝宽度的影响则很小。     

Experimental research and finite element analysis of bridge piers failed in flexure-shear modes

In recent earthquakes, a large number of reinforced concrete （RC） bridges were severely damaged due to mixed flexure-shear failure modes of the bridge piers. An integrated experimental and finite element （FE） analysis study is described in this paper to study the seismic performance of the bridge piers that failed in flexure-shear modes. In the first part, a nonlinear cyclic loading test on six RC bridge piers with circular cross sections is carried out experimentally. The damage states, ductility and energy dissipation parameters, stiffness degradation and shear strength of the piers are studied and compared with each other. The experimental results suggest that all the piers exhibit stable flexural response at displacement ductilities up to four before exhibiting brittle shear failure. The ultimate performance of the piers is dominated by shear capacity due to significant shear cracking, and in some cases, rupturing of spiral bars. In the second part, modeling approaches describing the hysteretic behavior of the piers are investigated by using ANSYS software. A set of models with different parameters is selected and evaluated through comparison with experimental results. The influences of the shear retention coefficients between concrete cracks, the Bauschinger effect in longitudinal reinforcement, the bond-slip relationship between the longitudinal reinforcement and the concrete and the concrete failure surface on the simulated hysteretic curves are discussed. Then, a modified analysis model is presented and its accuracy is verified by comparing the simulated results with experimental ones. This research uses models available in commercial FE codes and is intended for researchers and engineers interested in using ANSYS software to predict the hysteretic behavior of reinforced concrete structures.     

An efficient fiber beam-column element considering flexure–shear interaction and anchorage bond-slip effect for cyclic analysis of RC structures

In this paper, a fiber beam-column element considering flexure–shear interaction and bond-slip effect is developed for cyclic analysis of reinforced concrete (RC) structures. The element is based on conventional displacement-based Timoshenko beam theory, where the transverse shear deformation is included, and adopts the fiber model to describe the section force–deformation behavior. In the fiber model, shear deformation is assumed to be uniformly distributed along the section and is only resisted by concrete, thus the multi-dimensional concrete damage model is used for concrete fibers and therefore flexure–shear interaction is reflected naturally at the material level. Meanwhile, to account for the significant bond-slip effect at critical regions, the anchorage slip of bars at these regions is analytically derived. Then it is used to modify the uniaxial stress–strain model for steel fibers by assuming that the total strain can be treated as the sum of the bar deformation and anchorage slip, therefore the bond-slip effect is implicitly but simply represented. To validate the proposed element, a series of RC member and structure tests under cyclic loading are simulated. The results indicate that the proposed element can predict cyclic responses of RC structures, and can be used as a reliable tool for analysis of RC structures.