应变率效应对钢筋混凝土柱的影响

根据混凝土单轴动力特性试验,引入了应变率的影响,对规范给出的混凝土应力一应变关系表达式进行了修正;针对只考虑混凝土的动态特性和既考虑混凝土的动态特性、也考虑钢筋的动态特性这两种情况,利用修正的表达式对钢筋混凝土柱的动态特性进行了数值分析。结果表明,混凝土的动态特性对于大偏心柱的承载力影响很小,但对于小偏心柱的极限承载力影响显著;钢筋的动态特性对大、小偏心柱的极限弯矩和极限曲率都有明显的影响。本文还分析了柱的极限弯矩、极限曲率和极限轴力随偏心距变化的规律。     

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。     

应用碳纤维布增强钢筋混凝土柱抗震能力的研究

本文通过8根钢筋混凝土柱在周期反复荷载作用下受力性能的试验研究,验证了使用碳纤维布包裹钢筋混土柱来提高其延性这种补强加固方法的有效性,本文分析了轴压比,混凝土强度,碳纤维布强度以及碳纤维布的包裹范围,包裹层数等因素对抗震加固效果的影响,最后,还对碳纤维布加固钢筋混凝土柱使其延性提高的机理进行了分析。     

钢筋混凝土框架柱轴压比限值问题研究

针对目前高层钢筋混凝土结构抗震设计遇到的突出问题之一－框架柱轴压比超限现象,结合以往试验现象分析和对规范背影资料的研究,对框架柱轴压比限值的研究进行了综合与分析,并对进一步的研究工作提出了一些新的建议。     

钢筋混凝土矩形截面框架柱极限曲率计算

混凝土柱的极限曲率是构件抗震性能研究和结构整体倒塌破坏研究的重要内容。构件破坏时截面损伤严重,基于平截面假定的曲率计算公式很大程度上低估了构件的极限变形能力;现有其它曲率计算公式多由圆形截面桥墩柱推导得出,不适用于轴压比较大的框架柱。根据集中塑性铰模型得出了试验柱的极限曲率值,建立了轴压比、配箍率和矩形柱截面的极限曲率之间的函数关系,对比框架柱试验数据,提出了矩形截面框架柱的极限曲率计算公式。完成了194根框架柱的试验验证,结果表明,建议公式计算值与试验值吻合较好,较准确地揭示了截面极限曲率的变化趋势,可准确定义构件的损伤破坏。     

应变率对钢筋混凝土剪力墙动态性能的影响

采用有限元软件ABAQUS中的显示动力分析模块ABAQUS/Explicit,分别对钢筋混凝土剪力墙准静态和高应变率动力荷载作用下的响应进行了数值模拟;通过比较高应变率与准静态加载下的分析结果,探讨了地震作用下应变率对钢筋混凝土剪力墙动态性能的影响。研究结果表明,受应变率效应的影响,混凝土和钢筋的动态力学行为发生了变化,动力荷载作用下的钢筋混凝土剪力墙的承载能力有一定程度的提高,故在对钢筋混凝土结构进行抗震分析时,应适当考虑应变率效应。     

钢筋混凝土异形柱框架结构抗震设计的若干措施

在试验研究基础上,对提高钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能的若干措施进行了探讨,包括带暗柱异形柱的应用、底部矩形柱上部异形柱的应用以及限制轴压比的措施,提出了具体的抗震设计建议。     

关于日本框架柱受剪承载力公式的讨论

通过对日本抗震设计规范中有关钢筋混凝土框架柱受剪承载力代表性公式的研究，凸现了由经验公式到基于桁架一拱模型建立的发展趋势。对各公式中所包括的影响框架柱受剪承载力的主要因素(如剪跨比、轴压比、配箍率、混凝土强度、纵筋率等)进行了深入讨论，并采用框架柱受剪承载力试验数据考察了各个公式的有效性。     

异型柱框架结构抗震设计研究

本文在充分考虑钢筋混凝土异型柱框架结构受力特点的基础上，从结构布置、内力组合与调整、轴压比限值和其他构造措施等方面，针对抗震计算和概念设计进行了分析与讨论，得出注重抗震计算分析、加强抗震概念设计等结论，分析过程和有关结论可供工程设计人员参考。     

钢筋混凝土梁正截面率相关特性分析

根据混凝土单轴动力特性试验,对规范给出的混凝土应力—应变关系表达式进行了修正,引入了应变率的影响,并利用修正的表达式对钢筋混凝土梁的开裂弯矩、开裂曲率、极限弯矩和极限曲率进行了数值分析。分析考虑2种情况：①只考虑混凝土的动态特性;②既考虑混凝土的动态特性,也考虑钢筋的动态特性。结果表明,对于适筋梁,混凝土的动态特性对梁的开裂弯矩、开裂曲率、极限弯矩和极限曲率的影响很小,但是钢筋的动态特性的影响比较大;而对于超筋梁,混凝土的动态特性和钢筋的动态特性对梁的开裂弯矩、开裂曲率、极限弯矩和极限曲率都有显著影响。     

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。     

不同加载路径对钢筋混凝土L形柱抗震性能的影响

为了进一步探讨复杂加载路径下钢筋混凝土L形柱的受力性能,采用基于有限单元柔度法纤维模型梁柱单元,对忽略剪切和扭转影响的钢筋混凝土L形柱在不同加载路径下的抗震性能进行了计算机模拟分析,研究了不同加载路径对钢筋混凝土L形柱承载力、延性、累积滞回耗能等的影响。结果表明,现有钢筋混凝土L形柱抗震性能评定方法应作适当调整,以考虑加载路径对评定结果的影响。     

反复荷载作用下型钢混凝土L形柱的受力性能

为了揭示型钢混凝土L形柱在地震作用下的受力性能,设计8个试件进行低周反复加载试验.试验分两批,第一批4个试件采用"建研式"加载,另外4个采用"悬臂柱式"加载.试验中考虑截面配钢形式、荷载加载方向、轴压比和剪跨比4个参数的影响.由试验获得了型钢混凝土L形柱的主要破坏形态和滞回曲线,分析了各参数对构件的破坏特点及滞回性能的影响,并对不同加载方式的试验结果进行了理论诠释.结果表明:型钢混凝土L形柱的破坏形态主要为剪切斜压破坏、剪弯破坏和弯曲破坏,破坏形态与剪跨比有关;构件具有良好的延性,极限侧移角大,耗能能力强,抗震性能好;L形柱截面不对称,采用"悬臂柱式"加载时,滞回曲线不对称,而"建研式"加载时,由于受到加载装置上下端头的约束,试件的滞回曲线对称.在框架结构中型钢混凝土L形柱受到刚性楼盖的约束,在水平荷载作用下滞回曲线是对称的.研究结果可供工程设计参考.     

Seismic behavior and strength capacity of steel tube‐reinforced concrete composite columns

The steel tube‐reinforced concrete (ST‐RC) composite column is a novel type of composite column, which consists of a steel tube embedded in RC. In this paper, the seismic behavior of ST‐RC columns is examined through a series of experiments in which 10 one‐third scale column specimens were subjected to axial forces and lateral cyclic loading. The test variables include the axial force ratio applied to the columns and the amount of transverse reinforcement. All specimens failed in a flexural mode, showing stable hysteresis loops. Thanks to the steel tube and the high‐strength concrete it is filled with, the ST‐RC column specimens had approximately 30% lower axial force ratios and 22% higher maximum bending moments relative to the comparable RC columns when subjected to identical axial compressive loads. The amount of transverse reinforcement made only a small difference to the lateral load‐carrying capacity but significantly affected the deformation and energy dissipation capacity of the ST‐RC columns. The specimens that satisfied the requirements for transverse reinforcement adopted for medium ductile RC columns as specified by the Chinese Code for Seismic Design of Buildings (GB 50011‐2010) and EuroCode 8 achieved an ultimate drift ratio of around 0.03 and a displacement ductility ratio of approximately 5. The design formulas used to evaluate the strength capacity of the ST‐RC columns were developed on the basis of the superposition method. The predictions from the formulas showed good agreement with the test results, with errors no greater than 10%. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

钢筋混凝土分体柱的抗震机理

为揭示钢筋混凝土分体柱的抗震机理,在以前模型试验基础上,考虑隔板与单元柱之间的非线性接触及钢筋与混凝土之间的黏结滑移,数值模拟了钢筋混凝土分体柱的抗震性能。结果表明:分体柱可实现变短柱为“长”柱的设想;分体柱具有理想的变形能力和延性,延性系数达到4.0;分体柱的刚度随变形增加呈指数衰减,后期刚度退化较为缓和;分体柱具有较高的耗能能力,其耗能系数达1.44;隔板与单元柱的切向接触应力较小,可忽略隔板对单元柱的变形协调作用。进一步验证了钢筋混凝土分体柱具有理想的抗震性能,完善和发展了钢筋混凝土分体柱的设计理论和应用技术。     

Seismic performance of steel reinforced ultra high-strength concrete composite frame joints

To investigate the seismic performance of a composite frame comprised of steel reinforced ultra high-strength concrete (SRUHSC) columns and steel reinforced concrete (SRC) beams, six interior frame joint specimens were designed and tested under low cyclically lateral load. The effects of the axial load ratio and volumetric stirrup ratio were studied on the characteristics of the frame joint performance including crack pattern, failure mode, ductility, energy dissipation capacity, strength degradation and rigidity degradation. It was found that all joint specimens behaved in a ductile manner with flexural-shear failure in the joint core region while plastic hinges appeared at the beam ends. The ductility and energy absorption capacity of joints increased as the axial load ratio decreased and the volumetric stirrup ratio increased. The displacement ductility coefficient and equivalent damping coefficient of the joints fell between the corresponding coefficients of the steel reinforced concrete (SRC) frame joint and RC frame joint. The axial load ratio and volumetric stirrup ratio have less influence on the strength degradation and more influence on the stiffness degradation. The stiffness of the joint degrades more significantly for a low volumetric stirrup ratio and high axial load ratio. The characteristics obtained from the SRUHSC composite frame joint specimens with better seismic performance may be a useful reference in future engineering applications.     

蜂窝状钢骨混凝土L形柱抗震性能的试验研究

为了考察轴压比对蜂窝状钢骨混凝土L形柱抗震性能的影响,本文进行了3根不同轴压比的蜂窝状钢骨混凝土L形柱的低周往复水平荷载试验,研究了该L形柱的破坏形态、滞回特性、延性、黏滞阻尼系数等抗震性能.研究表明:蜂窝状钢骨能增强钢骨与混凝土间的黏结能力,提高其协同工作与整体受力性能.蜂窝状钢骨的存在,延缓了L形柱的刚度退化,提高了延性,增强了结构的耗能能力及抗震性能.轴压比对该新型构件的破坏形态及抗震性能影响明显.随着轴压比的增大,构件的破坏形态由类似于剪切破坏向轴压破坏形态转变.轴压比越大,构件的极限承载力越大,但延性与黏滞阻尼系数越小,耗能能力越低,抗震性能越差.研究还发现,该新型构件的正、反方向承载力及延性有所差别.     

截面中部配置型钢的混凝土剪力墙抗震性能研究

本文通过试验研究了型钢混凝土(SRC)剪力墙的抗震性能,对16个试件进行了低周反复加载试验,得到了这些构件的延性比;研究了高宽比等参数对型钢混凝土剪力墙抗震性能的影响。在试验中,研究了在中部配置型钢的型钢混凝土剪力墙,结果表明这种新型的型钢混凝土剪力墙具有更好的抗震性能。在试验的基础上,本文建立了型钢混凝土剪力墙恢复力骨架曲线的数学模型,为分析高层结构的非线性地震反应分析提供了基础数据。     

不同剪跨比下型钢再生混凝土柱抗震性能试验研究

为研究型钢再生混凝土柱的破坏形态和抗震性能,进行了4个不同剪跨比的型钢再生混凝土柱低周反复荷载试验,观察了其受力过程及破坏形态,分析了剪跨比对柱的滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性、耗能及刚度退化等力学性能的影响.研究结果表明:根据剪跨比的不同,型钢再生混凝土柱的破坏形态主要为剪切斜压破坏、弯剪破坏以及弯曲破坏.随着剪跨比的增大,试件水平承载力降低,但滞回曲线愈加饱满,承载力下降越缓慢,刚度退化速率越慢,延性及耗能越好.总体上看,剪跨比较大试件的抗震性能较好,可以用于实际工程.     

Experimental investigation on dynamic and quasi‐static behavior of low‐rise reinforced concrete walls

Experimental evidence supporting the fact that results from quasi‐static (QS) test of low‐rise reinforced concrete walls may be safely assumed as a lower limit of strength and displacement, and energy dissipation capacities are still scarce. The aim of this paper is to compare the seismic performance of 12 reinforced concrete walls for low‐rise housing: six prototype walls tested under QS‐cyclic loading and six models tested under shaking table excitations. Variables studied were wall geometry, type of concrete, web steel ratio, type of web reinforcement and testing method. Comparison of results from dynamic and QS‐cyclic tests indicated that stiffness and strength properties were dependent on the loading rate, the strength mechanisms associated with the failure mode, the low‐cycle fatigue, and the cumulative parameters, such as displacement demand and energy dissipated. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.