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型钢混凝土异形柱框架节点承载力试验研究

土木工程学报 2011年第5期44卷 41-48页

作者：薛建阳刘义赵鸿铁陈宗平西安建筑科技大学陕西西安710055 广西大学广西南宁530004

为研究型钢混凝土异形柱框架节点的破坏形态和承载力,采用柱端加载的方式对9个中间层边节点、4个角节点和4个中节点进行低周反复荷载试验。观察各类型节点的受力过程和破坏形态,分析节点区水平箍筋、水平腹杆和型钢腹板的应变分布规律... 详细信息

为研究型钢混凝土异形柱框架节点的破坏形态和承载力,采用柱端加载的方式对9个中间层边节点、4个角节点和4个中节点进行低周反复荷载试验。观察各类型节点的受力过程和破坏形态,分析节点区水平箍筋、水平腹杆和型钢腹板的应变分布规律以及节点的受力机理。结果表明,型钢混凝土异形柱框架节点典型的破坏形态为节点区剪切斜压破坏,其受力机理为斜压杆、刚框架-钢板剪力墙和约束机理的综合作用。通过对试验数据的回归分析,得到节点在弯剪作用下的受剪承载力以及在剪扭作用下受剪及受扭承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。最后给出节点的设计建议。

关键词：型钢混凝土异形柱框架节点承载力拟静力试验

高温后方钢管再生混凝土界面黏结性能及本构方程

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 160-173页

作者：陈宗平贾恒瑞陈俊睿广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 工程防灾与结构安全教育部重点实验室(广西大学) 广西南宁530004

为了揭示高温后方钢管与再生混凝土的界面黏结性能,以最高经历温度(T)、再生粗骨料取代率(γ)为变化参数,设计并完成了20个试件高温后的推出试验.通过试验观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线,分... 详细信息

为了揭示高温后方钢管与再生混凝土的界面黏结性能,以最高经历温度(T)、再生粗骨料取代率(γ)为变化参数,设计并完成了20个试件高温后的推出试验.通过试验观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线,分析了各变化参数对界面黏结性能及界面损伤发展过程的影响规律,并提出了相应的黏结强度的计算公式及黏结滑移本构方程.结果表明:试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线形态基本一致,但加载端的初始滑移发生相对更早,曲线形态可以分为T≤200℃和T≥400℃两类;界面黏结性能整体上相比方钢管普通混凝土较差(相应的黏结性能平均差距范围约为3.10%~19.05%);随着经历温度的升高,黏结强度及黏结抗剪刚度先减小后增大,界面耗能能力则逐渐增大;随着再生粗骨料取代率的提高,黏结强度逐渐减小,而黏结抗剪刚度和界面耗能能力则均呈现先增大后减小再小幅恢复的变化趋势;界面初始黏结损伤的发生在T=600℃时明显推迟,并随再生粗骨料取代率的提高表现出逐渐提早的趋势,而T≤400℃时经历温度及再生粗骨料取代率对其影响均不大;黏结损伤发展速度随经历温度和再生粗骨料取代率的升高呈现先增大后减小的变化趋势.

关键词：再生混凝土方钢管高温后黏结强度滑移性能本构方程

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复合受扭实腹式型钢混凝土柱恢复力模型研究

振动与冲击 2023年第8期42卷 69-78页

作者：陈宇良李浩陈宗平广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西科技大学广西装配结构安全防控工程研究中心广西柳州545006 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

为研究复合受扭作用下实腹式型钢混凝土柱的恢复力模型,考虑扭弯比、轴压比和剪跨比的影响,完成了9个实腹式型钢混凝土柱的拟静力加载试验,获取了扭矩-扭转角骨架曲线和滞回曲线,分析了扭弯比、轴压比和剪跨比等试验变化参数对其扭转滞... 详细信息

为研究复合受扭作用下实腹式型钢混凝土柱的恢复力模型,考虑扭弯比、轴压比和剪跨比的影响,完成了9个实腹式型钢混凝土柱的拟静力加载试验,获取了扭矩-扭转角骨架曲线和滞回曲线,分析了扭弯比、轴压比和剪跨比等试验变化参数对其扭转滞回性能的影响。基于试验扭转骨架曲线和滞回曲线,提出以屈服点、峰值点和破坏点为特征点的三折线骨架曲线模型,同时对滞回规则进行简化,建立实腹式型钢混凝土柱复合受扭恢复力模型。结果表明:随着扭弯比的增大,试件破坏形态由弯曲破坏为主转为扭转破坏为主;扭弯比对实腹式型钢混凝土柱的抗扭承载力影响最大;在扭转骨架曲线特征参数计算时考虑了扭弯比、轴压比和剪跨比的影响,计算结果与实测结果吻合较好。提出的考虑卸载刚度退化影响的扭转恢复力模型,能较好地预测复合受扭作用下实腹式型钢混凝土柱的扭转滞回曲线,可为此类结构在压弯剪复合受扭作用下的弹塑性地震分析提供参考。

关键词：实腹式型钢混凝土复合受扭滞回曲线骨架曲线扭转恢复力模型

三向受压状态下再生混凝土的变形性能及损伤分析

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应用力学学报 2016年第5期33卷 799-805,934页

作者：陈宗平陈宇良广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

为了研究再生混凝土在多应力状态下的变形行为,设计68个圆柱体试件对再生混凝土的取代率、侧向压力、混凝土的龄期,混凝土的强度进行了三向受力试验。试验给出了试件破坏全过程的应力-应变曲线,并深入分析了三轴受压再生混凝土的初始弹... 详细信息

为了研究再生混凝土在多应力状态下的变形行为,设计68个圆柱体试件对再生混凝土的取代率、侧向压力、混凝土的龄期,混凝土的强度进行了三向受力试验。试验给出了试件破坏全过程的应力-应变曲线,并深入分析了三轴受压再生混凝土的初始弹性模量、峰值应变、位移延性、能量耗散、损伤演变等性能参数。研究结果表明:龄期、侧向压力越大以及混凝土强度越高,再生混凝土的弹性模量越大;侧向压力可有效提高再生混凝土的变形性能;取代率对延性性能有一定的影响,但对耗能能力影响不大;龄期越大,再生混凝土强度越低,再生骨料服役年限越短,其延性性能和耗能性能越好;侧向压力越大,损伤曲线斜率越小,表明再生混凝土的损伤时间推迟,再生混凝土的损伤受取代率的影响不大。

关键词：再生混凝土三向压力变形性能损伤分析

CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱轴压性能试验研究及承载力计算

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建筑结构学报 2023年第7期44卷 116-128页

作者：陈宗平庞云升许瑞天周济广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 南宁学院土木建筑工程学院广西南宁530200 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为研究CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱轴压性能,以CFRP的粘贴位置与粘贴层数为变化参数,设计了18根柱进行轴心受压试验。观察了轴压柱的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移全过程曲线,通过受力全过程的破坏形态、荷载-变形曲线、刚度退... 详细信息

为研究CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱轴压性能,以CFRP的粘贴位置与粘贴层数为变化参数,设计了18根柱进行轴心受压试验。观察了轴压柱的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移全过程曲线,通过受力全过程的破坏形态、荷载-变形曲线、刚度退化、延性等对CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱轴压性能进行分析。基于双剪统一的厚壁圆筒理论提出了该类CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱的轴压承载力理论计算式。结果表明:CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱的最终破坏形态与CFRP粘贴的位置明显相关,未粘贴内壁CFRP布的轴压柱最终呈腰鼓向剪切破坏过渡状态,而粘贴有内壁CFRP布的轴压柱则呈剪切破坏;轴压柱的承载力与CFRP层数呈正相关,随CFRP层数的增加,轴压柱的承载力平均提高率分别为7.3%、20.7%、33.4%,相同层数下,内壁粘贴CFRP的轴压柱承载力更高;轴压柱初始弹性刚度与CFRP粘贴的层数及位置关联较小,而当不考虑轴压柱腐蚀问题时,在减缓轴压柱刚度退化速率的效果上,内壁粘贴CFRP布的作用优于外壁粘贴CFRP;轴压柱延性随CFRP层数的增加总体呈明显下降趋势,与CFRP粘贴的位置关联较小;所提出轴压承载力计算式的计算结果与试验结果吻合较好,验证了其准确性。

关键词：海洋混凝土柱内外壁CFRP 复合约束静力试验轴压性能承载力计算

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压弯剪扭钢筋混凝土十形柱抗震性能试验研究

工程力学 2018年第10期35卷 124-134页

作者：陈宗平刘祥宁璠广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

为研究压弯剪扭复合受力钢筋混凝土十形柱的抗震性能,以扭弯比、轴压比为变化参数,设计6个钢筋混凝土十形柱试件进行恒定轴力反复弯剪扭的加载试验,观察试件的破坏过程和形态,获取扭矩-扭转角滞回曲线和荷载-位移滞回曲线以及试件的开... 详细信息

为研究压弯剪扭复合受力钢筋混凝土十形柱的抗震性能,以扭弯比、轴压比为变化参数,设计6个钢筋混凝土十形柱试件进行恒定轴力反复弯剪扭的加载试验,观察试件的破坏过程和形态,获取扭矩-扭转角滞回曲线和荷载-位移滞回曲线以及试件的开裂、屈服、峰值和破坏等特征点参数。基于试验数据,详细分析了压弯剪扭复合受力该类柱的极限承载力、位移延性、层间侧移角、能量耗散、强度及刚度退化等抗震性能指标。结果表明:在扭弯比小于0.21且轴压比小于0.34范围时,低周反复压弯剪扭钢筋混凝土十形柱的破坏形态表现为弯扭和扭剪破坏,滞回曲线呈捏拢状的S形,位移延性系数超过3.0,开裂时的侧移角大于1/550,破坏时的侧移角大于1/40,能满足我国建筑抗震设计规范要求;扭矩的存在使得材料的损伤更严重,耗能更大。

关键词：钢筋混凝土十形柱实验研究压弯剪扭抗震性能

高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土短柱轴压性能试验及剩余承载力评估

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材料导报 2021年第7期35卷 7033-7041页

作者：陈宗平周济王成苏炜炜广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

为研究高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土的轴压性能及剩余承载力评估方法,以再生粗骨料取代率、历经最高温度和冷却方式为变化参数,设计了27个圆钢管再生混凝土试件,对其进行高温喷水冷却后单调轴心受压加载试验,观察了试件的受力全过程... 详细信息

为研究高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土的轴压性能及剩余承载力评估方法,以再生粗骨料取代率、历经最高温度和冷却方式为变化参数,设计了27个圆钢管再生混凝土试件,对其进行高温喷水冷却后单调轴心受压加载试验,观察了试件的受力全过程和破坏形态,获取其应力-应变曲线并分析了不同变化参数对峰值应力、峰值应变、轴压位移延性以及耗能的影响,结合试件的刚度退化曲线分析其性能退化过程,并参考各规程对高温喷水冷却后试件的剩余承载力进行计算。研究结果表明:高温喷水冷却后,随着历经最高温度的升高,试件的峰值应力显著降低,峰值应变却逐渐增大,轴压位移延性和耗能均呈先增大后减小的变化趋势;随再生骨料取代率的增大,试件的峰值应力、峰值应变变化不大,轴压位移延性先减小后增大,耗能逐渐减小;与自然冷却相比,温度较高时喷水冷却试件的峰值应力、峰值应变、轴压位移延性及耗能均较大。另外,历经最高温度的升高会使喷水冷却试件的刚度退化速率减缓,而不同再生粗骨料取代率试件的刚度退化速率较为接近,且与自然冷却试件相比,喷水冷却试件的刚度退化速率更快。经过理论分析,建议采用日本AIJ规程的计算方法,并引进高温后钢管和混凝土的系数折减,对高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土的剩余承载力进行评估。

关键词：喷水冷却圆钢管再生混凝土轴压性能试验剩余承载力评估

型钢混凝土异形柱正截面承载力试验及有限元分析

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建筑结构学报 2013年第10期34卷 108-119页

作者：陈宗平王妮钟铭薛建阳苏益声广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为研究型钢混凝土(SRC)异形柱的正截面承载力性能,设计22个试件进行静力和循环加载试验研究,分析其破坏机理。编写了计算机程序,利用程序分析了加载角、截面配钢形式、配钢率、混凝土强度等级以及柱肢高厚比等变化参数对SRC异形柱正截... 详细信息

为研究型钢混凝土(SRC)异形柱的正截面承载力性能,设计22个试件进行静力和循环加载试验研究,分析其破坏机理。编写了计算机程序,利用程序分析了加载角、截面配钢形式、配钢率、混凝土强度等级以及柱肢高厚比等变化参数对SRC异形柱正截面承载力的影响,并与钢筋混凝土(RC)异形柱的正截面承载力进行对比分析。研究结果表明:SRC异形柱破坏形态表现为大偏心受压破坏、小偏心受压破坏和轴心受压破坏;截面应变基本符合平截面假定;加载角和截面配钢形式对正截面承载能力有显著影响,T形柱的薄弱加载方向是0°、90°和315°,L形柱的薄弱加载方向是90°和315°,十形柱的薄弱加载方向是0°,实腹配钢比空腹配钢试件的承载能力有明显提高;适当增加截面配钢率、混凝土强度等级以及柱肢高厚比均能有效提高SRC异形柱的正截面承载能力;当截面配钢率不大于6%时,SRC异形柱的承载力与普通的RC异形柱相比提高36%以上。

关键词：型钢混凝土异形柱静力试验拟静力试验有限元分析正截面承载力

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建筑结构检测鉴定与加固 1