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考虑压缩薄膜效应钢筋混凝土板的变形分析

应用基础与工程科学学报 2017年第4期25卷 751-759页

作者：王刚司炳君康海贵大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

关于钢筋混凝土板在压缩薄膜效应阶段的变形性能的研究,开展得较为有限.基于压缩薄膜效应的受力机理及大变形状态下的几何条件,提出了一种考虑压缩薄膜效应钢筋混凝土单向板变形能力的计算方法:将压缩薄膜效应阶段钢筋混凝土板的变形性... 详细信息

关于钢筋混凝土板在压缩薄膜效应阶段的变形性能的研究,开展得较为有限.基于压缩薄膜效应的受力机理及大变形状态下的几何条件,提出了一种考虑压缩薄膜效应钢筋混凝土单向板变形能力的计算方法:将压缩薄膜效应阶段钢筋混凝土板的变形性能区分为弯曲效应和附加三铰拱效应分别考虑,采用有效刚度法计算弯曲效应下的荷载-挠度关系,根据试件的大变形条件建立三段式的附加承载力-挠度关系,两条曲线叠加从而获得压缩薄膜效应阶段试件的荷载-挠度关系曲线.通过一组剪力墙约束钢筋混凝土单向板的试验,对该计算方法进行验证.试验结果表明:计算结果与试验结果的误差较小,考虑支座对中间板带的弯曲约束程度的影响,该方法可用于考虑压缩薄膜效应钢筋混凝土板的变形分析.

关键词：压缩薄膜效应计算方法变形分析

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高强箍筋高强混凝土柱约束箍筋用量研究

工程力学 2010年第10期27卷 182-189,213页

作者：孙治国司炳君王东升于德海大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为研究高强箍筋约束高强混凝土柱塑性铰区配箍要求,统计了国内外进行的98个矩形截面和11个圆形截面高强箍筋高强钢筋混凝土柱拟静力试验数据。分析了影响高强箍筋高强混凝土柱延性抗震能力的主要因素为配箍特征值、轴压比、纵筋配筋、... 详细信息

为研究高强箍筋约束高强混凝土柱塑性铰区配箍要求,统计了国内外进行的98个矩形截面和11个圆形截面高强箍筋高强钢筋混凝土柱拟静力试验数据。分析了影响高强箍筋高强混凝土柱延性抗震能力的主要因素为配箍特征值、轴压比、纵筋配筋、混凝土保护层厚度等。在此基础上,通过回归分析分别以2%和3%极限位移角为延性目标,建议了具有85%保证率的高强箍筋高强混凝土柱塑性铰区约束箍筋用量计算公式及配箍构造措施,适用于混凝土轴心抗压强度在40MPa―110MPa之间,箍筋屈服强度在400MPa―800MPa之间,试验轴压比在0―0.6之间的高强箍筋高强混凝土柱。

关键词：结构工程高强箍筋高强混凝土框架柱延性

钢筋混凝土桥墩滞回性能的有限元参数敏感性分析及模型改进

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工程力学 2009年第1期26卷 174-180,186页

作者：司炳君孙治国艾庆华王东升大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026

研究了反复荷载作用下钢筋混凝土桥墩滞回性能的有限元建模方法,以6个弯剪破坏形态的钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果为依据,利用ANSYS软件,首先建立了不同的桥墩有限元模型进行参数敏感性分析,讨论了混凝土的裂缝剪力传递系数、应力-应... 详细信息

研究了反复荷载作用下钢筋混凝土桥墩滞回性能的有限元建模方法,以6个弯剪破坏形态的钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果为依据,利用ANSYS软件,首先建立了不同的桥墩有限元模型进行参数敏感性分析,讨论了混凝土的裂缝剪力传递系数、应力-应变曲线的下降段、纵筋的包辛格效应、纵筋与混凝土之间的粘结-滑移关系以及混凝土压碎破坏面等参数对模拟结果的影响;在此基础上对分析模型进行了改进,并将模拟得到的桥墩滞回曲线及骨架曲线同试验结果进行对比,验证了模型的正确性。

关键词：结构工程有限元钢筋混凝土桥墩滞回性能 ANSYS软件

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钢筋混凝土桥墩塑性铰区约束箍筋用量研究

中国公路学报 2010年第3期23卷 48-57页

作者：孙治国王东升杜修力司炳君郭迅大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京100124 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

为了研究钢筋混凝土桥墩的延性配箍要求,总结了中、美、欧主要桥梁抗震设计规范对延性桥墩塑性铰区最低约束箍筋用量的规定,结合美国PEER柱抗震性能试验数据库、日本Kawashima实验室和部分中国的试验数据,整理了234根桥墩的拟静力试验数... 详细信息

为了研究钢筋混凝土桥墩的延性配箍要求,总结了中、美、欧主要桥梁抗震设计规范对延性桥墩塑性铰区最低约束箍筋用量的规定,结合美国PEER柱抗震性能试验数据库、日本Kawashima实验室和部分中国的试验数据,整理了234根桥墩的拟静力试验数据;建立了桥墩极限位移角与位移延性系数、曲率延性系数的对应关系,讨论了中、美、欧主要桥梁抗震设计规范约束箍筋用量及构造措施对保证桥墩延性的可靠性;在此基础上分别以2%和3%极限位移角为延性目标,通过回归分析建立了具有85%保证率的桥墩塑性铰区约束箍筋用量计算公式;通过一个设计实例将建议公式与各国规范进行了对比。结果表明:该公式适用于剪跨比在3～10范围内的普通及高强混凝土桥墩,既可保证高轴压下桥墩延性抗震能力,又可保证低轴压下配箍要求不过于保守。

关键词：桥梁工程钢筋混凝土桥墩回归分析约束箍筋延性极限位移角

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高强箍筋高强混凝土柱抗震性能研究

工程力学 2010年第5期27卷 128-136页

作者：孙治国司炳君王东升郭迅于德海大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

为研究高强箍筋高强混凝土柱的抗震性能,首先进行了6根配置高强箍筋的高强混凝土柱和3个普通强度混凝土柱(作为对比)抗震拟静力试验,并对其破坏形态、滞回曲线、延性及耗能指标以及抗剪强度等进行了对比分析。结果表明:高强混凝土试件... 详细信息

为研究高强箍筋高强混凝土柱的抗震性能,首先进行了6根配置高强箍筋的高强混凝土柱和3个普通强度混凝土柱(作为对比)抗震拟静力试验,并对其破坏形态、滞回曲线、延性及耗能指标以及抗剪强度等进行了对比分析。结果表明:高强混凝土试件与普通混凝土试件破坏过程相似,均呈弯剪破坏形态,采用高强混凝土可有效降低试件轴压比,对其延性和耗能能力有利。将国内外进行的高强箍筋高强混凝土柱抗剪承载力试验结果与美国ACI318规范、我国混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的抗剪公式进行了对比,认为ACI规范及我国规范在计算高强箍筋高强混凝土柱抗剪承载力时均有不安全因素,宜在设计时注意。采用Mander建议的约束混凝土本构关系和纤维单元程序USC_RC仍可以对高强箍筋高强混凝土柱的受弯承载力进行较为准确的模拟分析。

关键词：结构工程高强混凝土柱高强箍筋抗震性能延性抗剪承载力

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三种预应力钢筋粘结性能试验研究

大连理工大学学报 2004年第6期44卷 848-853页

作者：王清湘牟晓光司炳君许兴华大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 辽宁大工建设科技有限责任公司辽宁沈阳110179

预应力钢筋与混凝土之间的粘结性能对预应力构件设计有很大影响,特别是对先张法构件的锚固长度及预应力传递长度的确定十分重要.对3种不同外形的预应力钢筋螺旋肋钢丝、异形钢棒、钢绞线的粘结性能进行了试验研究.通过典型的荷载-滑移曲... 详细信息

预应力钢筋与混凝土之间的粘结性能对预应力构件设计有很大影响,特别是对先张法构件的锚固长度及预应力传递长度的确定十分重要.对3种不同外形的预应力钢筋螺旋肋钢丝、异形钢棒、钢绞线的粘结性能进行了试验研究.通过典型的荷载-滑移曲线,对三者的粘结性能进行了比较,发现螺旋肋钢丝和异形钢棒的粘结性能比光圆钢棒好,钢筋表面形状与锚固长度等因素对粘结性能均有影响.最后分析发现螺旋状钢筋的粘结机理是界面混凝土的抗剪及摩擦作用.

关键词：粘结性能预应力钢筋锚固长度异形混凝土预应力构件抗剪螺旋肋钢丝试验研究先张法

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钢筋混凝土柱地震剪切-粘结破坏试验研究

工程力学 2011年第3期28卷 109-117,149页

作者：孙治国司炳君郭迅于德海李晓莉中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026

剪切-粘结破坏是钢筋混凝土结构的一种重要震害形式,为研究剪跨比在1.5―2.5之间钢筋混凝土柱的抗震性能,进行了16个试件的拟静力试验,对其破坏形态、延性及耗能能力、刚度退化、抗剪承载力等进行了对比分析。结果表明,试件以剪切及粘... 详细信息

剪切-粘结破坏是钢筋混凝土结构的一种重要震害形式,为研究剪跨比在1.5―2.5之间钢筋混凝土柱的抗震性能,进行了16个试件的拟静力试验,对其破坏形态、延性及耗能能力、刚度退化、抗剪承载力等进行了对比分析。结果表明,试件以剪切及粘结破坏为主,可分为弯剪、剪切和粘结破坏三种类型,弯剪破坏试件表现出较好的延性和耗能能力,而粘结破坏试件滞回曲线表现出明显的"捏拢"效应,延性及耗能能力差、刚度退化快,为脆性破坏,易发生于剪跨比λ在1.5―2.0,受拉纵筋配筋率≥1.0%且混凝土强度较低的框架短柱中,宜在抗震设计中引起重视。

关键词：结构工程钢筋混凝土柱剪切破坏粘结破坏抗震性能

钢筋混凝土桥墩地震弯剪破坏机理与震后快速修复技术研究

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土木工程学报 2011年第7期44卷 90-99页

作者：司炳君孙治国杜修力王东升黄照南大连理工大学辽宁大连116024 大连海事大学辽宁大连116026 北京工业大学北京100022

为研究钢筋混凝土桥墩的地震弯剪破坏机理与震后快速修复技术,首先进行了6个圆形截面桥墩试件的拟静力试验,试件均发生严重弯剪破坏,然后利用高流动性早强混凝土和CFRP布对其进行快速修复并在1周内重新进行加载试验,将原桥墩与修复后试... 详细信息

为研究钢筋混凝土桥墩的地震弯剪破坏机理与震后快速修复技术,首先进行了6个圆形截面桥墩试件的拟静力试验,试件均发生严重弯剪破坏,然后利用高流动性早强混凝土和CFRP布对其进行快速修复并在1周内重新进行加载试验,将原桥墩与修复后试件的破坏形态、承载力、延性与耗能能力、刚度退化等进行了对比分析。研究表明:塑性铰区配箍满足我国《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008)及美国Caltrans规范要求的钢筋混凝土桥墩试件,最终仍有可能因塑性铰区抗剪强度不足发生弯剪破坏。由于初始损伤的存在,震后修复桥墩试件的初始刚度偏低、屈服位移偏大,但极限承载力较原试件均有不同程度的提高,延性与耗能能力达到或超过原试件,刚度可有效恢复至原桥墩试件水平,震后修复试件呈弯曲破坏形态,显示出修复方法的有效性。

关键词：钢筋混凝土桥墩弯剪破坏震后快速修复 CFRP

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钢筋与混凝土粘结试验及有限元模拟

计算力学学报 2007年第3期24卷 379-384页

作者：牟晓光王清湘司炳君北京100010 中交公路规划设计院有限公司大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

建立了一种按接触条件模拟钢筋与混凝土之间相互作用的模型。通过试验确定钢筋与混凝土的一些基本力学参数:粘结刚度、摩擦系数、抗剪强度、径向挤压力和软化系数;进而通过有限元模拟分析了试件的拔出过程:弹性阶段、局部开裂阶段、内... 详细信息

建立了一种按接触条件模拟钢筋与混凝土之间相互作用的模型。通过试验确定钢筋与混凝土的一些基本力学参数:粘结刚度、摩擦系数、抗剪强度、径向挤压力和软化系数;进而通过有限元模拟分析了试件的拔出过程:弹性阶段、局部开裂阶段、内部拥塞阶段以及完全脱粘阶段。计算结果与试验结果符合较好,验证了本文计算模型的合理性,解决了传统连续体理论所无法解释的现象。

关键词：粘结力荷载-滑移曲线有限元分析接触条件