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钢筋-超高性能混凝土界面黏结性能试验

湖南大学学报（自然科学版） 2022年第11期49卷 105-115页

作者：张哲李帅帅朱平邵旭东补国斌湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为研究轻薄UHPC构件内钢筋-UHPC界面间的黏结性能,以钢筋直径、黏结长度和保护层厚度为变量设计了多组配筋UHPC拉拔试验,并探讨各设计变量对钢筋-UHPC界面黏结性能的影响.基于试验结果,分析各设计参数对配筋UHPC试件破坏形式、黏结应力... 详细信息

为研究轻薄UHPC构件内钢筋-UHPC界面间的黏结性能,以钢筋直径、黏结长度和保护层厚度为变量设计了多组配筋UHPC拉拔试验,并探讨各设计变量对钢筋-UHPC界面黏结性能的影响.基于试验结果,分析各设计参数对配筋UHPC试件破坏形式、黏结应力-滑移曲线、黏结锚固强度及其对应滑移量等因素的影响.研究表明:钢筋直径、黏结长度和保护层厚度的变化对配筋UHPC界面黏结性能影响较大;极限黏结强度及滑移量随黏结长度的减小而增加,随钢筋直径增加而先增加后降低;随保护层厚度变薄,极限黏结强度降低而滑移量增加.钢筋直径为12 mm和16 mm时,配筋保护层厚度和黏结锚固长度分别不宜小于1.5倍和4倍直径;直径为8 mm的钢筋黏结锚固长度不宜小于3.5倍直径.基于数理统计法归纳的配筋UHPC界面极限黏结强度及临界锚固长度计算式与试验结果误差较小.

关键词：超高性能混凝土拔出试验黏结强度保护层厚度黏结锚固长度

GFRP管约束竹筋细石混凝土组合杆力学性能试验

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林业工程学报 2023年第6期8卷 161-169页

作者：赵卫锋周靖补国斌齐超文广东建设职业技术学院广州510440 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640 湖南工业大学土木工程学院株洲412007

在当前绿色发展、“双碳”目标、科技创新的多元化发展中,工程建设行业要实现“双碳”目标,需寻找合适的钢制品替代产品。竹材作为重要工程结构用材应时而发,很有必要研发“以竹代钢”的创新技术和产品。依据实际工程需求,提出一种玻璃... 详细信息

在当前绿色发展、“双碳”目标、科技创新的多元化发展中,工程建设行业要实现“双碳”目标,需寻找合适的钢制品替代产品。竹材作为重要工程结构用材应时而发,很有必要研发“以竹代钢”的创新技术和产品。依据实际工程需求,提出一种玻璃纤维复合材料(GFRP)管约束大截面竹筋细石混凝土组合(GBCC)构件,替代薄壁钢管用作围栏承载立杆。GBCC构件力学性能良好、制作工艺简单、产品绿色低碳。为研究GBCC的基本受力性能和不同材料的协同工作状态,进行了12根GBCC短杆轴压破坏试验、7根长杆轴压稳定试验和10根长杆抗弯试验,并研究了GBCC杆力学性能的影响规律。结果表明:GBCC短杆轴压胀裂压溃破坏,长杆轴压失稳,长杆抗弯脆性断裂破坏;GBCC材料构成、含竹率、细石混凝土密实性、试件受力方向、竹筋缺陷均影响GBCC杆的受力性能;含竹率20%左右的GBCC试件能够达到甚至超过薄壁空心钢管试件的承载力和变形能力;GBCC长杆具有很好的弹性变形能力,基于试验结果构建了GBCC长杆抗压失稳极限承载力公式。

关键词：玻璃纤维复合材料组合杆竹筋细石混凝土抗压抗弯

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土工格栅加筋橡胶砂应力-应变特性试验

吉林大学学报（工学版） 2023年第9期53卷 2542-2553页

作者：刘方成王将吴孟桃补国斌何杰湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007 天津大学建筑工程学院天津300072

基于静三轴剪切试验,分析了5种配比(0%、10%、20%、30%、40%)、4种格栅布置方式(无筋、水平1层、水平2层、水平3层)、3种围压(50、100、200 kPa)下土工格栅加筋橡胶砂的应力-应变关系特性和模量衰减特性。结果表明:(1)土工格栅加筋使得... 详细信息

基于静三轴剪切试验,分析了5种配比(0%、10%、20%、30%、40%)、4种格栅布置方式(无筋、水平1层、水平2层、水平3层)、3种围压(50、100、200 kPa)下土工格栅加筋橡胶砂的应力-应变关系特性和模量衰减特性。结果表明:(1)土工格栅加筋使得橡胶砂应力-应变关系曲线明显升高,加筋后橡胶砂的硬化特性增强。(2)采用扩展邓肯-张模型进行拟合,随着橡胶颗粒含量的增加,橡胶砂初始模量降低,模量衰减程度可由衰减参数定量反映;模量曲线衰减程度随加筋工况“水平3层加筋、无筋、水平2层加筋、水平1层加筋”依次增大。(3)土工格栅加筋使得橡胶砂的参考应变增大、应力-应变模型指数减小,即模量归一化应力应变曲线非线性程度减弱,随着土工格栅加筋密度和配比的增大,土工格栅对橡胶砂应力应变特性的加筋效应更显著。

关键词：岩土工程橡胶砂土工格栅加筋三轴试验应力-应变关系加筋效应

强震作用下竖向不规则结构的延性折减系数研究

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工程力学 2014年第4期31卷 189-195页

作者：周靖补国斌王慧英湘潭大学土木工程系湘潭411105 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

通过修正参考竖向规则结构的抗震延性折减系数,研究竖向不规则结构在速度脉冲强震作用下的延性折减系数。采用集中质量剪切型多自由度模型,阐述了速度脉冲地震作用下竖向规则结构延性折减系数运用于竖向不规则结构的修正系数研究方法,... 详细信息

通过修正参考竖向规则结构的抗震延性折减系数,研究竖向不规则结构在速度脉冲强震作用下的延性折减系数。采用集中质量剪切型多自由度模型,阐述了速度脉冲地震作用下竖向规则结构延性折减系数运用于竖向不规则结构的修正系数研究方法,分析了该修正系数的影响因素。分析结果表明,竖向不规则结构的延性折减系数明显小于参考规则结构的延性折减系数。修正系数的主要影响因素是不规则比率和延性系数,其随着不规则比率减小或延性需求增大而减小。周期和楼层数对该修正系数的影响较小。同时,通过比较得出,速度脉冲地震作用下修正系数比相应非速度脉冲地震作用下修正系数值小。最后,通过对计算结果取平均值,给出了修正系数的建议值,并与欧洲抗震规范中修正系数的取值进行了比较。

关键词：延性折减系数修正系数竖向不规则速度脉冲地震作用非线性动力分析

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速度脉冲地震下偏心剪力墙结构的抗震需求

中南大学学报（自然科学版） 2015年第11期46卷 4231-4239页

作者：蔡健补国斌李康宁华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 无锡宁震科技有限公司江苏无锡214000

研究强速度脉冲地震作用下,刚度偏心、强度偏心和组合偏心剪力墙结构的弹性和弹塑性抗震需求。基于轴力-弯矩相互作用模型,选取8条速度脉冲地震记录,进行单层钢筋混凝土(RC)偏心剪力墙结构的动力时程分析,讨论结构的弹性位移和扭转角需... 详细信息

研究强速度脉冲地震作用下,刚度偏心、强度偏心和组合偏心剪力墙结构的弹性和弹塑性抗震需求。基于轴力-弯矩相互作用模型,选取8条速度脉冲地震记录,进行单层钢筋混凝土(RC)偏心剪力墙结构的动力时程分析,讨论结构的弹性位移和扭转角需求,弹塑性位移、扭转角和延性需求的变化规律,揭示不同偏心形式对结构抗震需求的影响机理。研究结果表明:偏心剪力墙结构在强速度脉冲工况下比在非速度脉冲工况下有更大的抗震需求;轴压比对结构弹塑性抗震需求有一定影响;刚度偏心是影响结构弹性抗震需求的主要因素,而强度偏心对结构弹塑性抗震需求的影响最为显著。建议对偏心剪力墙结构进行弹塑性分析时宜增加强度偏心作为基本参数,并考虑轴力影响和速度脉冲地震效应。

关键词：速度脉冲地震刚度偏心强度偏心轴力-弯矩相互作用动力时程分析

竹胶板-薄壁钢管约束收尘石粉混凝土组合柱轴压性能

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应用力学学报 2022年第1期39卷 137-147页

作者：赵卫锋罗宗健周靖黎亚军补国斌湘潭大学土木工程与力学学院湘潭411105 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641 湖南工业大学土木工程学院株洲412007

提出一种新型的竹胶板-薄壁钢管复合约束收尘石粉混凝土组合柱(BSDCC),对10根BSDCC试件进行轴压试验,考察试件的破坏特点和形态,调查收尘石粉混凝土的含量率和强度、试件长细比、截面组合与拉杆约束方式、拉杆间距比对试件承载能力和变... 详细信息

提出一种新型的竹胶板-薄壁钢管复合约束收尘石粉混凝土组合柱(BSDCC),对10根BSDCC试件进行轴压试验,考察试件的破坏特点和形态,调查收尘石粉混凝土的含量率和强度、试件长细比、截面组合与拉杆约束方式、拉杆间距比对试件承载能力和变形的影响规律。结果表明,BSDCC试件的受压破坏形态主要为试件中部约束拉杆之间竹胶板的层间开胶剥离和材料压折破坏、竹胶板与钢管的开胶剥离破坏。相同条件下,收尘石粉混凝土含量率对试件的极限承载力无明显影响,对变形有重要影响,改变试件的破坏模式;混凝土强度、截面组合与拉杆约束方式对约束作用的影响大;承载力随着长细比、拉杆间距比增大而降低。通过回归分析建立了BSDCC的极限承载力计算模型。

关键词：竹胶板薄壁钢管收尘石粉混凝土组合柱轴心抗压极限承载力

速度脉冲强震下偏心重力柱-核心筒体系的抗震性能研究

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工程力学 2023年第12期40卷 89-98,132页

作者：补国斌马晓宇沈华刘方成李兆超周靖湖南工业大学土木工程学院株洲412007 云南公路建设监理有限公司昆明650000 华南理工大学土木与交通学院广州510641

研究速度脉冲强震和结构偏心双重不利对新型重力柱-核心筒结构体系地震响应的影响。以地震模拟振动台试验为基础,采用CANNY软件校验参数设置合理性。设计不同高度质量偏心重力柱-核心筒结构,分别选取10条速度脉冲和10条非速度脉冲地震... 详细信息

研究速度脉冲强震和结构偏心双重不利对新型重力柱-核心筒结构体系地震响应的影响。以地震模拟振动台试验为基础,采用CANNY软件校验参数设置合理性。设计不同高度质量偏心重力柱-核心筒结构,分别选取10条速度脉冲和10条非速度脉冲地震记录作为输入,采用CANNY软件对偏心体系进行动力时程分析,系统地研究了速度脉冲地震和偏心率对结构地震响应的影响规律。结果表明:脉冲地震工况下各偏心体系的弹性和弹塑性层间位移角、剪力、扭矩、扭转角均显著高于非脉冲地震工况对应值。弹塑性工况比弹性工况增大效应明显,变形增大效应比力增大效应更为显著。随着偏心率增大,弹性和弹塑性层间位移角、扭矩和扭转角均增大,层间剪力则呈现减小趋势。增量动力分析结果亦表明,偏心和速度脉冲地震效应均会显著增大层间位移角。建议在新型重力柱-核心筒结构的抗震设计中,应充分考虑速度脉冲地震和偏心对其地震响应的耦合影响。

关键词：速度脉冲地震重力柱-核心筒结构偏心抗震动力时程分析

装配式双钢套管内置高强混凝土组合剪力墙及其试验验证

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地震工程学报 2022年第6期44卷 1294-1299,1308页

作者：补国斌齐超文周靖文俊王颖汪恒湖南工业大学湖南株洲412007 华南理工大学广东广州510640

提出一种适用于高层建筑的新型装配式双钢套管内置高强混凝土(FDSHC)组合剪力墙,并通过试验验证其抗震性能。通过6个两层FDSHC组合剪力墙试件的压-弯-剪滞回试验和6个单层FDSHC组合剪力墙试件的拉-弯-剪滞回试验,分析试件的破坏特征和... 详细信息

提出一种适用于高层建筑的新型装配式双钢套管内置高强混凝土(FDSHC)组合剪力墙,并通过试验验证其抗震性能。通过6个两层FDSHC组合剪力墙试件的压-弯-剪滞回试验和6个单层FDSHC组合剪力墙试件的拉-弯-剪滞回试验,分析试件的破坏特征和滞回性能,研究轴力、钢管混凝土截面含量比、偏心距、外钢管是否焊接对新型墙体抗震性能的影响。结果表明,FDSHC组合剪力墙试件的破坏形态为弯剪复合破坏,其在压(拉)-弯-剪复合受力作用下具有较高的承载能力,滞回曲线饱满,耗能能力和整体装配性能良好。轴压比越大(轴拉比越小),峰值强度越高;偏心距越大,耗能能力越弱;钢管混凝土截面含量比和外钢管是否焊接的影响不明显。相对于传统装配式混凝土剪力墙,FDSHC组合剪力墙具有“易装配、高承载、低成本”的优点和优越的抗震性能,有望在装配式高层建筑中推广应用。

关键词：预制混凝土组合剪力墙钢管混凝土抗震性能压-弯-剪拉-弯-剪

双向速度脉冲地震下偏心重力柱-核心筒结构的弹塑性地震响应研究

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地震工程学报 2023年第1期45卷 58-64页

作者：补国斌徐冲宾佳熊浩然齐超文王颖湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007

研究速度脉冲地震和结构质量偏心综合不利条件下新型重力柱-核心筒结构体系的弹塑性反应规律。选取速度脉冲和非速度脉冲地震加速度记录各10条,进行地震动双向输入,采用结构非线性分析软件CANNY进行有限元数值分析,研究脉冲型地震和结... 详细信息

研究速度脉冲地震和结构质量偏心综合不利条件下新型重力柱-核心筒结构体系的弹塑性反应规律。选取速度脉冲和非速度脉冲地震加速度记录各10条,进行地震动双向输入,采用结构非线性分析软件CANNY进行有限元数值分析,研究脉冲型地震和结构质量偏心对新型体系弹塑性地震反应的影响。分析结果表明,速度脉冲型地震作用下各结构的层间位移角、层间剪力和层间扭转角显著高于非速度脉冲地震下的相应值。质量偏心对结构弹塑性抗震需求影响显著,层间位移角和层间扭转角都随着偏心率的增大而增大,而层间剪力则随偏心率的增大呈减小趋势。建议在重力柱-核心筒结构设计中应重视速度脉冲地震和结构偏心的耦合不利影响。

关键词：振动台试验速度脉冲地震重力柱-核心筒结构偏心弹塑性分析