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外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱偏压性能

建筑结构学报 2020年第8期41卷 143-153页

作者：徐玉野郭璐豪倪艳萍罗漪华侨大学土木工程学院福建厦门361021

为研究采用外包薄壁钢管、内灌自流平微膨胀灌浆料约束加固受火后钢筋混凝土柱的偏压性能,进行了2根未受火混凝土柱、2根受火后混凝土柱和6根受火后再加固的混凝土柱的受压试验研究,分析了不同荷载偏心率对外包薄壁钢管加固受火后钢筋... 详细信息

为研究采用外包薄壁钢管、内灌自流平微膨胀灌浆料约束加固受火后钢筋混凝土柱的偏压性能,进行了2根未受火混凝土柱、2根受火后混凝土柱和6根受火后再加固的混凝土柱的受压试验研究,分析了不同荷载偏心率对外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱偏压承载性能的影响规律。考虑外包薄壁钢管的约束效应和高温对混凝土损伤影响,给出了外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱偏压承载力的简化计算方法。结果表明:荷载偏心率为0、0.87的混凝土柱受火90 min后,其极限荷载分别降低了30.3%、47.4%;外包薄壁钢管对受火后混凝土轴压柱的加固效果较好,对偏压柱的加固效果略有降低,受火后荷载偏心率为0、0.87混凝土柱经加固后极限荷载分别比对应的未受火混凝土柱提高2%、降低4.7%;外包薄壁钢管加固可显著提高混凝土柱的延性;当荷载偏心率不超过1.07时,加固后试件的极限荷载随荷载偏心率的增加近似呈线性降低;提出的外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱偏压承载力的简化计算方法,其计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：混凝土柱薄壁钢管加固受火后偏压试验偏压性能

碳纤维布和角钢复合加固轴心受压混凝土柱的试验研究

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建筑结构学报 2003年第5期24卷 18-23页

作者：卢亦焱史健勇赵国藩武汉大学土木建筑工程学院清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程系大连理工大学

通过22根加固混凝土方柱(其中12根为素混凝土柱,10根为钢筋混凝土柱)的轴心受压试验,研究了碳纤维布和角钢以及两者复合加固后混凝土柱破坏特征、受力性能和破坏机理。对不同方法加固的混凝土柱的极限承载力、应力-应变关系以及刚度和... 详细信息

通过22根加固混凝土方柱(其中12根为素混凝土柱,10根为钢筋混凝土柱)的轴心受压试验,研究了碳纤维布和角钢以及两者复合加固后混凝土柱破坏特征、受力性能和破坏机理。对不同方法加固的混凝土柱的极限承载力、应力-应变关系以及刚度和延性等方面进行了研究与分析。试验结果表明,复合加固混凝土柱充分发挥了碳纤维布和角钢加固混凝土柱的各自优点,使它们能协调工作,共同作用,获得极为优良的力学性能。极限承载力大幅度提高,混凝土柱的延性得到显著的改善,混凝土柱的变形能力大大提高。因此,本文提出的复合加固法具有优良的加固性能,可为工程应用提供参考。

关键词：混凝土柱轴心受压碳纤维布角钢复合加固

钢-BFRP复合筋混凝土柱试验与骨架曲线模型研究

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振动．测试与诊断 2018年第6期38卷 1205-1210,1295页

作者：肖同亮邱洪兴南京工程学院建筑工程学院南京211167 南京工程学院结构工程研究所南京211167 东南大学土木工程学院南京210096

为了研究钢-玄武岩纤维(basalt fiber reinforced polymer,简称BFRP)复合筋混凝土柱的抗震性能,以复合筋的纤维含量(等效配筋率)为主要参数,开展了4个钢筋与复合筋混凝土柱的抗震性能试验。试验结果表明,随着复合筋二次刚度比的提高,构... 详细信息

为了研究钢-玄武岩纤维(basalt fiber reinforced polymer,简称BFRP)复合筋混凝土柱的抗震性能,以复合筋的纤维含量(等效配筋率)为主要参数,开展了4个钢筋与复合筋混凝土柱的抗震性能试验。试验结果表明,随着复合筋二次刚度比的提高,构件承载力也有明显提高,构件具有较为显著的屈服后刚度。在试验基础上提出了钢-BFRP复合筋混凝土柱骨架曲线理论模型,建立了骨架曲线特征点参数与结构特性之间的解析关系,该表达式能够综合考虑矩形构件截面尺寸、轴压比和复合筋本构关系及配筋情况等参数影响。该模型与试验结果吻合较好,对普通钢筋混凝土柱也具有较好的预测性,说明该理论模型具有一定的实用性和精确性,可实现利用杆系模型开展结构层次的建模,供混凝土框架结构非线性分析参考。

关键词：钢-玄武岩纤维复合筋混凝土柱骨架曲线模型抗震性能

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轴压混凝土柱受火试验研究

建筑结构学报 2012年第2期33卷 26-32页

作者：苗吉军刘才玮刘延春李乌江青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 北京工业大学空间结构研究中心北京100124

通过对3根轴压混凝土柱进行受火试验研究,分析了混凝土柱的受火反应和破坏状态,测试了截面温度场的分布和柱的轴向变形。试验结果表明:高温作用下,混凝土柱承载能力迅速降低,主要体现在混凝土截面承载力衰减、变形增大和工作性能的衰减... 详细信息

通过对3根轴压混凝土柱进行受火试验研究,分析了混凝土柱的受火反应和破坏状态,测试了截面温度场的分布和柱的轴向变形。试验结果表明:高温作用下,混凝土柱承载能力迅速降低,主要体现在混凝土截面承载力衰减、变形增大和工作性能的衰减和破坏等。应用ANSYS有限元程序,对柱截面内部温度场的分布进行了模拟计算,数值模拟计算结果与试验结果吻合较好。提出了适用于工程实际应用的混凝土柱受火承载力简化计算模型,通过试验和理论分析比较表明,建议的受火承载力计算式正确可靠。

关键词：混凝土柱火灾试验截面温度场承载力

考虑屈曲效应的混凝土柱纵筋低周疲劳性能和变形能力研究

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建筑结构学报 2021年第3期42卷 102-113页

作者：杨红冉小峰谢琴重庆大学土木工程学院重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400045 四川建筑职业技术学院四川成都610399

屈曲导致的局部塑性应变集中将使钢筋损伤加重,并提前断裂。传统低周疲劳损伤模型(如Coffin-Manson模型,简称C-M模型)中未考虑屈曲效应的影响,这将高估屈曲钢筋的低周疲劳寿命。为研究屈曲对钢筋疲劳寿命的影响,完成了30个原状钢筋试件... 详细信息

屈曲导致的局部塑性应变集中将使钢筋损伤加重,并提前断裂。传统低周疲劳损伤模型(如Coffin-Manson模型,简称C-M模型)中未考虑屈曲效应的影响,这将高估屈曲钢筋的低周疲劳寿命。为研究屈曲对钢筋疲劳寿命的影响,完成了30个原状钢筋试件考虑屈曲的循环加载试验,得到了钢筋断裂时的极限塑性平均应变的测量结果,分析了局部应变与试件平均应变的差别。建立有限元模型,对屈曲钢筋循环加载试验进行模拟,验证了模型的可靠性,并提取了屈曲钢筋关键截面的局部应变,将塑性平均应变幅、塑性局部应变幅分别代入传统C-M模型,得到了累积疲劳损伤指数计算结果,并与试验结果进行了对比分析。建立了可合理考虑钢筋屈曲效应影响的改进低周疲劳损伤模型,可更准确地计算屈曲钢筋循环受力试验的疲劳寿命。研究结果表明:基于塑性局部应变幅的传统C-M模型高估了屈曲钢筋的低周疲劳损伤,基于塑性平均应变幅的传统C-M模型低估了屈曲钢筋的低周疲劳损伤;基于塑性局部应变幅平均值的改进C-M模型精度更高,但测量、计算局部应变困难;基于塑性平均应变幅的改进疲劳损伤模型精度相对稍低,但使用方便。改进低周疲劳损伤模型可有效考虑屈曲对钢筋低周疲劳寿命的影响,能更准确地预测钢筋混凝土柱纵筋的屈曲断裂时刻。

关键词：混凝土柱纵筋屈曲断裂循环加载试验数值模拟低周疲劳损伤模型

初始缺陷对FRP加固混凝土柱破坏形式的影响

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复合材料学报 2017年第8期34卷 1712-1720页

作者：许颖柴磊卢苗苗哈尔滨工业大学深圳研究生院土木与环境工程学院深圳518000

通过理论分析、有限元软件模拟以及试验验证来研究初始缺陷对碳纤维增强复合材料(Carbon FiberReinforced Plastics,CFRP)加固混凝土圆柱的力学性能和破坏形态影响。从宏微观角度定性分析初始缺陷对加固混凝土柱力学性能的影响;通过数... 详细信息

通过理论分析、有限元软件模拟以及试验验证来研究初始缺陷对碳纤维增强复合材料(Carbon FiberReinforced Plastics,CFRP)加固混凝土圆柱的力学性能和破坏形态影响。从宏微观角度定性分析初始缺陷对加固混凝土柱力学性能的影响;通过数值模拟与实验结果的对比,分析了轴压和偏压作用下带有初始缺陷的CFRP加固混凝土柱力学性能;研究了包裹层数、截面尺寸因素影响下的临界缺陷值的变化规律,论证了初始缺陷尺寸的改变对破坏形式的影响。

关键词：混凝土柱 CFRP 初始缺陷临界缺陷率有限元分析

配置高延性不锈钢钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

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同济大学学报（自然科学版） 2020年第6期48卷 803-810页

作者：赵勇张琛王晓锋同济大学土木工程学院上海200092 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

进行了6个配置高强度、低弹性模量、高延性的不锈钢钢筋混凝土柱的拟静力试验,并与普通钢筋柱对比,研究其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性等抗震性能和承载力,并分析轴压比和纵筋配筋率的影响。结果表明:不锈钢试件均发生柱根... 详细信息

进行了6个配置高强度、低弹性模量、高延性的不锈钢钢筋混凝土柱的拟静力试验,并与普通钢筋柱对比,研究其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性等抗震性能和承载力,并分析轴压比和纵筋配筋率的影响。结果表明:不锈钢试件均发生柱根部正截面压弯破坏;其滞回曲线与普通钢筋试件的相似,但耗能能力更好;不锈钢试件的位移延性系数比普通钢筋试件的略低,但其屈服位移和极限位移分别比普通钢筋试件的大21%~24%和2%~19%;不锈钢试件的受弯承载力计算值和试验值之比与普通钢筋试件的相近,平均为0.79,具有一定的安全储备;当箍筋间距大于100mm时,其约束作用对试件承载力的提高不明显。

关键词：不锈钢钢筋混凝土柱拟静力试验抗震性能

成型格网箍筋混凝土柱受力及抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 145-154页

作者：刘付钧黄忠海樊健生李盛勇陈元龙广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 广州容柏生建筑结构设计事务所广东广州510170 广州容联建筑科技有限公司广东广州510170 清华大学土木工程系北京100084 中国建筑西南设计研究院有限公司四川成都610041

为研究成型格网箍筋混凝土柱和成型格网箍筋多重配筋混凝土柱的受力及抗震性能,分别对采用传统绑扎箍筋和成型格网箍筋的6个混凝土柱和10个成型格网箍筋多重配筋混凝土柱进行了轴压试验和低周往复加载试验研究,对比分析采用成型格网箍... 详细信息

为研究成型格网箍筋混凝土柱和成型格网箍筋多重配筋混凝土柱的受力及抗震性能,分别对采用传统绑扎箍筋和成型格网箍筋的6个混凝土柱和10个成型格网箍筋多重配筋混凝土柱进行了轴压试验和低周往复加载试验研究,对比分析采用成型格网箍筋和传统绑扎箍筋的混凝土柱的受力性能,研究在核心格网区域设置不同配筋率纵筋和纵筋布置方式等对成型格网箍筋多重配筋混凝土柱的受力性能影响。研究结果表明:采用成型格网箍筋代替传统绑扎箍筋,钢筋混凝土柱的受力机理基本一致,成型格网箍筋能达到屈服应变,箍筋性能得到充分发挥,成型格网箍筋混凝土柱的轴压承载力和抗震性能更优;成型格网箍筋可为核心格网区域布置的纵筋提供有效支撑,纵筋的受压强度得到充分利用,延性可达到规范要求。在试验研究基础上,提出了成型格网箍筋多重配筋混凝土柱轴压比计算公式和轴压比限值建议。从公式计算结果与试验结果对比可知,成型格网箍筋多重配筋柱的实测轴压承载力高于公式计算结果,柱轴压比计算时,可计入核心格网区域配置的纵筋轴压承载力贡献。

关键词：成型格网箍筋混凝土柱多重配筋轴压试验拟静力试验轴压性能抗震性能

PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的偏心受压性能

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复合材料学报 2017年第10期34卷 2356-2366页

作者：牛荻涛于峰王忠文西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 安徽工业大学建筑工程学院马鞍山243000

通过24根聚氯乙烯-碳纤维增强树脂(PVC-CFRP)管钢筋混凝土柱的偏心受压试验,分析了CFRP条带环箍间距和偏心距对PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的破坏形态、承载力、应变及荷载-位移关系的影响。试验结果表明:小偏压试件发生混凝土和PVC管的压... 详细信息

通过24根聚氯乙烯-碳纤维增强树脂(PVC-CFRP)管钢筋混凝土柱的偏心受压试验,分析了CFRP条带环箍间距和偏心距对PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的破坏形态、承载力、应变及荷载-位移关系的影响。试验结果表明:小偏压试件发生混凝土和PVC管的压碎破坏,大偏压试件发生钢筋受拉屈服和PVC管的拉断破坏。随着偏心距和CFRP条带环箍间距的增加,与PVC管钢筋混凝土柱相比,PVC-CFRP管钢筋混凝土试件的承载力逐渐减小,小偏压试件延性系数有不同程度的提高,大偏压试件延性系数基本保持不变。纵向钢筋和混凝土应变发展基本一致,截面受压侧CFRP条带的应变较小,试件截面的应变基本符合平截面假定。试件的荷载-挠度关系和弯矩-曲率关系分为两阶段,CFRP条带环箍间距和偏心距对第一阶段基本没有影响,第二阶段为直线强化段,随着偏心距和CFRP条带环箍间距的增加,强化段的斜率逐渐减小。

关键词： PVC-CFRP管承载力延性混凝土柱荷载-挠度关系