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型钢混凝土板柱节点抗冲切性能试验研究

应用基础与工程科学学报 2022年第3期30卷 618-632页

作者：周理黄勇陈波尚鋆张辰韵贵州大学建筑与城市规划学院贵州贵阳550003 贵州中建空间工程科技有限公司贵州贵阳550003 贵州大学土木工程学院贵州贵阳550018

为研究型钢混凝土板柱节点的抗冲切性能,考虑型钢布钢形式、板纵筋配筋率、混凝土强度、板厚及型钢含钢率等参数变化,设计制作了12个1/5缩尺试件.通过竖向单调加载试验,研究试件的破坏过程及破坏模式,分析荷载-挠度曲线、极限抗冲切承... 详细信息

为研究型钢混凝土板柱节点的抗冲切性能,考虑型钢布钢形式、板纵筋配筋率、混凝土强度、板厚及型钢含钢率等参数变化,设计制作了12个1/5缩尺试件.通过竖向单调加载试验,研究试件的破坏过程及破坏模式,分析荷载-挠度曲线、极限抗冲切承载力、延性系数及耗能能力.结果表明,型钢混凝土板柱节点具有明显的延性破坏特征,其极限抗冲切承载力、延性性能及耗能能力普遍优于钢筋混凝土试件.并且随着型钢布置数量、板纵筋配钢率、混凝土强度、板厚及型钢含钢率的增加,节点的抗冲切承载力均能得到一定程度的提升.此外,借鉴现有规范推导出了型钢混凝土板柱节点的极限抗冲切承载力计算公式,计算值与试验值吻合良好.

关键词：型钢混凝土板柱节点冲切性能性能分析承载力计算

型钢混凝土异形柱损伤行为及性能量化指标研究

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土木工程学报 2020年第2期53卷 1-11页

作者：薛建阳周超锋刘祖强杜振宇西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 河南工业大学河南郑州450001

为研究型钢混凝土异形柱在不同形式的水平荷载作用下的损伤行为,采用"建研式"加载方式对15根SRC异形柱(9根T形柱、3根L形柱、3根十形柱)进行试验研究,考虑加载制度、轴压比、配钢率等因素对其损伤性能的影响,观察其破坏形态,分析荷载-位... 详细信息

为研究型钢混凝土异形柱在不同形式的水平荷载作用下的损伤行为,采用"建研式"加载方式对15根SRC异形柱(9根T形柱、3根L形柱、3根十形柱)进行试验研究,考虑加载制度、轴压比、配钢率等因素对其损伤性能的影响,观察其破坏形态,分析荷载-位移(P-Δ)曲线特性。结果表明:试件主要表现为弯曲破坏并伴随着黏结破坏特征;低周反复荷载作用下荷载-位移曲线饱满对称,无明显"捏缩"现象;试件延性系数介于4.16~9.44,具有良好的变形能力,尤其单调加载时试件延性最好。基于试验,通过考虑混凝土开裂、加载路径以及有效耗能对试件损伤的影响,建立基于变形和能量的损伤模型,并对其各特征点处的损伤程度进行评估。同时,将SRC异形柱的抗震性能水准划分为正常使用、基本正常使用、暂时使用、修复后使用、接近严重破坏等5个水准。对41根SRC异形柱各特征点的位移角进行频次统计,建立SRC异形柱在不同性能水平下的位移角量化指标以及相对应的损伤指数阈值,以期为SRC异形柱结构基于性能的抗震设计和震后修缮加固提供依据。

关键词：型钢混凝土异形柱损伤模型位移角量化指标

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型钢混凝土构件复合受扭性能试验及强度计算

建筑钢结构进展 2022年第6期24卷 65-72,108页

作者：杭子彦邵永健苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

为研究双轴对称型钢混凝土构件的复合受扭性能,以配钢形式、箍筋间距、混凝土强度、轴压比、扭弯比为变化参数,完成了10个型钢混凝土试件的单调加载试验。研究了压弯剪扭复合受力下构件的破坏形态、扭率-扭矩曲线,并以叠加原理为基础,... 详细信息

为研究双轴对称型钢混凝土构件的复合受扭性能,以配钢形式、箍筋间距、混凝土强度、轴压比、扭弯比为变化参数,完成了10个型钢混凝土试件的单调加载试验。研究了压弯剪扭复合受力下构件的破坏形态、扭率-扭矩曲线,并以叠加原理为基础,探讨双轴对称型钢混凝土构件在扭矩作用下的开裂扭矩和极限扭矩计算。结果表明,试件均经历了开裂荷载前的弹性阶段、弹塑性阶段和峰值扭矩后的破坏阶段;10个试件最终呈扭型破坏;闭合角钢桁架混凝土构件受扭承载力明显优于实腹式十字形型钢混凝土构件;轴压比从0.1增加到0.2,试件受扭承载力平均增长11.5%;扭弯比从0.5增加到1.0,试件受扭承载力平均减小2.3%。根据改进的内力分配法和叠加原理提出的计算公式,其计算值与试验值吻合较好。

关键词：双轴对称型钢混凝土复合受扭开裂扭矩极限扭矩

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型钢混凝土梁柱节点损伤模型研究

铁道标准设计 2022年第7期66卷 126-131页

作者：段熙宾中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

目前,型钢混凝土(Steel Reinforced concrete, SRC)梁柱节点的损伤性评估暂无确定指标,无法对其震后损伤程度进行数字化直观分析。基于国内外典型SRC梁柱节点试验数据,采用修正Park-Ang损伤模型,引入梁柱截面高度比、轴压比、梁柱型钢... 详细信息

目前,型钢混凝土(Steel Reinforced concrete, SRC)梁柱节点的损伤性评估暂无确定指标,无法对其震后损伤程度进行数字化直观分析。基于国内外典型SRC梁柱节点试验数据,采用修正Park-Ang损伤模型,引入梁柱截面高度比、轴压比、梁柱型钢含钢率、梁柱配筋率组合系数影响,通过多变量参数非线性回归分析得到组合系数的拟合关系式,并给出用于判定SRC梁柱节点构件损伤程度的组合系数经验值,修正后模型与初始Park-Ang混凝土构件损伤模型相比,离散性更小、精度更高,更适应于SRC梁柱节点构件。同时,为满足“小震不坏、中震可修和大震不倒”三水准结构抗震性能水平,根据SRC梁柱节点的特征值将其性能划分为正常运行、生命安全和临近倒塌3种状态,并将其损伤临界值分别定义为0.1、0.55和0.95。

关键词：型钢混凝土梁柱节点损伤模型损伤指数组合系数性能水准

型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验及开裂荷载计算方法

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建筑结构 2023年第S01期53卷 738-748页

作者：李一松陈文同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092 福建省建筑设计研究院有限公司福州350001

剪力墙构件具有良好的抗侧向能力,因此成为高楼大厦的重要组成部分。本文对四榀1/3~1/4的缩尺模型进行了低矮混凝土剪力墙在单调荷载和低周反复荷载作用下的对比试验,其中包括一榀内置型钢框架的混凝土剪力墙、一榀普通钢筋混凝土剪力... 详细信息

剪力墙构件具有良好的抗侧向能力,因此成为高楼大厦的重要组成部分。本文对四榀1/3~1/4的缩尺模型进行了低矮混凝土剪力墙在单调荷载和低周反复荷载作用下的对比试验,其中包括一榀内置型钢框架的混凝土剪力墙、一榀普通钢筋混凝土剪力墙和两榀内置型钢桁架的混凝土剪力墙;并提出型钢混凝土低矮剪力墙的开裂荷载计算方法,计算结果和实测结果吻合较好。

关键词：型钢混凝土低矮剪力墙桁架抗震性能开裂荷载

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型钢混凝土L形截面柱压弯剪扭的抗震性能

土木工程学报 2021年第9期54卷 66-78页

作者：莫琳琳陈宗平徐定一广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 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

为研究型钢混凝土L形截面柱在压弯剪扭复合受力下的抗震性能,以配钢形式、扭弯比以及肢高肢厚比为变化参数,对12根型钢混凝土L形柱进行恒定轴力下低周反复弯-剪-扭的试验。基于试验数据,对比分析L形柱的破坏特征、滞回曲线以及延性、刚... 详细信息

为研究型钢混凝土L形截面柱在压弯剪扭复合受力下的抗震性能,以配钢形式、扭弯比以及肢高肢厚比为变化参数,对12根型钢混凝土L形柱进行恒定轴力下低周反复弯-剪-扭的试验。基于试验数据,对比分析L形柱的破坏特征、滞回曲线以及延性、刚度、耗能等特征点参数;重点研究在压弯剪扭复合受力下不同配钢形式对L形柱抗震性能指标的影响。结果表明:型钢混凝土L形柱的破坏特征差异主要取决于扭弯比的大小,可分为弯曲破坏、弯剪破坏以及弯扭破坏;配钢形式对试件最终破损程度有影响。弯矩-位移、扭矩-扭转角滞回曲线均出现捏拢效应。增大扭弯比可以提高试件抗扭能力但抗弯能力变弱,刚度退化越快;减小肢高肢厚比可以提高型钢混凝土L形截面柱的延性和耗能。综合对比可知,在压弯剪扭复合受力下,空腹式T型钢混凝土L形截面柱具有较好的抗震性能。

关键词：型钢混凝土 L形截面柱配钢形式压弯剪扭抗震性能

型钢混凝土十字形柱复合受扭滞回性能试验研究

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建筑结构学报 2020年第6期41卷 108-118页

作者：陈宗平刘祥陈建佳广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 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

为研究型钢混凝土十字形柱在压弯剪扭反复荷载作用下的的滞回性能,以扭弯比和配钢形式为变化参数,对9根柱试件进行了拟静力试验,对比分析各柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性等。研究表明:恒定轴力反复弯剪扭作用下,型... 详细信息

为研究型钢混凝土十字形柱在压弯剪扭反复荷载作用下的的滞回性能,以扭弯比和配钢形式为变化参数,对9根柱试件进行了拟静力试验,对比分析各柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性等。研究表明:恒定轴力反复弯剪扭作用下,型钢混凝土十字形柱表现为弯扭破坏和扭剪破坏两种破坏模式;荷载-位移滞回曲线与扭矩-扭转角滞回曲线均呈捏拢的S形;位移延性系数、开裂位移角及破坏位移角均能满足GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》要求;弯剪黏滞阻尼系数随位移的增加呈上升趋势,而扭转黏滞阻尼系数则相反;当扭弯比小于0. 21时,扭矩的存在并未降低试件受弯承载力,但是对弯曲位移、延性及耗能能力均会有不利影响。

关键词：型钢混凝土十字形柱压-弯-剪-扭拟静力试验滞回性能

型钢混凝土十形柱及其节点抗震性能演变、传递机制及设计理念

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土木工程学报 2018年第7期51卷 75-86页

作者：徐金俊陈宗平张士前薛建阳广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 南京工业大学江苏南京211816 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 西安建筑科技大学陕西西安710055

为研究型钢混凝土十形柱与型钢混凝土十形柱框架节点在抗震性能方面的演变规律,通过13个型钢混凝土十形柱及其框架节点的反复荷载试验,揭示了型钢混凝土十形柱、十形柱平面节点、十形柱空间节点的震损机理及性能差异,深入分析了配钢形... 详细信息

为研究型钢混凝土十形柱与型钢混凝土十形柱框架节点在抗震性能方面的演变规律,通过13个型钢混凝土十形柱及其框架节点的反复荷载试验,揭示了型钢混凝土十形柱、十形柱平面节点、十形柱空间节点的震损机理及性能差异,深入分析了配钢形式、加载方向、剪跨比以及轴压比等关键参数对此类构件抗震性能的影响;考虑荷载加载方向对双向受剪性能的影响,提出了型钢混凝土十形柱及其节点的受剪承载力统一预测模型;采用Open SEEs零长单元并引入荷载加载角对弯曲型破坏的型钢混凝土十形柱双向压弯承载力进行了全过程受力性能模拟并证实其可行性。结果表明:型钢混凝土十形柱及其节点由平面受力转变至空间受力时,其受剪承载力和耗能能力也随之提高;十形柱的位移延性系数最大,而平面节点的位移延性系数最小。试验轴压比在0.5范围内时,提高轴压比有利于构件和节点受剪承载力及耗能能力的增长;试验轴压比小于0.3时,随着轴压比的增大,十形柱及其节点的延性随之提高,而试验轴压比大于0.3时则随之降低。型钢混凝土十形柱及其框架节点的弹性及弹塑性层间变形能力均大于规范规定的要求。基于综合性能研究成果,给出了型钢混凝土十形柱合理配钢形式的设计建议、轴压比控制原理、最不利地震作用验算方向等结构设计理念。

关键词：型钢混凝土十形柱节点性能演变设计理念

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型钢混凝土T形截面构件抗震性能试验研究

建筑结构学报 2018年第6期39卷 119-130页

作者：徐金俊陈宗平薛建阳广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 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 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

通过15个型钢混凝土T形截面构件的低周反复荷载试验,研究了型钢混凝土异形柱和型钢混凝土短肢剪力墙的抗震破损机理及其性能差异,分析了配钢形式、加载方向、剪跨比、肢截面高厚比、轴压比和配箍率等参数对其抗震性能的影响,基于经典四... 详细信息

通过15个型钢混凝土T形截面构件的低周反复荷载试验,研究了型钢混凝土异形柱和型钢混凝土短肢剪力墙的抗震破损机理及其性能差异,分析了配钢形式、加载方向、剪跨比、肢截面高厚比、轴压比和配箍率等参数对其抗震性能的影响,基于经典四叶状花瓣理论,提出了型钢混凝土T形截面构件双向受剪承载力预测模型。研究结果表明：剪跨比小或配空腹型钢的构件易出现剪切型破坏,而剪跨比大或配实腹式钢构件易出现弯曲型破坏,型钢外围无钢筋笼骨架的易出现黏结破坏;配实腹式钢的T形截面柱在承载能力、刚度退化、位移延性、层间位移角以及耗能能力上均优于配空腹式钢的T形截面柱,沿45°方向加载有利于两柱肢材料力学性能的发挥;肢截面高厚比的增加有利于提高构件的承载力,但降低其位移延性和耗能能力;轴压比在提高型钢混凝土T形截面构件受剪承载力的同时降低了变形能力,而增加配箍率可同时增加型钢混凝土T形截面构件的受剪承载力和变形性能。

关键词：型钢混凝土 T形截面柱 T形截面短肢剪力墙拟静力试验抗震性能