钢筋混凝土植筋锚固构件受低周反复荷载作用的恢复力特性_周新刚
型钢-混凝土后锚固节点抗震性能试验研究
｝ 一 厂 捌 ０ ｌ ＿ ｓ 啦ｆ
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试 验采用 分级 加载 ， 钢筋 屈服 前采用 力控 制 ， 分 别取 屈 服 荷 载 的 １％ 、０ 、５ 、０ ％ 作 为 ５ ５ ％ ７ ％ １０ 加 载值 ， 每级 循环 次数 为一次 ； 钢筋 屈服 后采用 加 载 端竖 向位移 控制 ， 每级 荷载循 环 三次 ， 位移增 量
试件 的延性 系数 均 大 于 ６ 说 明 该 类 后 锚 固节 点 ，
［ ］ Ａ ＩＣ ｍ ｉｅ ，Ｂ ｉ ｉｇＣ ｄ ｅ ｕｒ ｎ ｏ ８ Ｃ ｏ ｍ ｔｅ３ ｕｌ ｎ ｏｅＲ ｑ ｉ ｍｅｔ ｆｒ ｔ １ ８ ｄ ｅ ｓ
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的延性 较 好 ， 能够满 足 抗震 要 求 。Ｒ ２和 Ｒ ４ ＭＳ ＭＳ 的延性 系数 和等 效耗 能粘 滞 系数均 大 于其 它两 个
试 件 ， 明增加 埋 深 和植 筋 数 量 可 以提 高 节 点 的 说
延性 ， 有利 于抗 震 。
表 ３ 延性 系数 与等效耗 能粘滞系数计算
的抗 震 性能提 高 。从 Ｒ ３和 Ｒ ４的 曲线 比较 ＭＳ ＭＳ
图 ３为试 件 Ｒ １Ｒ ４ 的滞 回 曲 线 ， 始 ＭＳ 一 ＭＳ 初
第 ３期
谢
群等： 型钢一 混凝土后锚 固节点抗震性 能试验研究
‘３ １・ ０
本 相 同 ， 回曲线 形状 相 近 ， 本表 现为 弯 曲型破 滞 基 坏 。相 比之 下 ， ＭＳ Ｒ ２的变 形 性 能更 好 ， 回 曲线 滞 包 围 的面积更 大 ， 就 是 说 在 一个 周 期 荷 载 中构 也 件 吸 收的能量 较 大 ， 明埋 深 的增 加 有 利 于 节 点 说
低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究
低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究摘要：本文通过低周反复荷载试验研究，对型钢高强混凝土柱的受力性能进行了探讨。
通过对比常规高强混凝土柱和型钢高强混凝土柱的抗震性能，研究结果表明，型钢高强混凝土柱在低周反复荷载下表现出更好的受力性能。
同时，通过分析不同配置方案和钢材参数的影响，为工程实际应用提供了参考依据。
1. 引言近年来，随着抗震设计的不断发展和工程应用的需求，高强混凝土柱成为了重要的结构构件之一。
然而，传统的高强混凝土柱在承受地震荷载时存在一定的弱点，例如易发生脆性破坏、抗震性能不足等。
为了改善高强混凝土柱的抗震性能，研究人员开始探索型钢高强混凝土柱的应用。
2. 试验方案2.1 实验材料本试验采用C50型钢高强混凝土作为试验材料，其中水胶比为0.3，砂石粒径为5-20mm，型钢采用Q345型号，尺寸为100mm×100mm×800mm。
2.2 试验装置试验采用低周反复荷载试验装置，其中荷载下拉速度为1mm/min。
3. 试验结果和分析3.1 常规高强混凝土柱通过对比常规高强混凝土柱的试验结果，发现在低周反复荷载下，常规高强混凝土柱出现明显的脆性破坏，负荷承载能力下降明显。
3.2 型钢高强混凝土柱与常规高强混凝土柱相比，型钢高强混凝土柱表现出更好的受力性能。
在低周反复荷载下，型钢高强混凝土柱不仅没有出现脆性破坏，而且负荷承载能力相对稳定。
3.3 参数分析通过分析不同配置方案和钢材参数的影响，发现型钢高强混凝土柱的受力性能主要受到型钢尺寸、钢筋配箍方式和型钢与混凝土的黏结性能的影响。
合理选择型钢尺寸、优化钢筋配箍方式以及改善型钢与混凝土之间的黏结性能，可以进一步提高型钢高强混凝土柱的受力性能。
4. 结论通过低周反复荷载试验，本文对型钢高强混凝土柱的受力性能进行了研究。
研究结果表明，在低周反复荷载下，型钢高强混凝土柱表现出更好的抗震性能。
低周反复荷载钢筋本构
低周反复荷载下钢筋的本构关系是指钢筋在反复荷载作用下的力学行为和本构模型。
在建筑、桥梁、高速公路等结构中，钢筋常常会受到低周反复荷载的作用，这种作用会导致钢筋产生塑性变形并可能发生疲劳断裂。
因此，研究低周反复荷载下钢筋的本构关系对于结构的耐久性和安全性具有重要意义。
钢筋的本构模型有很多种，其中常用的包括线弹性本构、塑性本构和粘弹性本构等。
在低周反复荷载下，钢筋的本构关系变得更加复杂，需要考虑更多的因素，如循环加载次数、加载历史、温度和环境条件等。
目前，对于低周反复荷载下钢筋的本构关系研究主要采用实验和数值模拟的方法。
实验方法是通过在实验室中对钢筋进行反复加载实验，测量其应力应变关系和疲劳寿命等参数。
数值模拟方法则是利用数值计算软件，如ABAQUS、ANSYS等，建立钢筋的有限元模型，模拟其在低周反复荷载下的力学行为和损伤演化过程。
总之，低周反复荷载下钢筋的本构关系是一个复杂的问题，需要考虑多种因素。
通过实验和数值模拟方法可以深入了解其力学行为和损伤演化规律，为结构的耐久性和安全性提供保障。
如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询土木工程专家。
钢_混凝土组合梁荷载试验
3 号梁 81.00% 84.60% 134.48% 97.14%
4 号梁 86.73% 158.44% 67.42% 120.68%
表 6 跨中截面挠度校验系数
加载方式 工况一 工况二 工况三 工况四
1 号梁 121.13% 180.28% 180.83% 90.84%
2 号梁 126.00% 136.21% 159.40% 207.80%
0.5266
3．3 弯矩、应变及挠度计算 按照试验荷载（汽车—20 级）在控制截面产生 的弯矩，各种实际加载工况（根据汽车各轴提供的集
36
刘扬等：钢—混凝土组合梁荷载试验
2009 年第 4 期
中荷载进行计算）在控制截面产生的最大弯矩，计算 荷载试验效率。
表 2 各种工况跨中截面弯矩 加载方式 工况一 工况二 工况三 工况四 弯矩（kN·m） 1260.84 759.70 759.70 774.76
3 号梁 120.59% 139.66% 197.12% 14959% 88.28% 144.20%
相对残余变形是评价结构构件承载后弹性工作
′
′
状态的指标，相对残余变形 Sp 可按 Sp =（Sp / S）t ×
100%。式中：Sp--- 试验荷载作用下跨中挠度残余
----------------------------------------------
用下控制截面内力计算值；S：设计控制荷载作用下 况四 ηr=90.84%~207.80%。从测量数据可以看出，该
控制截面最不利内力计算值），加载工况一的荷载试 桥的挠度校验系数 ηr 值大于 100%的占全部校验系
验效率为 83.1%，其他加载工况为非规范加载方式， 数的 80%以上（部颁鉴定办法中未提供钢—混凝土
低周反复荷载作用下钢筋混凝土异形柱受力性能试验研究
建筑结构
2008 年 11 月
低周反复荷载作用下钢筋混凝土异形柱受力性能试验研究
黄承逵1, 曲福来1, 张毅斌2
( 1 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室, 大连 116023; 2 辽宁省建筑设计研究院, 沈阳 110005)
[ 摘要] 通 过对 13 根钢筋混凝土异形柱的低周反复 加载试验, 分析了不同肢长、轴压比、配箍率及纵筋不 同配置形 式等因素对异形柱承载力及抗震性能的影响。结果分析表明, 试件的承载力随着轴压比的增大而提高, 但延 性降低 明显; 异形柱腹板的增大提高了试件的承载力 , 但变形能力及延性 有所降低; 增大配 箍率及端 部加强纵筋 对试件的 延性有一定的改善。 [ 关键词] 低周反复荷载; 异形柱; 不同肢长; 轴压比; 配箍率
Experimental study on behavior of special- shaped RC columns under low cyclic load Huang Chengkui1 , Qu Fulai1 , Zhang Yibin2
( 1 State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China; 2 Institute of Architecture Design of Liaoning Province, Shenyang 110005, China)
注: 试件编号 中 L、T 分别代表试件 截面形状为 L 形、T 形; 试件
HT13 端部加强配筋; 试件翼缘宽度 bf 均为 300mm。
作者简介: 黄承逵, 教授, Email: huangck@ dlut. edu. cn。
基于Pushover方法分析的受腐蚀钢筋混凝土柱抗震性能评价
动
与
冲
击 Vol． 31 No． 10 2012
JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
基 于 Pushover 方法分 析 的 受腐蚀钢筋混凝土柱抗震 性 能评价
corro
其中: 受腐蚀钢筋的 面 积 为 A scorro = A' scorro = A s ( 1 － ρ ) ， A s 为钢筋未腐蚀时的面积。 按上面公式计算荷载 － 变形曲线的步骤如下: ① 选 定 混凝土 和 钢筋的应 变 － 应 变关 系; ② 给 定 P， 得到 M = PH， 由 式 ( 5 ) 和 式 ( 6 ) 联 立 求 得 ε max 和 x c ; ③由式( 4 ) 计算 φ; ④ 由 式 ( 2 ) 计算 f; ⑤ 由 式 ( 1 ) 计 算 f corro ， 进而得到 P － f corro 曲线
Abstract: Based on previous experimental results of the low cycle behavior of corroded reinforced concrete members subjected to eccentric compression，the relation between hysteretic consumption and rebar corrosion rate was provided． By analyzing the deformation of corroded reinforced concrete members with Pushover method，the relation between rebar corrosion rate and elasticplastic deformation was investigated with the skeleton curve restoring model of corroded members proposed previously by authors． Analysis results indicate that deformation of reinforced concrete members nonlinearly increases with the increase of rebar corrosion rate． The greater the earthquake intensity， the faster the increase of structural deformations along with the rebar corrosion rate． Within specified structural deformations，the bearing capacity of structures nonlinearly degrades with the increase of rebar corrosion rate． Key words: beinforced concrete; corrosion; seismic performance; Pushover 由于材料价格低廉， 容易 成型， 钢筋混凝土 是 当 前 工程建设中 应 用 最 为 广泛 的结构 形式 之 一， 世界 各 国 。 均是如 此 但 钢筋混凝土结构 仍 有 许 多 问 题 需 要 解 决， 主要集中在两个方面， 一是 钢筋混凝土结构的 耐久 ［1 ］ 性问题 ， 二是抗震问题。 钢筋混凝土结构的 耐久 性与结构 所处 的 环境 条 件 和结构本身的抗腐蚀能力 有 关， 就 钢筋腐蚀 而 言， 海洋 环境和使用 除 冰盐 的 环境 受 氯 离 子 侵 蚀 最 为 严 重， 有 时结构使用 不到 几 年钢筋 就 发 生 腐蚀 出 现 顺 筋 裂 缝， ［2 ］ 影响结构的使用和安全 。对于混凝土结构的抗震 问 2008 年我国发生的 汶川 地 震 造 成的 题， 情况更为复杂， 灾害触目惊 心。 在 我 国， 很 多 钢筋混凝土结构 处 于 地 震的多发地带， 同时又处 于 严 重的腐蚀 环境 中， 所以 钢 筋混凝土结构受腐蚀后的抗震性能 是 需 要 研究的重 要 3］ 课题。本文在文献［ 试验研究的基 础 上， 采 用 Push收稿日期: 2011 － 03 － 18 第一作者 程 修改稿收到日期: 2012 － 02 － 16
低周反复荷载下再生混凝土框架边节点受力性能试验研究_吴童
第３５卷第１期 ２０１２年１月合肥工业大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦＥＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３５Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１２ 收稿日期：２０１１－０３－１４；修回日期：２０１１－０５－１９基金项目：安徽省自然科学基金资助项目（０９０４１４１６３）作者简介：吴 童（１９８４－），男，安徽宣城人，合肥工业大学硕士生；柳炳康（１９５２－），男，安徽凤阳人，合肥工业大学教授，博士生导师；周 安（１９６４－），男，安徽六安人，博士，合肥工业大学教授，硕士生导师．Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－５０６０．２０１２．０１．０２１低周反复荷载下再生混凝土框架边节点受力性能试验研究吴 童， 柳炳康， 周 安， 陈丽华（合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 ２３０００９）摘 要：文章对再生混凝土框架边节点的受力性能进行了研究，通过２榀边节点试件在低周反复荷载下的试验，了解节点的破坏过程、承载能力、滞回曲线、耗能性能和延性指标，分析节点核心区剪切破坏和梁端弯曲破坏２种破坏模式对构件承载能力和延性性能的影响。
研究表明，再生混凝土框架边节点构件发生梁端弯曲破坏时，纵向钢筋屈服，截面充分转动，滞回曲线丰满，具有良好的耗能能力，可满足抗震性能要求。
关键词：再生混凝土；框架边节点；破坏形态；滞回曲线；抗震性能中图分类号：ＴＵ３７５．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－５０６０（２０１２）０１－００８２－０４Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｒａｍｅ ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｊｏｉｎｔｓ ｕｎｄｅｒ ｌｏｗ ｒｅｖｅｒｓｅｄ ｃｙｃｌｉｃ ｌｏａｄｉｎｇＷＵ Ｔｏｎｇ， ＬＩＵ Ｂｉｎｇ－ｋａｎｇ， ＺＨＯＵ Ａｎ， ＣＨＥＮ Ｌｉ－ｈｕａ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｗｏ ｆｒａｍｅ ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｊｏｉｎｔｓ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＲＡＣ）ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｕｎｄｅｒｌｏｗ ｒｅｖｅｒｓｅｄ ｃｙｃｌｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅｉｒ ｓｅｉｓｍｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉ－ｔｙ，ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ ｃｕｒｖｅｓ，ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ ｂｅａｍ－ｃｏｌｕｍｎ ｊｏｉｎｔｓ ｃｏｒｅｓｈｅａｒ ｆａｉｌｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅａｍ－ｅｎｄｓ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｆｆｅｃｔｏｎ ｔｈｅ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｗｏ ＲＡＣ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｂｅａｍ－ｅｎｄｓ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｃ－ｃｕｒｓ，ｔｈｅ ＲＡＣ ｆｒａｍｅ ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｊｏｉｎｔｓ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｈａｖｅ ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｗｉｔｈ ｙｉｅｌｄｉｎｇｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ，ｆｕｌｌｙ－ｒｏｔａｔｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｆｕｌｌ ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ ｃｕｒｖｅ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＲＡＣ）；ｆｒａｍｅ ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｊｏｉｎｔ；ｆａｉｌｕｒｅ ｆｏｒｍ；ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ ｃｕｒｖｅ；ｓｅｉｓｍｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒ 随着我国城市化进程的加快与公路建设的迅猛发展，伴随着大规模的改建和扩建工程，产生了大量的建筑废弃物。
方钢管混凝土柱低周反复荷载作用试验研究
文 献 标 志 码 ：Ａ 中 图 法分 类 号 ：Ｔ ３ Ｕ７
钢 管 混 凝 土 中 的 钢 材 和 混 凝 土 是 ２种 力 学 性 能 截 然 不 同 的 材 料 。 钢 材 在 弹 性 阶 段 时 ， 的 泊 松 比 变 化 它
第 ４ 卷 第 ９期 １
２ ０ １０ 年 ５ 月
人 民 长 江
Ｙａ ｔｅ Ｒｉ ｅ ｎｇｚ ｖｒ
Ｖｏ ． １４１． ． Ｎｏ ９
Ｍａ ｙ，
２ ０ ０
文 章 编 号 ：０ １ ０１—４ ７ ２ ０） ９—０ ８ １ ９（ ０１ ０ ０ ９—０ ３
方钢 管混 凝 土柱 低 周反 复荷 载 作 用 试验 研究
凝土等 进行 了一 系列 试验 研 究
。国 内对钢 管混 凝
土 构 件 力 学 性 能 进 行 的 研 究 ， 要 包 括 方 形 截 面 构 件 主
小 ， 本保 持常数 （ 似为 ０ ２ ３ ， 基 近 ．８ ） 而混 凝土 的 ？ 松 比 白 处在 低应 力水 平 时 约 为 ０ １７ 在 承 受 较 大 轴 心 压 力 ．６ ， 作用 时 ， 由于核 心混凝 土 内部纵 向裂 缝 的开展 ， 松 比 ？ 白 将超 过 ０ ５ 当混凝 土 的泊松 比超 过 钢 材 的泊 松 比时 ， ．， 钢管对 核心 混凝 土 产 生 约束 力 。 在钢 管 横 向约 束 下 ，
混凝土 的存 在 ， 免 了管壁 局部压 曲的现象 ， 的稳定 避 柱 性 得到 了改 善 。由此可 见 ， 通过这 种组 合作 用 ， 钢管 和 混凝土 这两 种材料 互 相 弥 补 了 彼此 的缺 点 ， 以充 分 可 发挥彼 此 的长处 ， 而使 钢 管 混 凝 土具 有 的承 载 力 高 从
钢筋混凝土柱低周反复荷载试验加载方法的比较研究_胡峰
第27卷第2期2011年4月结 构 工 程 师Str uctural Eng i n eersV o.l 27,N o .2A pr .2011收稿日期:2010-03-14基金项目:国家科技支撑计划(2006BA J 04A03)*联系作者,Em ai:l w ei p i ng_z h@tongj.i edu .cn钢筋混凝土柱低周反复荷载试验加载方法的比较研究胡 峰 张伟平*顾祥林(同济大学建筑工程系,上海200092)摘 要 为了研究加载方法对钢筋混凝土柱低周反复荷载试验结果的影响,在分析半柱试验中柱端约束对试验结果影响的基础上,设计并制作了一个全柱试件和两个半柱试件,进行了低周反复荷载试验。
一个半柱试件采用传统方法加载,竖向荷载通过球铰施加于柱顶;另一个半柱试件通过特制的销铰加载装置使竖向荷载和水平荷载的作用点交汇于销铰转动轴。
通过比较全柱试件和半柱试件的滞回曲线、骨架曲线、极限荷载和变形值、累计耗能量发现,当采用销铰加载时,其试验结果与整柱基本相符;而采用传统加载方法时,由于柱端约束的存在,其承载能力明显偏大。
因此,建议在半柱试件的低周反复荷载试验中采用销铰施加荷载以便合理模拟全柱柱中的反弯点。
关键词 钢筋混凝土柱,低周反复加载试验,加载方法Co mparative Study on Loading M et hods of Low CycleCyclic Loadi ng Test for Reinforced Concrete Col u m nsHU Feng ZHANG W e i p i n g *GU X ianglin(D epart m ent o f Bu il d i ng Eng i neer i ng ,T ong ji U niversity ,Shangha i 200092,Chi na)Abst ract To i n vestigate effects o f loading m et h ods on resu lts of l o w cycle cyc lic loading test for re i n forced concrete co l u m ns ,the current load i n g m et h ods used i n l o w cycle cyclic l o ad i n g tests w ere co m pared and thei n fl u ence of end constra i n t on test resu lts of ha l-f co lu m n speci m ens w as analyzed .Low cyc le cyclic loading tests w ere conducted on a ful-l co l u m n speci m en and t w o hal-f co l u m n speci m ens w ith the sa m e di m ensions and re i n f o rce m en.t One of the ha lf co l u m ns w as l o aded by the traditi o na lm e t h od i n wh ich t h e vertical load w asapp li e d on the top of the co l u m n through a sphere hinge ,and t h e o ther w as l o aded w ith a we l-l desi g ned pin -hi n ge dev ice .By co mpari n g hysteretic loops ,enve l o pe curves ,ulti m ate load and displace m en,tandaccum ulated dissi p ated energy of the ha lf co l u m ns w ith those o f the fu ll co l u m n ,it w as found that the test resu lts of the hal-f co l u m n speci m en loaded w ith a pin -hinge dev ice agree w e ll w ith those of the f u ll co l u m n ,w hile the tested u lti m ate l o ad of the o ther half co lu m n is 33%larger than that of the ful-l co l u m n spec i m en due to the constra i n t at the top of the column .The p i n -h i n ge loading dev ice is therefore suggested to be used i n lo w cyc le cyclic load i n g test for ha l-f column spec i m ens .K eywords re i n f o rced concrete co l u m n ,lo w cycle cyclic loading tes,t l o ad i n g m et h od1 引 言我国是一个地震灾害严重的国家,全国近2900个城镇中,有抗震设防要求的城镇约占87%。
某风机钢筋混凝土基础破坏实例及有限元分析_周新刚
收稿日期：2013-11-22作者简介：周新刚（1963—），男，山东荣成人，教授，从事混凝土结构耐久性及工程结构鉴定加固研究及设计咨询。
的主要原因，对基础加固处理及改进基础设计提出意见和建议。
风电机组的设计使用寿命一般为20年，但该工程投入使用不到3年，就有多台机组多次出现（2）塔筒与混凝土基础接触处基础表面混凝土开裂、破损明显（见图2a ））；图1风机钢筋混凝土基础剖面（单位：mm ）Fig.1Reinforced concrete foundation sectionfor a wind generator（3）塔筒壁与混凝土基础上表面接触处存在较多磨细的混凝土粉末（见图2b ））；（4）筒壁与基础混凝土上表面处的防水条有破损。
为查明事故原因，对出现事故的钢筋混凝土基础进行了详细的调查。
调查中对破坏最严重的一个基础筒环周围的混凝土进行了解剖分析。
调查检测表明，混凝土密实、浇筑质量较好，实测混凝土强度超过了设计要求，基础中的钢筋符合设计要求，基础与周围土体之间未发现裂缝、沉降、滑动等现象。
拆除塔筒，用千斤顶顶预埋筒环法拉盘，发现筒环与混凝土基础之间的黏结力已完全丧失。
基础顶面穿筒环的构造钢筋有多根断裂（见图2c ））。
实测表明，筒环与混凝土之间的最大位移已达30~40mm 。
混凝土与筒壁之间发生了明显的滑移破坏。
而且由于反复的滑移运动，筒环与其接触面的混凝土不断挤磨，筒环与混凝土接触面处出现很多粉末。
由于出现了较大的滑移，塔筒变形及振动超过允许值，致使机组不断报警而无法正常工作。
凿开筒环周围的混凝土发现，筒环下法拉上侧周围的混凝土被压碎（见图2d ））。
2事故原因分析该风电场风机设计切入风速3.0m/s ，额定风速14.0m/s ，切出风速22.0m/s ，安全风速（10min ）37.5m/s ，最大安全风速（3s ）52.5m/s 。
该风电场在投入使用后，曾遭受超强台风的袭击。
超强台风中心最大风力15级（48m/s ），中心最低气压为94.5kPa ，移动速度为30km/h 左右。
低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究共3篇
低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究共3篇低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究1高强混凝土结构在耐久性、抗震性、抗风性等方面都有着不错的性能，因此在建筑结构领域得到广泛应用。
而型钢高强混凝土柱作为一种新型高强混凝土结构，在工程实际中也逐渐得到了广泛的应用。
为了更好地研究型钢高强混凝土柱的受力性能，下面将从以下几个方面展开讨论。
首先，低周反复荷载下型钢高强混凝土柱的力学性能表现主要有以下方面：1.滞回性能型钢高强混凝土柱在低周反复荷载下其滞回性能的表现十分重要。
由于低周反复荷载的影响，其滞回曲线通常呈现出非线性的后膨胀特点。
因此，在设计型钢高强混凝土柱时，需要考虑该结构在滞回曲线表现中的系数。
2.承载力型钢高强混凝土柱的承载力受到多种因素的影响，包括荷载水平、柱截面尺寸以及混凝土和型钢之间的界面效应等。
在低周反复荷载下，柱的承载力会出现下降的趋势，这与荷载疲劳损伤的积累有关。
3.局部失稳当型钢高强混凝土柱的荷载达到一定水平时，柱的截面发生了不稳定的破坏，这种破坏叫做局部失稳。
在低周反复荷载下，型钢高强混凝土柱受压钢板和混凝土之间的局部压力反复变化，导致柱截面的承载能力下降，最终产生局部失稳破坏。
其次，研究型钢高强混凝土柱的受力性能还需要考虑以下几个影响因素：1.混凝土强度混凝土的强度会影响型钢高强混凝土柱的承载能力和滞回性能。
高强度混凝土的强度较高，可以提高型钢高强混凝土柱的承载能力和抗震性能。
2.截面形状和尺寸型钢高强混凝土柱的截面形状和尺寸直接影响其承载能力。
截面尺寸越大，承载能力越高。
此外，截面形状的选择也影响柱的滞回性能。
3.钢板厚度和布置方式型钢高强混凝土柱中钢板的厚度和布置方式对柱的局部失稳起到关键作用。
一般来说，钢板厚度越大，柱的承载能力和抗震性能就越优秀。
最后，为了降低型钢高强混凝土柱在低周反复荷载下的损伤，可以采取以下几种措施：1.提高混凝土和钢材之间的界面黏合力和摩擦力，从而降低柱的滑移。
13钢梁-钢筋混凝土柱节点在低周反复荷载作用下受力性能的试验研究
钢梁!钢筋混凝土柱节点在低周反复荷载作用下受力性能的试验研究杨建江（天津大学建筑工程学院"###$%）郝志军（北京市建筑工程研究院北京&###"’）［提要］钢梁!钢筋混凝土柱节点是钢!混凝土框架结构的主要传力部件，认识节点的受力性能对结构设计是至关重要的。
通过四个受反复荷载作用，轴压比、节点构造和截面尺寸不同的钢梁!钢筋混凝土柱节点的试验，研究了节点的强度和变形性能。
通过试验研究，使我们对钢梁!钢筋混凝土柱节点在反复荷载作用下的力学性能有了初步的认识。
［关键词］组合结构节点反复荷载钢梁混凝土柱()*+*,)-./,-0,)-1-,2*1/32/,452)*64/.2452)*32**07*-+!1*/.541,*8,4.,1*2*,409+.)-33,-1,*0:7**.3298/*8-2 )4+*;<32)*+-/.21-.35*1452)*541,*452)*51-+*3219,291*，2)*64/.22-=*32)*/+>412-.2140*/.2)*32**0!,4.,1*2* ,4+>43/2*3219,291*;?49132**07*-+!1*/.541,*8,4.,1*2*,409+.64/.23-1*2*32*89.8*12)*1*@*13*804-8/.A;()*-B! /-0,4+>1*33/4.1-2/4，2)*8/+*.3/4.452)*1*/.541,*8,4.,1*2*,409+.-.82)*,4.3219,2/4.452)*64/.2-1**B-+/.*8; !"#$%&’(：,4+>43/2*3219,291*；64/.2；1*@*13*804-8；32**07*-+；1*/.541,*8,4.,1*2*,409+.一、前言根据查阅到的资料［C］，近几年，国外部分学者开始对组合结构中钢梁与钢筋混凝土柱的节点进行专门研究。
火灾时钢筋混凝土板中钢筋的温度分析
看出, 在砖墙情况下, Σ= 0104 时, 着火时间 超过 1h 后温度开始降低。这主要是因为当房 间的保温性能好时, 房间的升温快, 在火荷载 一定的情况下, 升温时间就短。如果火灾时把 着火房间比作一只燃烧炉, 上述结论就很容 易理解。
(2) 图 7 给出了不同保护层厚度情况下, 钢筋的温度变化情况。 实线表示保护层为 20mm 时 的 计 算 结 果; 虚 线 表 示 保 护 层 为 40mm 厚 时 钢 筋 的 温 度 变 化 情 况。 考 虑 40mm 的保护层, 是把 20mm 厚的水泥砂浆 面层包括在内。 图 7 中曲线是火荷载密度为 200M J m 2 的计算结果。从图 7 中可见, 增大 钢筋混凝土结构的保护层, 对降低结构中钢 筋的温度有显著作用。
图 2 粘结应力与温度的关系 ΣT - 高温时的粘结应力; ΣC- 常温下的粘结应力
2 火灾时室内的温度- 时间关系
火灾时, 室内的温度要经历升温和降温
的复杂过程。 目前在对结构构件进行高温状
态下的试验研究, 由于受到试验室模拟实际
火灾条件的限制等因素的影响, 一般采用
ISO 标准升温曲线。
T = 345L og (8t+ 1) + 20
equation s, steel bar’s tem p eratu re of R einfo rced concrete slab s in conflag ration is analyzed. T he influnence of facto rs such as fire load den sity, heat conduct behavio r of room w alls, op en ho les on room w alls and p ro tcetive th inkness of R einfo red concrete slab s, etc to fire resistance lim it is d iscu ssed.
钢筋混凝土植筋锚固构件抗震性能试验研究及有限元分析的开题报告
钢筋混凝土植筋锚固构件抗震性能试验研究及有限元分析的开题报告一、研究背景钢筋混凝土（简称钢筋混凝土）是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域的重要结构材料，其在工程中的应用具有非常重要的作用。
在地震灾害发生时，结构的抗震性能显得尤为重要，而植筋锚固构件则是钢筋混凝土结构中的重要组成部分。
因此，对钢筋混凝土植筋锚固构件的抗震性能进行研究，具有重要的理论和实践价值。
二、研究目的本论文旨在通过试验和有限元分析的方式，研究钢筋混凝土植筋锚固构件在地震荷载下的力学性能和抗震性能。
具体包括以下几个方面：1. 分析植筋锚固构件的力学特性和在地震荷载下的受力情况；2. 设计并建造试验模型，进行试验研究，得到植筋锚固构件在不同地震荷载条件下的变形、破坏模式和承载力等力学性能指标数据；3. 建立钢筋混凝土植筋锚固构件的有限元模型，并通过有限元分析，验证试验结果的可靠性和准确性；4. 在试验和有限元分析的基础上，分析和总结植筋锚固构件在地震荷载下的应力、应变特征和破坏机理等相关问题，为工程实践提供参考。
三、研究内容1. 植筋锚固构件受力特征及抗震需求分析；2. 钢筋混凝土植筋锚固构件试验模型的设计及试验方案的制定；3. 植筋锚固构件试验过程的监测和数据处理；4. 建立钢筋混凝土植筋锚固构件的有限元模型，并对试验结果进行有限元分析；5. 分析和总结试验结果和有限元分析结果，分析植筋锚固构件在地震荷载下的力学性能和破坏机理，并提出相应的结论。
四、研究方法1. 理论分析法：通过理论分析方法，探讨植筋锚固构件受力特征、抗震需求以及试验方案的制定及数据处理方法等问题。
2. 实验研究法：通过设计并建造试验模型，对植筋锚固构件在地震荷载下的变形、破坏模式和承载力等力学性能指标数据进行采集和分析。
3. 有限元分析法：建立钢筋混凝土植筋锚固构件的有限元模型，并通过有限元分析方法，对试验结果进行验证和分析。
五、研究意义1. 可以探讨钢筋混凝土植筋锚固构件在地震荷载下的力学性能和抗震性能，为工程设计提供参考。
混凝土结构植筋锚固技术应用分析 常涌
混凝土结构植筋锚固技术应用分析常涌摘要：通过对植筋受力状态及影响因素的分析，提出植筋锚固体抗力计算式。
混凝土结构植筋的使用受多种因素制约，锚固材料的耐久性，稳定性，耐火性，使用部位，锚固区混凝土的约束等在设计时应慎重考虑。
关键词：锚固抗力结构部位锚固区约束耐火性后期稳定性近年来建筑物扩建、加层、加固，以及工业设备地锚等工程中，在混凝土结构或构件上进行钢筋的植筋锚固被广泛使用，所使用的部位及锚固材料多种多样，由于国家后锚固技术规范等相关规范尚未出版，植筋技术没有现成的理论支持，笔者根据几年来使用植筋技术的经验，参考国内外相关规范和研究成果，提出关于植筋技术的一些看法，供设计、施工单位参考。
一、植筋设计理论1.受力形态在后锚固植筋中基本的受力方式有下列几种：表一② 后锚件埋置深度T的影响（系数fT）对于化学粘结性植筋，增大埋深将提高受力值FT=hacT/hnom (1-1)注：hacT：实际埋深hnom：标准埋深，钢筋屈服最小植入深度（mm）钢筋强度大于胶体强度，胶体强度大于混凝土强度，所以胶体与孔壁混凝土界面的强度由混凝土强度控制，据力学平衡原理推得植入深度：hnom≥fyd2/4Dfey (1-2)注：D：钻孔直径fy：钢筋抗拉强度设计值d：钢筋直径fey：混凝土抗剪强度设计值③ 锚固件与混凝土边缘距离C的影响（系数fc）表四抗力值Rd在我国一般采用“抗力特征值”作为设计依据。
可选用由锚固材料厂家在大量测试结果基础上提供的具有95%保证概率的单个后锚固件抗力特征值。
6. 抗力的计算根据以上对破坏状态及影响因素的讨论，分别介绍植筋件在单向抗拉，单向抗剪及复合受力状态下抗力的计算。
① 单向抗拉力设计值NRd拔出破坏：NRd•P = NRd * fB * fT基材破坏：NRd•C = NRd * fC * fS NRd = min NRd•P；NRd•C；NRd•S钢材破坏：NRd•S据式（1-3）式可进行抗拉力验算：NSd ≤ NRd（1-4）② 单向抗剪力设计值基材破坏：VRd•C = VRd * fB * fT * fS钢材破坏：VRd•S VRd = min VRd•C；VRd•S据式（1-3）式可进行抗剪力验算：VSd ≤ VRd（1-5）③ 复合抗力设计值二、设计理论应用应注意的问题植筋锚固及搭接连接作为一种接头形式没有相应规程，该技术在使用中一些问题被忽视，有几个问题应引起设计人员的高度重视。
低周反复荷载下弯剪破坏钢筋混凝土柱的变形性能_张勤_贡金鑫_马颖
试件主要参数
H 0 / mm 1 060 1 060 1 060 1 060 920 920 920 920 745 745 745 745 595 595 595 595 430 430 430 430 280 280 280 280 N / kN 332 332 829 829 332 332 829 829 332 332 829 829 332 332 829 829 332 332 829 829 332 332 829 829 s / mm 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 n λ 6. 16 0. 2 6. 16 0. 2 6. 16 0. 5 6. 16 0. 5 5. 35 0. 2 5. 35 0. 2 5. 35 0. 5 5. 35 0. 5 4. 33 0. 2 4. 33 0. 2 4. 33 0. 5 4. 33 0. 5 3. 46 0. 2 3. 46 0. 2 3. 46 0. 5 3. 46 0. 5 2. 50 0. 2 2. 50 0. 2 2. 50 0. 5 2. 50 0. 5 1. 63 0. 2 1. 63 0. 2 1. 63 0. 5 1. 63 0. 5
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东南大学学报（ 自然科学版）
第 44 卷
柱、 桥墩等构件是钢筋混凝土（ ＲC ） 结构的重要 ［ 12 ］ ， 承重构件． 地震震害调查表明 这 在地震作用下， 类构件易发生破坏， 轻则导致结构不能继续使用， 重 则引发结构整体倒塌， 给人们的生命财产造成巨大 损失． 我国现行规范中 ＲC 柱、 墩的分析模型主要是 针对于弯曲破坏的， 对弯剪破坏的情况规范中没有 明确考虑． 因此， 有必要对地震作用下发生弯剪破坏 ＲC 柱的受力特性和变形性能进行研究． Sezen 等［3-4］对不同轴压比下的足尺 ＲC 柱进 行了试验研究， 认为柱的总位移主要由弯曲位移、 滑移位移及剪切位移组成， 其中剪切位移最多可占 40% ； 同时， 考虑各位移分量在柱总位移中的组成 ， 提出了包含弯曲、 剪切及弯剪 3 种破坏模式的柱荷 ［5 ］ 载位移关系计算方法． 魏巍巍等 采用修正压力 和传统的弯曲理论分别描述 ＲC 柱的剪 切和弯曲特性， 从力学角度建立了考虑弯曲剪切 场理论 相互作用的截面分析模型， 进而得到考虑剪切作用 78］ 影响的柱荷载变形关系． 文献［ 采用剪切弹簧 和弯曲弹簧分别考虑柱的剪切作用和弯曲作用 ， 建 立了考虑剪力弯矩相互作用的柱地震反应分析方
中低周疲劳荷载作用下小直径钢筋植筋锚固性能试验研究
中低周疲劳荷载作用下小直径钢筋植筋锚固性能试验研究张霖灏;陈逵
【期刊名称】《重庆建筑》
【年(卷),期】2024(23)3
【摘要】植筋技术广泛应用于建筑结构加固与改造工程中,但面对复杂多样的实际工程需要,植筋技术相关研究尚需不断拓展。
试验设计共24个植筋深度为10d、15d、20d的CGM混凝土试件,对C6、C8两种小直径钢筋在中低周疲劳荷载作用下植筋锚固性能进行研究。
结果表明:轴向拉拔荷载与植筋深度相同时,疲劳荷载使胶筋界面滑移量显著增大且滑移速率加快。
实测得到了植筋试件的荷载—轴向应变曲线,分析得出疲劳荷载、植入深度对植入端受荷分布的影响,提出了小直径钢筋植筋在疲劳荷载工况下工作时,可通过适当增加植筋深度使植入端受荷均匀,以达到减小胶筋滑移,避免粘结破坏,提升锚固性能的目的。
【总页数】3页(P51-53)
【作者】张霖灏;陈逵
【作者单位】长沙理工大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU375.2
【相关文献】
1.疲劳荷载作用下受弯植筋梁力学性能试验研究
2.爆炸荷载作用下混合粘结剂植筋的锚固性能试验
3.疲劳荷载作用下植筋锚固粘结的滑移性能
4.钢筋混凝土植筋锚固构件受低周反复荷载作用的恢复力特性
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反复荷载作用下复合增强型钢筋混凝土框架结构的性能
反复荷载作用下复合增强型钢筋混凝土框架结构的性能M.Nehdi和A.SaidDept,of Civil&Env.Eng.,西安大略大学,伦敦，安大略，加拿大 ,N6A 5B92004年5月5日投稿; 2004年10月13日定稿摘要FRP作为增强混凝土结构的材料得到日益广泛的应用。
FRP一个有待开发和研究的应用便是在钢筋混凝土框架结构中的应用。
但是，由于FRP的弹性，使得FRP钢筋混凝土构件的韧性较差和耗能性也较差。
复合增强型FRP钢筋的增强作用可以弥补缺乏韧性的FRP钢筋混凝土构件的不足。
在构件横截面上布置两层，FRP钢筋放置于外层，钢筋置于内层，这样就远离了碳化及氯离子侵蚀的影响。
结合FRP箍筋，这种方法可提高钢筋混凝土构件的耐腐蚀性能。
但是，目前的设计标准，并没有叙述标准FRP钢筋混凝土结构详细的抗震设计规定。
特别是在抗震设计中详细的梁柱节点设计是一个关键问题。
在近期的地震中，许多结构性坍塌引发了梁柱节点的损坏。
鉴于此，研究这一问题可更好地了解GFRP和FRP钢筋混凝土在地震荷载作用下的情况。
在这项研究中，对分别配有钢筋、GFRP和复合增强型的GFRP钢筋的梁柱节点等尺寸模型进行了测试，并研究了他们的抗震性能。
1.导言钢筋的腐蚀一直是钢结构或钢筋混凝土结构恶化的主要原因，世界各地每年用于钢结构或钢筋混凝土结构的维修费用就是由于上述原因而大幅提高。
此外例如在医院，现代没有这种用高分子材料来增强性能的磁性干扰设备，医院因此得不到一个无磁环境。
这样人们对高分子材料（FRP）的应用就越来越感兴趣，因为这种高分子材料是天然无磁性的和耐腐蚀性的[1]。
同时FRP的增强技术也能应用在选择容易嵌入光纤应变测量装置的结构中，以达到有效监测的目的。
然而，与混凝土和传统钢筋的粘结性相比，FRP材料往往表现出较弱的粘结性。
以FRP作为增强材料的混凝土可提高其性能，如表面变形和砂涂料性能，但其较弱的粘结性仍然是一个主要关注的问题，特别是在建筑物遭受地震或冲击载荷的作用下。
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第32卷第8期建 筑 结 构2002年8月钢筋混凝土植筋锚固构件受低周反复荷载作用的恢复力特性周新刚(烟台大学土木工程系 264005) 司伟建 李春祥(上海交通大学建筑工程与力学学院 200240)[提要] 在研究钢筋混凝土植筋锚固构件粘结锚固性能的基础上,分析比较了植筋锚固钢筋混凝土受弯构件和钢筋混凝土整浇受弯构件受低周反复荷载作用的恢复力特性,探讨了植筋锚固构件的延性和耗能能力。
研究结果表明,植筋锚固构件具有较好的延性。
[关键词] 混凝土结构 植筋锚固 环氧砂浆 恢复力特性Based on the previous research w ork,the seism ic retrofitting behavior of RC members constructed w ith post e mbed ding technic of epoxy c ement mortar and usual RC members are experimentally a nalyzed.It is concluded that the duc t ile characteristic of RC m embers constructed w ith post embedding technic is quite good though it is not a s sound as that of usual one .K eyword s:RC structures;post embedding te chnic;epoxy morta r;retrofit一、前言文[1]对环氧砂浆的基本力学性能和环氧砂浆植筋锚固钢筋混凝土试件的粘结锚固性能进行了系统的试验研究。
试验分析表明,在锚固钢筋满足一定长度(15d )的情况下,环氧砂浆植筋锚固钢筋混凝土试件的静力性能是可靠的。
在文[1]的基础上,进一步对比分析了环氧砂浆植筋锚固钢筋混凝土受弯试件和整浇钢筋混凝土受弯试件的恢复力特性,探讨了环氧砂浆植筋锚固钢筋混凝土受弯试件的滞回特性和变形性能。
研究结果可为制订钢筋混凝土框架结构房屋加层技术规范提供参考。
二、试验概况1试验方案图1 植筋锚固试件和整浇试件剖面图为分析比较植筋锚固试件和整浇试件在低周反复荷载作用下的恢复力特性,对植筋锚固试件(M L1,2)和整浇试件(ZL1,2)各两件进行了低周反复加载试验。
纵向钢筋采用 级 16螺纹钢,箍筋采用 级光圆钢筋,混凝土强度等级采用C25,实测混凝土立方体(150图2 受弯试件低周反复试验加载装置示意图150 150)强度fc u =31 92M Pa 。
植筋锚固试件所用环氧砂浆的胶砂比为1 2,砂子为自然干燥的中砂,钢筋锚固长度为15d (240mm),整浇试件的钢筋锚固长度为35d (560mm),试件尺寸及配筋形式示于图1,加载梁居中锚于水平梁上。
试件固定在设有反力墙的地槽上,由电液伺服加压装置控制油压千斤顶施加低周反复荷载,加载装置如图2所示。
试验加载制度采用荷载 变形组合加载制[3],即试件屈服前按力控制加载,每级荷载循环1~3次,直到试件屈服;试件屈服后,采用变形控制加载,变形控制初始值取比屈服位移大5mm 的整数值,以后依次增加5mm,每级荷载循环一次,至峰值荷载降至低于0 85P max 为止。
试件加载制度如图3所示。
试验量测了水平荷载值、梁顶部位移、梁根部两侧的相对位移和梁根部钢筋的应变等。
所有应变片、传感38图3 整浇梁、植筋梁的加载制度图4 整浇梁裂缝图5 植筋梁裂缝器均接入IM P数据采集系统,由电子计算机记录。
2 试件破坏特点(1)整浇梁的破坏特点两整浇梁的破坏特征大体相同,当荷载低于8kN 时,试件上无裂缝出现,基本处于弹性工作阶段。
当荷载超过8kN时,在与加载方向垂直的面上梁的根部出现第一批肉眼可见的裂缝,随荷载的增大,在距根部0 75h,1 35h,2 0h,3 5h(h为梁的截面高度,h= 200mm)处先后出现裂缝。
同时,在与加载方向平行的面上也在棱角处开始出现裂缝,且裂缝长度随荷载的增加不断加大。
最后,在距梁根部0 3h和0 6h处的裂缝明显开展,缝宽约5mm左右,形成明显的塑性铰,最终破坏。
破坏时,在距梁根部较高范围内都出现了可见的裂缝(见图4),根部混凝土压碎但未有明显的压酥现象,钢筋在荷载加至20kN左右时屈服,梁ZL2的钢筋最大压应变为60734 25 (见表1)。
整浇梁与植筋梁恢复力特性比较表1试件代号接近 y时钢筋的应变值接近 y时构件荷载(kN)设计荷载(kN)最大应变max( )屈服变形u y(mm)极限变形u u(mm)延性系数Z L11956 191816 4021 6720 4020 0465472 378 549 55 8Z L21834 401911 0020 3021 8020 0460734 259 050 05 56M L11884 841960 7716 6417 1920 0414488 8815 330 0196M L21638 6422285519 4623 0320 0411452 947 0530 04 26整浇梁的破坏特点为:钢筋屈服处的临界裂缝显著开展,根部受压区混凝土产生很大的局部变形,形成集中的塑性变形区域。
(2)植筋梁的破坏特点当荷载低于12kN时,试件上无裂缝出现,基本上处于弹性工作阶段。
当荷载超过12kN时,在梁与底部梁的连接处开始出现裂缝,同时,梁根部以上0 5h, 1.5h处出现裂缝,与加载方向平行的侧面上也在棱角处开始出现裂缝。
当荷载达到15kN时,梁加荷面根部以上0 75h,1.1h,1.75h,2.0h处出现裂缝。
当荷载达到18kN时,根部以上0.5h,1.0h,1.5h,1.8h处出现裂缝(见图5)。
两植筋梁最终破坏时的形态不同,当荷载达到20kN时,M L1的钢筋锚固部分突然从混凝土中拔出,该侧完全丧失承载力,达到极限荷载。
此时,梁与底部梁的连接处的裂缝和根部以上0 75h 处的裂缝显著开展,形成临界裂缝,根部混凝土压碎。
M L2的破坏特征也是钢筋锚固部分从混凝土中拔出,但较M L1晚。
观察破坏后的M L1发现,钢筋锚固部分周围混凝土中碎石的粒径较大,疏松的小孔洞比较多,钢筋与混凝土的锚固不紧密,这是M L1过早破坏的主要原因。
工程实践中如采取措施增强环氧砂浆施工的密实度,加强钢筋锚固部分与混凝土的粘结,可以防止锚固不密实的现象。
因此,M L1不能代表植筋锚固梁的受力性能。
即使如此,M L1破坏时钢筋的最大压应变为14488 88 ,也已远远超过了钢筋的屈服应变。
图6 ZL2在低周反复荷载下的P u滞回曲线图7 M L2在低周反复荷载下的P u滞回曲线图8 M L1在低周反复荷载下的P u滞回曲线图9 构件在低周反复荷载下的P u骨架曲线植筋梁的破坏特点为:梁根部的临界裂缝显著开展,根部受压区混凝土压酥,钢筋锚固部分从混凝土中拔出。
三、滞回特性分析1 滞回曲线试件M L1,ML2和ZL2在低周反复荷载下的P u39图10 整浇、植筋锚固构件在低周反复荷载下的M 曲线滞回曲线见图6~8。
整浇构件ZL2的滞回曲线呈稳定的 梭形 ,在钢筋屈服前,刚度退化较少,钢筋屈服后,由于混凝土裂缝的开闭和塑性变形的发展,刚度随位移的增大而逐渐降低,出现刚度退化。
植筋锚固构件ML 2在钢筋屈服前,其滞回环与ZL 2的几乎重合,刚度退化较少;钢筋屈服后,刚度突然降低,但降低幅度不大,滞回曲线呈 腰果形 ,随位移u 的增大,滞回环表现出明显的 捏拢 现象。
分析认为,锚固纵筋在支座处发生锚固滑动是造成其刚度退化的重要原因。
2 骨架曲线连接滞回曲线各次循环加荷峰值点可得到各试件在低周反复荷载下的P u 骨架曲线,如图9所示。
利用试件的骨架曲线可定性比较和衡量结构试件的抗震性能。
整浇梁的骨架曲线发展较为充分、平缓,在荷载超过屈服荷载后仍能保持较大的承载能力而变形有较大的发展。
植筋梁M L2的骨架曲线则有一个 尖点 ,荷载超过屈服荷载后,承载能力逐渐降低,说明植筋梁的滞回延性比整浇梁差。
3 M 曲线重复加载时M 曲线下面包含的面积越大,构件的延性越大。
根据作者用Fortran 语言编制的程序[4],得到整浇钢筋混凝土受弯试件在低周反复荷载下的M 理论曲线如图10所示。
ZL 2的M 曲线与理论曲线很接近,说明整浇梁的塑性转动能力较好。
ML2与理论曲线也较为接近,而M L1与理论曲线相差较远。
这也与试验现象相一致:ML1承载力极低,达到极限荷载后承载力急剧降低;M L2承载力较高,达到极限荷载后仍具有较大的变形能力。
由表1可知,整浇梁ZL 1,ZL2的延性系数为5 5左右,M L2的延性系数为4 26,略小于整浇梁的延性系数。
求解截面的M (弯矩 曲率)关系,采用的钢筋应力 应变关系为[2]s =E s s ( s y )f y( s > y )(1)式中: s 为钢筋的应力;E s 为钢筋的弹性模量; y 为钢筋的屈服应变;f y 为钢筋的屈服强度。
混凝土的应力 应变关系为[2]c =f c2-2( 0)f c 1-0.15- 0 u - 0( 0 u )(2)式中: c 为混凝土的应力;f c 为混凝土的强度; 为混凝土的应变; 0为混凝土的峰值应变,取0 002; u 为混凝土的极限应变,取0 0035。
截面曲率与钢筋和混凝土的应变之间的关系为=c + sh 0(3)式中h 0为截面有效高度, c , s 分别为混凝土和钢筋的应变。
根据式(1),(2)提供的应力 应变关系和式(3)提供的曲率关系,采用数值迭代法编制的程序计算了截面的弯矩 曲率关系[2]。
四、结论及工程中应注意的问题根据以上分析,植筋锚固构件在周期反复荷载作用下,钢筋达到屈服后,仍具有较好的变形能力,其延性虽不如整浇构件,但在施工质量有保证的情况下,其位移延性比也能达到4以上。
因此,环氧砂浆植筋锚固技术是一种可靠的、有效的钢筋生根技术。
植筋锚固构件M L1破坏时,环氧砂浆锚固部分突然自混凝土中拔出,造成脆性破坏,这与基材混凝土浇捣密实有密切关系,因此工程实践中对基材混凝土性能及环氧砂浆与混凝土接触面的处理必须高度重视,建议采取文[5]的方法。
为确保植筋质量,钢筋的锚固长度可适当增加到20d 。
钢筋植筋技术在工程加固改造中应用较为广泛,但相关研究较少,关于植筋锚固柱的抗震性能研究有待进一步深入。
参加试验的人员还有烟台大学土木系的林杰峰、吴江龙、李强、宋雪娟等。
参考文献1 司伟建,周新刚,黄金枝等.混凝土结构植筋粘结锚固性能.建筑结构,2001,31(3).2 王传志,滕智明.钢筋混凝土结构理论.北京:中国建筑工业出版社,1985.3 沈在康.钢筋混凝土结构试验方法新标准应用讲评.北京:中国建筑工业出版社,1994.4 司伟建.钢筋混凝土锚接试件性能的试验研究.学士学位论文,烟台大学土木系,1998.5 曹永蔚.钢筋混凝土框架结构房屋加层中的钢筋锚接技术.建筑施工,1997,(5).40。