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双向螺旋约束混凝土圆柱轴压性能试验研究与承载力计算
2025年
为探讨双向螺旋约束混凝土圆柱的轴压性能,对6根不同配置的螺旋约束混凝土圆柱进行了单向轴心受压试验,分析其应力-应变曲线和破坏形态,探讨间距、形式和配特征值等因素对约束混凝土柱强度及延性性能的影响,提出适用于双向螺旋约束混凝土圆柱轴压承载力的计算公式。结果表明:单向螺旋与双向螺旋均能在一定程度上提高混凝土圆柱的承载力及延性;间距相同时(双向试件的配量是单向试件的2倍),双向交叉螺旋约束混凝土试件的承载力和延性性能均高于单向螺旋约束混凝土试件;对于双向交叉螺旋约束混凝土试件,当其配率大于2.68%时,试件承载力达到第一峰值并出现小幅下降后仍能继续增加,甚至出现第二峰值;配率相同时(双向试件的间距是单向试件的2倍),双向交叉螺旋约束混凝土试件与单向螺旋约束混凝土试件的延性相差不大,但前者承载力略高;在不降低柱的延性和强度的前提下,采用双向交叉螺旋可以增加间距,避免由于间距过小而引起混凝土浇筑振捣困难的问题,从而提高承担较大荷载(如桥梁柱)柱的可施工性。
杨坤王亚昆刘睿孙珊珊王博
关键词:约束混凝土圆柱承载力
考虑约束作用的超高强混凝土预制柱轴压承载力修正计算
2025年
为探析约束作用对超高强混凝土柱轴压承载力的影响,先开展了足尺的超高强混凝土柱和普通柱轴心受压破坏对比试验,研究了超高强柱与普通柱在裂缝开展规律、破坏形态及极限承载力上的不同。并在此基础上,结合试验结果进一步开展有限元分析,继续针对36个超高强混凝土足尺柱进行了模拟,重点分析了形式、间距、直径等参数对超高强混凝土柱轴压性能的影响,结合试验结果和参数分析结果提出了考虑约束作用的超高强混凝土柱轴压承载力修正计算公式,并与现行《混凝土结构设计规范》的计算公式进行了对比。结果表明:按等强设计的超高强混凝土柱比普通混凝土柱具有更高的极限承载力,但比普通混凝土柱具有更大脆性,达到极限承载力时材料破坏比普通混凝土柱更为明显;对核心区混凝土产生的约束作用对超高强混凝土柱的轴压承载力起到了提高作用,改变形式、间距、直径对超高强混凝土柱的极限承载力以及峰值压应变会有较明显的影响;该文提出的超高强混凝土柱轴心受压承载力修正计算公式,结合了研究得出的超高强混凝土柱与普通柱的区别,考虑了对核心区混凝土的约束效果,相比规范所提的未考虑约束且主要适用于普通混凝土柱的计算公式,更能在保证安全余度的前提下充分发挥材料的作用,可为实际工程设计提供参考。
王素裹邱崴郑宜范冰辉
关键词:超高强混凝土轴心受压箍筋约束约束混凝土
螺旋约束大直径钢浆锚搭接连接预制混凝土构件的受拉性能
2025年
针对螺旋约束浆锚搭接连接接头的传力可靠性问题,同时考虑该连接技术在较大直径钢中应用的可行性,研究了钢直径(14、16、18 mm)、混凝土强度等级(C30、C40)、搭接长度(0.8l_(aE)、1.0l_(aE)、1.2l_(aE),l_(aE)为钢抗震锚固长度)等参数对浆锚搭接接头单向拉伸性能的影响。结果表明:适当增大混凝土强度等级、螺旋体积配率和搭接长度,均可提高接头的传力性能;钢直径为14 mm的试件均发生钢拉断破坏;钢直径为16 mm、18 mm的试件需通过控制搭接长度和螺旋配置来达到钢拉断破坏,建议钢搭接长度为1.2l_(aE),螺旋采用6@75。
李刚李继先靖立光朱张峰孟浩
关键词:预制混凝土构件螺旋箍筋受拉性能
多螺旋复合约束混凝土方柱轴压承载力计算
2025年
为研究多螺旋复合约束混凝土方柱的轴心受压承载力,对7根该类型短柱进行了轴心受压试验,分析了间距、形式、强度对其轴压性能的影响。考虑到矩形外、圆螺旋内以及外围圆螺旋内的混凝土圆柱体对核心混凝土的多重约束作用,对多螺旋复合约束机理进行了分析。基于双剪统一强度理论,推导出多螺旋复合约束混凝土方柱的轴心受压承载力计算公式,并与试验结果、已有规范及学者提出的计算公式进行对比。结果表明:随着间距的减小或者强度的提高,多螺旋约束混凝土试件的强度和延性均提高;多螺旋复合约束效果好于传统井字形复合,且五螺旋复合约束效果好于四螺旋复合;提出的轴压承载力计算公式精度较高,验证了统一强度理论在多螺旋复合约束混凝土方柱轴压承载力计算中的适用性;相比矩形外,圆螺旋内的间距与强度对约束混凝土方柱轴压承载力提高幅度的影响更为明显。
杨坤胡阳阳孙珊珊高晓敏吉康乐
关键词:双剪统一强度理论轴压承载力
约束范围对隧道型钢混凝土结构轴压力学性能影响研究
2025年
为提升型钢与喷射混凝土支护协同承载能力和变形延性,提出一种沿型钢翼缘表面环向布置的隧道初期支护结构形式,对无和不同约束范围的型钢混凝土柱进行轴心受压试验及数值模拟分析,研究有无约束型钢混凝土柱破坏特征以及约束范围对其承载能力的影响规律。研究结果表明:型钢混凝土柱在轴向压力作用下,无约束时型钢与喷射混凝土接触界面极易发生分离,二者无法协同承载,而在型钢翼缘环向布置能够有效约束核心区混凝土变形,提高型钢与混凝土间的黏结滑移强度,进而提升极限承载力和延性;相比于相同截面类型的无试件,环向扩展长度为0mm、30mm、60mm试件的极限承载力增长百分比分别为28.29%、30.87%、35.57%;约束型钢混凝土柱的极限承载力随环向扩展长度的增大而增加,综合考虑,环向最优扩展长度为45mm。
路军富李明赵万强陈龙
关键词:隧道初期支护型钢混凝土柱箍筋约束轴压性能
双向螺旋约束高强蜂窝型钢-UHPC短柱轴压性能研究
2025年
为研究双向螺旋约束高强蜂窝型钢-UHPC短柱(简称“CS-UHPC”)的轴压性能,揭示直径、间距和型钢扩张比等设计参数对该类柱轴压性能的影响,设计并完成了8根轴心受压短柱试验。通过短柱的破坏形态、承载力、荷载-位移曲线、变形能力、刚度、荷载-应变曲线等分析双向高强螺旋和蜂窝型钢对该类柱的约束增强机理和失效性态。同时,将短柱截面划分为不同的UHPC约束区,计算双向高强螺旋的有效约束,并将蜂窝型钢等效为两个T形钢分肢的缀板式格构柱,提出CS-UHPC短柱的轴压承载力计算方法。研究结果表明:所有CS-UHPC短柱均发生典型的轴压破坏,由于双向高强螺旋约束作用,裂缝发展缓慢,荷载-位移曲线下降段趋于平缓,并维持较高的残余承载力水平,与传统矩形短柱相比,双向高强螺旋短柱的轴压承载力增加13.4%、变形系数提高209%、刚度提高11.1%;与实腹短柱相比,扩张比为1.3和1.5的蜂窝腹板短柱的轴压承载力分别增加14.0%和3.8%,变形系数分别提高46.6%和34.4%,刚度分别提高32.3%和23.3%;当双向高强螺旋直径从4 mm增加至6 mm和8 mm,短柱轴压承载力分别增加17.5%和30.7%,变形系数分别提高15.7%和21.6%,刚度分别提高11.3%和18.6%;当双向高强螺旋间距从50 mm增加至80 mm和110 mm,短柱轴压承载力分别减少16.0%和14.0%,变形系数分别降低1.8%和17.2%,刚度分别降低14.8%和6.1%。
徐龙康杨勇张明俊张扬
高强度混凝土配置方法及新型约束下的混凝土剪力墙
本发明涉及土木工程技术领域,公开了一种高强度混凝土配置方法及新型约束下的混凝土剪力墙,基于所述剪力墙试件的质量,所述剪力墙包括下述重量配比的组成为P.II.52.5水泥750~900kg/m<SUP>3</SUP>,...
徐金俊张舒远赵旭凌马润龙黄新良
一种复合螺旋约束混凝土剪力墙结构及其施工方法
本发明公开了一种复合螺旋约束混凝土剪力墙结构及其施工方法,包括连续复合螺旋,连续复合螺旋水平分布均匀分布在混凝土中;同一水平面上,相邻连续复合螺旋水平分布固定连接在一起;连续复合螺旋对称设置在混凝土的两端...
赵花静姜维山赵珺
约束混凝土单轴受压损伤特性试验研究
2024年
针对约束混凝土的损伤特性,设计了多组试验,通过单轴受压试验,对比分析了加载速率、混凝土强度、直径、体积配率等因素对约束混凝土试块力学性能和损伤特性的影响。通过试验结果表明:1)随着加载速率的增加,混凝土试块弹性变形阶段缩短,整个损伤过程塑性减弱,脆性增强。低加载速率下,混凝土试块主要是局部破坏和剪切破坏,当加载速率较快时,主要发生纵向劈裂;2)提高的屈服强度相当于增加混凝土损伤过程中的侧面围压,对约束混凝土试块的损伤起到一定的抑制作用;3)随着体积配率的增加,对混凝土试块损伤过程的约束作用越明显,有效抑制了试块的损伤演化过程。4)较高强度的混凝土试块在轴压过程中表现出更强的脆性,裂缝开展更快,适当增大混凝土强度有利于与相互配合抑制损伤演变。
张油军曾家俊蒋振廖日李红豫张璐范懿文
关键词:混凝土箍筋约束体积配箍率
一种基于螺旋约束的装配式剪力墙
本实用新型公开了一种基于螺旋约束的装配式剪力墙,包括预制墙板及接缝后浇混凝土;所述预制墙板包括约束边缘螺旋及墙板混凝土;所述约束边缘螺旋对称设置在所述墙板混凝土的两端约束边缘处;其中,所述约束边缘螺旋的一...
赵花静李森姚婷婷罗荣巷刘星宇甘在芳

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史庆轩
作品数:452被引量:2,133H指数:25
供职机构:西安建筑科技大学土木工程学院
研究主题:抗震性能 钢筋混凝土 高强箍筋 约束混凝土 翼缘
孙林柱
作品数:182被引量:386H指数:10
供职机构:温州大学
研究主题:泥浆 混凝土 真空预压 水泥基复合材料 陶砂
杨坤
作品数:62被引量:227H指数:10
供职机构:长安大学建筑工程学院
研究主题:高强箍筋 约束混凝土 高强混凝土柱 箍筋约束 高强混凝土
杜修力
作品数:1,629被引量:8,806H指数:43
供职机构:北京工业大学
研究主题:尺寸效应 混凝土 自复位 地下结构 抗震性能
杨芳
作品数:144被引量:317H指数:10
供职机构:四川大学
研究主题:泥浆 真空预压 混凝土 水泥基复合材料 排泥