型钢混凝土剪力墙轴压性能试验方案
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1. 编制依据1.1北京**建筑设计研究所设计的“****号楼工程”施工图纸;1.2 《建筑工程资料管理规程》DBJ01-51-2003 1.3 《房屋建筑工程和市政基础设施工程实行有见证取样和送检的规定》1.4 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 1.5 《地下防水工程质量验收规范》 GB50208-2002 1.6 《砌体工程施工质量验收规范》 GB50203-2002 1.7 《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003 1.8 《建筑安装分项工程施工工艺规程》 DBJ/T01-26-2003 1.9 《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》 JGJ110-971.10《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 JGJ/T23-20012. 工程概况2.1***楼位于北京市东城区、南侧紧邻中华人民共和国人事部,东侧临林业部,建筑面积:47080.34m22.2 1#住宅楼地下二层,地上16层,建筑面积各为15758.08m2;2# 住宅楼地下二层,地上16层,建筑面积15758.08m2;3#住宅楼地下二层,地上16层,建筑面积15564.18m2;地下二层为五级人防,地下一层为自行车库。
地下二层层高3.3m,地下一层层高3. 9m,地上标准层层高2.8m,檐口高度43.00m,室内外高差 1.2m。
±0.000=44.200m。
本工程为钢筋混凝土箱形基础,全现浇剪力墙结构。
建筑耐火等级为一级。
抗震设防烈度8度。
抗震等级1、2、3#地下二层为五级二等。
3. 现场试验准备工作3.1 试验机构设置,为加强试验管理,确保工程的施工质量,根据公司试验管理规定,本工程在现场设一试验室,试验室的管理由项目部技术负责人负责,受公司工程一部指导。
3.2 现场试验室日常工作由有经验的试验员全面负责,试验员经培训考核持证上岗。
3.3 现场施工试验主要管理人员如下:聂刚:技术负责人,项目部试验管理主要负责人,负责监督和检查现场试验管理和试验资料管理工作,负责试验交底工作,主持试验室日常工作,负责安排各项试验工作。
型钢高强混凝土柱轴压比限值的试验研究的开题报告1. 研究背景钢筋混凝土结构广泛应用于工业和民用建筑中,其中柱是结构中承受压力的主要构件之一。
由于柱在压力下易发生屈曲、破坏,因此需要对其轴压比限值进行研究。
2. 研究目的本研究旨在通过试验研究,探讨型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围,并为结构工程设计提供参考依据。
3. 研究内容3.1 设计和制作型钢高强混凝土柱试件;3.2 进行柱轴压试验,记录试验数据;3.3 分析试验结果,探讨型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围。
4. 研究方法4.1 选取合适的试验材料和试型;4.2 制备试件,按一定程序进行标定和预加载;4.3 进行轴压试验,记录试验数据;4.4 对试验数据进行分析和处理,得出试验结论。
5. 研究预期成果5.1 得出型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围;5.2 发表一篇学术论文,为结构工程设计提供参考依据。
6. 计划安排6.1 第1-2个月:文献调研和试验方案设计;6.2 第3-6个月:试件制备和试验;6.3 第7-9个月:数据处理和结果分析;6.4 第10-12个月:论文撰写和修改。
7. 研究难点和解决途径7.1 高强混凝土在试验中易发生裂缝,对试件的加固措施需要进行充分的设计和实验验证;7.2 柱钢筋的布置方式对柱轴压比限值的结果可能产生影响,需要进行多组试验来进行比较分析。
8. 预算和经费8.1 实验材料费用:5000元;8.2 试验设备使用费用:5000元;8.3 实验数据处理软件购置费用:2000元;8.4 论文发表和会议差旅费用:3000元。
总经费预算:15000元。
高强混凝土-型钢组合剪力墙抗震性能试验及理论研究的开
题报告
一、研究背景
地震是破坏建筑物的主要自然灾害之一,在地震灾害中,结构体系的抗震性能直接影响建筑物的安全性。
钢混凝土组合剪力墙作为一种抗震结构体系,在地震中具有很好的抗震性能。
目前国内外学者在研究混凝土剪力墙及钢混凝土组合剪力墙的基础上,开始着重研究混凝土与型钢组合剪力墙的抗震性能。
二、研究目的
本研究旨在通过高强混凝土-型钢组合剪力墙试验与理论分析,探究该结构体系的抗震性能及其在地震中的受力机理,为该结构体系的工程应用提供理论依据。
三、研究内容和方法
1. 建立高强混凝土-型钢组合剪力墙的力学模型,分析其在地震作用下的受力机理;
2. 设计高强混凝土-型钢组合剪力墙试验模型,进行低周反复荷载试验,观察其抗震性能,并对试验结果进行分析;
3. 进行数值模拟,验证试验结果,并对高强混凝土-型钢组合剪力墙的抗震性能进行评价;
4. 开展相关文献调研,探究高强混凝土-型钢组合剪力墙的研究现状、发展趋势及其在工程建设中的应用。
四、预期研究成果
1. 深入了解高强混凝土-型钢组合剪力墙的受力机理及其抗震性能,为该结构体系的工程应用提供理论基础;
2. 通过试验与数值模拟的方法,分析高强混凝土-型钢组合剪力墙在地震下的受力响应,对结构的抗震性能进行评价;
3. 研究结果可为高强混凝土-型钢组合剪力墙的工程设计、施工及质量控制提供参考;
4. 研究成果可在相关学术期刊发表,为国内外学者提供参考。
轴压比、剪跨比和剪压比的深入分析剪跨比《混凝土结构设计规范GB50010-2010[2015修订]》第2.1.22规定:剪跨比(ratio of shear span to effective depth)为截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值.狭义定义:a/h0广义定义:M/(Vh0)剪跨比实质上是截面上正应力σ与剪应力τ的比值关系,正应力σ与剪应力τ决定了主应力的大小和方向,所以必然对斜截面的抗剪性能和破坏形态起着重要影响.更深一层:主应力与剪切应力之比,延伸至延性与脆性.简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a(a称剪跨)与截面有效高度h0之比,以λ=a/h0表示.在其它因素相同时,剪跨比越大,抗剪能力越小.当剪跨比大于3时,抗剪能力基本不再变化.斜压破坏和斜拉破坏都属于突然的脆性破坏,结构设计时要尽量避免.试验表明:长柱一般发生弯曲破坏;短柱多数发生剪切破坏;极短柱发生剪切斜拉破坏,这种破坏属于脆性破坏.抗震设计的框架结构柱,柱端剪力一般较大,从而剪跨比λ较小,易形成短柱或极短柱,产生斜裂缝导致剪切破坏.柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏,在设计中应特别注意避免发生这类破坏.所以不管砼规范、抗规还是高规等都规定抗震设计时柱的剪跨比宜大于2,对于剪跨比小于2的框架柱有更严格的抗震构造要求.轴压比《混凝土结构设计规范GB50010-2010[2015修订]》第11.4.16条规定:柱轴压比指地震作用下柱组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;即:μ=N/(fcA)《混凝土结构设计规范GB50010-2010[2015修订]》第11.7.16条规定:剪力墙肢轴压比指在重力荷载代表值作用下墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值.墙采用的是“名义”轴压比,并未考虑地震组合.为啥呢?有专家说,地震作用下,剪力墙部分受拉部分受压,拉压平衡,所以剪力墙轴压比不考虑地震作用.也有专家曾批判过规范这个问题,表明剪力墙轴压比不考虑地震作用组合的做法是错误的,并进行了详细阐述.《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》第11.4.4条抗震设计时,混合结构中型钢混凝土柱的轴压比不宜大于表11.4.4的限值,轴压比可按下式计算:限制轴压比主要是为了控制结构的延性,随着轴压比增大,构件延性降低,耗能能力减少.在同等位移条件下,轴压比大的柱子混凝土压应力大,轴力小的柱子混凝土压应力小,因此轴压比小的柱子能比轴压比大的柱子达到更大的顶点位移下才破坏,也就是说位移延性高于轴压比大的柱子,这就是提高延性的原因.抗震设计规范控制框架柱轴压比的意义,就在于使柱尽量处于大偏心受压状态,避免出现延性差的小偏心受压破坏.柱和墙是竖向关键构件,完全承受竖向荷载.抗震设计时,必须保证柱和墙具有充分的延性.试验表明,在这些竖向构件中配置箍筋是提高构件延性的有效措施.箍筋的存在约束了混凝土的横向变形,提高了混凝土的极限变形能力.可以看到竖向荷载是这些构件破坏的外力(效应),而箍筋是一种抗力,二者之间应该有着某种关联.当“竖向荷载”大,可以通过多配置箍筋来抵消破坏的不利趋势.当“竖向荷载”较小时,则可以少配置箍筋,以求经济.国内外试验研究结果表明,设置芯柱,采用井字复合箍筋等配筋方式,能进一步提高对核心混凝土的约束效应,改善柱的位移延性性能.轴压比本质是控制延性的,但是我国规范为考虑到其他因素,诸如:柱截面尺寸、纵筋配筋率等方面的影响,可以说偏于严格.梁的面积配箍率0.24*ft/fyv柱和墙的体积配箍率ρv≥λvfc/fyv.之所以用体积配箍率,是因为只有“体积”才能表征这种约束能力.而配箍特征值λv正类似于梁面积配筋率中的0.24.不过λv不再是一个定值,而是和轴压比(竖向荷载)相关.轴压比影响配箍特征值,这也是柱、墙跟梁的一个不同之处.剪压比是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用于说明截面上承受名义剪应力的大小.注意:剪压比反映截面抵抗剪力与抵抗压力的相对大小,而剪跨比是反映截面剪应力内力与正应力内力的相对大小.剪压比也是梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,若梁的截面尺寸过小,致使截面的平均剪应力与混凝土轴心抗压强度之比很大,这种情况下,增加箍筋不能有效地防止斜裂缝过早出现,也不能有效地提高截面的承载能力,因此,限制梁的名义剪应力作为确定梁最小截面的条件之一.对剪力墙进行的实验结果证明,墙肢截面的剪压比超过一定值时,将过早出现斜裂缝,即使增加横向钢筋,也不能提高其受剪承载力,很可能在横向钢筋未屈服的情况下,墙肢混凝土发生斜压破坏.为避免这种破坏,应限制墙肢截面的平均剪应力与混凝土轴心抗压强度的比值,即限制剪压比.由以上叙述可以得出,限制剪压比,其实质是在约束截面尺寸.。
钢板剪力墙试验方法
钢板剪力墙试验方法
一、试验准备条件
1、试验装置:试验装置由轴力计量仪、水平仪、垂直仪、抗剪轴、抗剪夹具、测力绳等组成。
2、试验标准和加载条件:根据国家有关法规规定的抗剪破坏应力值和距离要求进行试验;通常采用50毫米/秒的加载速度。
3、试验工艺:将抗剪轴放入抗剪夹具中,将轴力计量仪和抗剪夹具连接,先用标准环检查夹具的尺寸,再用水平仪、垂直仪检查抗剪轴的水平度和垂直度,将测力绳连接轴力计量仪,最后加载,通过轴力计量仪实时监测抗剪轴的轴力变化曲线。
二、试验结果
1、抗剪破坏应力值:抗剪破坏应力值是指抗剪轴在破坏前具体的轴力值。
2、抗剪屈服应力值:抗剪屈服应力值是指抗剪轴在屈服前具体的轴力值。
三、试验结论
1、根据试验结果可以得出该钢板剪力墙的抗剪破坏应力值和抗剪屈服应力值。
2、结果可与国家有关法规和标准进行比较,以验证该材料是否适用于实际结构工程使用。
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钢管高强混凝土剪力墙轴心受压试验分析发表时间:2016-10-25T10:03:04.837Z 来源:《低碳地产》2016年12期作者:袁历渊[导读] 【摘要】钢管高强混凝土在建筑工程中的作用越来越大了,它是工业发展的产物。
在对钢管高强混凝土剪力墙轴心受压的试验分析中不难发现它能够与其他混凝土一起使用,其轴心受压承载力比一般的混凝土剪力墙轴心受压承载力强。
影响钢管高强混凝土剪力墙轴心受承载力的因素有钢管混凝土的强度、钢管混凝土的净含量、钢筋的配筋率和混凝土的高厚比。
广东省第四建筑工程有限公司广东广州 510000【摘要】钢管高强混凝土在建筑工程中的作用越来越大了,它是工业发展的产物。
在对钢管高强混凝土剪力墙轴心受压的试验分析中不难发现它能够与其他混凝土一起使用,其轴心受压承载力比一般的混凝土剪力墙轴心受压承载力强。
影响钢管高强混凝土剪力墙轴心受承载力的因素有钢管混凝土的强度、钢管混凝土的净含量、钢筋的配筋率和混凝土的高厚比。
【关键词】钢管高强混凝土;剪力墙轴心;受压试验钢管高强混凝土剪力墙轴心受压试验分析的内容主要是分析其破坏形态、混凝土强度和钢管高强混凝土剪力墙轴心的受压性能,并研究了钢管高强混凝土相对于其他混凝土所拥有的优势。
试验结果表明钢管高强混凝土剪力墙的受压承受力比一般的混凝土的大,它的承受力是钢管钢筋混凝土承受力与钢管高强混凝土承受力之和。
一、钢管高强混凝土剪力墙轴心受压试验分析的目的第一,是为了检测钢管高强混凝土剪力墙轴心的受压承载力。
第二,是为了研究管高强混凝土剪力墙轴心受承载力的影响因素。
高强混凝土剪力墙轴心受承载力的影响因素主要有钢管混凝土的强度、钢管混凝土的净含量、钢筋的配筋率、混凝土的高厚比等因素。
第三,是为找出钢管高强混凝土剪力墙的优势。
二、钢管高强混凝土剪力墙轴心受压的试验分析所有的测试都采用单调加载的方法进行测试,本文的压力控制器采用的是长柱压力试验机的微机操作系统,利用控制压力和改变压力位置的形式来测试钢管高强混凝土剪力墙轴心受压的承受力,文章是以最低荷载为1000kN的钢管高强混凝土剪力墙轴心为试体。
型钢混凝土剪力墙轴压性能试验方案
一、实验目的
(1)考察型钢混凝土剪力墙在轴心压力作用下的破坏过程和破坏形态,验证其实用性和有效性。
(2)研究型钢混凝土剪力墙在轴心压力作用下的应力分布情况,研究型钢混凝土剪力墙的稳定承载力性能。
(3)通过试验,获得型钢混凝土剪力墙的极限荷载、极限位移等关键性能参数,了解影响承载力的因素,建立型钢混凝土剪力墙轴心受压承载
力计算公式。
二、实验仪器与设备:
①微机控制电液伺服万能试验机 1 台
②全数字闭环测控系统 1 台
③应变片、位移计若干个
④游标卡尺0-150mm 最小刻度0.02mm
⑤刻度尺0-100cm 最小刻度0.5mm
三、试件制备:
如图1型钢混凝土基本构造
无边框有边框
图1、型钢混凝土剪力墙形式
① 画出试验试验试件cad 图,并计算所需钢材和混凝土用量; ② 采购材料; ③ 制备钢框架;
④ 整浇型钢混凝土剪力墙。
四、试验研究思路:
目前,国内常见的改进混凝土剪力墙的方法有:一是采用在墙板上开缝的方法,把整片墙分割为若干墙板柱,从而使其破坏由整片墙的剪切脆性破坏变为各墙板柱的弯剪或弯曲型破坏,在改善延性的同时也降低了刚度;二是加强配筋,在边缘约束构件中采用高强钢筋,包括竖向钢筋和箍筋,通过提高边缘约束构件的承载力并加强约束来改善高强剪力墙的变形能力和延性;三是在剪力墙边缘约束构件中加入型钢或钢管,更进一步的可以在墙板内加钢支撑,制作成型钢或钢管边框高强混凝土剪力墙,或者带支撑的型钢高强混凝土剪力墙。
这些方法都立足于仅仅改善剪力墙边缘约束构件的性能,以实现改善高强混凝土剪力墙在地震荷载作用下的延性和耗能能力。
在型钢混凝土轴压比计算公式研究中,我国规范[对型钢混凝土柱的轴压比也给出了有关计算公式:
c c a a
N
n f A f A =
+
其中N 为轴向力设计值,f c 、f a 分别为混凝土和型钢的轴心抗压强度设计值,A C 、A a 为混凝土和型钢全截面面积。
型钢混凝土剪力墙在承受轴向荷载时, 由于材料属性不同, 型钢与混凝土承担的轴压力也是不同的,承担的比例决定轴压比计算公式的具体形式。
试验通过研究不同高宽比(分别为4.0、3.0、2.0)的型钢混凝土剪力墙,测得不同高宽比型钢混凝土剪力墙轴压比,通过试验,获得型钢混凝土剪力墙的极限荷载、极限位移等关键性能参数,了解影响承载力的因素,建立型钢混凝土剪力墙轴心受压承载力计算公式。
注:根据不同高宽比设置三组试件,每组3个,总共9个试件。
五:实验步骤:
(1)加载装置布置
本次试验微机控制电液伺服长柱压力试验机加载。
试验加载装置示意图如图2所示。
试件的顶面和底面都铺设了砂浆层,以保证加载面的平整。
为确保试件轴心受压,对试件采取了较精确的几何对中和物理对中[。
在正式加载前,对
试件进行弹性范围内的预压,消除试件支承面及加载面的间隙,根据应变片的数值对试件进行物理对中,并检查各装置是否正常工作。
(2)位移计布置
长柱压力试验机能够实时采集试件的竖向位移,但此位移包含较大虚位移,误差较大。
为得到试件顶面与底面的准确相对竖向位移以及试件的平面外位移,仍需布置若干位移计,位移计采用百分表。
试验的位移计布置图见图3,括号内数字表示试件背面的位移计。
图2、加载装置布置
(3)应变片布置
为准确获得荷载作用下试件各部分的应变情况,在浇筑试件之前,根据需要在试件中部截面和距底部 1/4 高处截面布置相应的应变片。
各应变片位置见图4(钢管双向应变花均布置在钢管外侧)。
图3、位移计布置图4、应变片布置
(4)加载
所有试件均为单调加载试验,通过长柱压力试验机的微机操作系统控制,采用力控制和位移控制结合的加载方法,具体实施方法如下:首先采用荷载控制模式,每级荷载为1000KN,加载至预估极限承载力的50%,之后改为每级荷载500KN,加载速率为3KN/s。
每次加到预加荷载,持荷5 分钟后读数。
当型的竖向应变达到1500με时,采用等位移控制加载,加载速率为0.003mm/s,不持荷,连续加载直到试件破坏为止。
(5)采集记录实验数据观察记录裂缝的发展和试件的破坏过程。
(6)处理实验数据。
六、实验相关表格
试件原始尺寸统计表
实验数据记录表。