摘要：通过12榀不同混凝土强度等级、剪跨比、配箍率的实腹式型钢高强高性能混凝土简支梁试验,得到了各级荷载作用下沿梁长度(即跨度)方向型钢应变、型钢与混凝土界面粘结应力与相对滑移分布规律。结果表明:在界面粘结应力尚未达到局部粘结强度之前,型钢应变和界面滑移近似呈指数变化;此后界面出现粘结软化,且粘结软化区段随荷载的增加逐渐向试件自由端扩散,型钢与混凝土协同工作的能力降低。通过对界面粘结滑移行为与诸影响因素的分析,从机理上揭示了粘结软化的形成与演化过程,分析了局部粘结强度与其主要影响因素的关系,并由试验结果统计回归得出了型钢高强高性能混凝土局部粘结强度的计算公式,进而提出型钢高强高性能混凝土梁局部粘结应力与加载端粘结滑移本构关系的数学模型。最后建立了型钢与混凝土界面粘结滑移分析的理论模型,求解了各级荷载作用下粘结应力的传递规律。研究成果为改进型钢高强高性能混凝土梁设计计算理论和有限元分析提供了试验依据。

摘要：基于大量实腹式型钢混凝土试件粘结滑移性能对比试验研究结果,得到了型钢与混凝土粘结面上粘结应力的分布特征和粘结力组成部分(化学胶结力、摩擦阻力和机械咬合力)之间的转化规律;根据磨损接触面的运动调节机理,分析了型钢与混凝土之间粘结面的微动磨损特征,论证了型钢混凝土粘结滑移试验中荷载-滑移曲线与接触体系三体理论中破损混凝土形成和演化规律之间的吻合特性;根据型钢与混凝土协同受力的主要缺陷是其粘结面易发生剪切粘结破坏的试验结论,对型钢与混凝土之间的粘结滑移破坏进行了剥层理论分析,阐释了型钢与混凝土之间摩擦阻力和机械咬合力的产生和转化规律;对型钢混凝土粘结强度进行了塑性极限理论分析,推导了粘结强度上限解的数学表达式,并对影响型钢与混凝土粘结性能的材料因素进行了探讨。研究成果为型钢混凝土结构的设计计算理论研究奠定了基础,并且为组合结构的数值实验分析提供了理论依据。

摘要：探讨了型钢表面的栓钉与外包高强高性能混凝土之间的受力特性,基于既有的试验结果和理论计算,分析了栓钉的荷载—滑移曲线规律,研究了栓钉在三维有限元模拟中的影响因素,给出了三维受力状态下栓钉的刚度方程,建立了数值分析中每个方向的荷载—变形曲线。

摘要：探讨了型钢混凝土梁与钢管混凝土柱节点的外加强环板受力特性,基于既有的试验结果和理论计算,分析了加强环板的应变分布规律,研究了环板宽度对节点的承载力和刚度的影响,并通过建立承载力—变形双控原则来确定外加强环板尺寸的计算公式。

摘要：采用基于位移控制的多点地震记录输入的拟动力试验方法,进行了一榀1/4比例的两跨3层型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验。研究了地震作用下该结构的动力反应、层间位移和楼层耗能的分布方式、结构破坏机理及裂缝形态,测试了结构在不同阶段的频率与阻尼比。试验结果显示型钢高强高性能混凝土框架具有良好的耗能能力和变形能力,框架实现了较为理想的梁铰屈服机制,楼层变形呈倒三角形分布,结构阻尼比略低于普通型钢混凝土框架结构的阻尼比。最后,基于考虑损伤退化的型钢高强高性能混凝土框架滞回模型对试验模型进行了弹塑性时程分析,并分析了计算与试验结果产生差异的原因。

摘要：型钢高强高性能混凝土组合结构刚度大、承载力高,该结构充分发挥了混凝土材料的高抗压强度、高耐久性和优良工作特性的优点,其内置型钢可以明显地改善高强高性能混凝土脆性破坏的特征。采用MTS伺服加载系统进行了一榀两跨三层型钢高强高性能混凝土框架结构的拟静力试验研究,观测了在低周反复荷载作用下型钢高强高性能混凝土框架结构的裂缝开展和破坏模式,并分析了结构的力学特性,得到了在循环荷载作用下框架结构的荷载-位移滞回曲线,给出了型钢高强高性能混凝土框架结构的水平承载能力、变形、刚度和耗能等抗震特性参数的取值,对承载力和刚度的衰减规律进行了分析。研究结果显示型钢高强高性能混凝土框架结构具有良好的抗震性能,该研究可为型钢高强高性能混凝土框架结构的工程应用提供设计参考。

摘要：以国家自然科学基金项目《型钢高强高性能混凝土结构基本性能及计算理论研究》为背景,指导本科生毕业论文,通过查阅文献、试件设计、试验方案与测试方案设计等几个阶段,引导学生去发现问题,培养和提高本科生的科研能力与创新意识。最后结合作者多年来的教学和科研经验,在教育教学方式及教学管理上提出了相关建议。