摘要：提出将起波钢筋作为双钢板混凝土组合结构的连接件,并设计开展12个组合板单元体试件的拉伸试验,研究了直径和起波角度对起波钢筋连接件拉伸力学性能的影响。研究结果表明:连接件的破坏模式分为拉直后断裂和未拉直即断裂两种,当起波钢筋连接件在拉直后发生破坏时,变形能力和耗能能力得到大幅提高;随着连接件直径和起波角度的增大,破坏位移、拉断力和耗能能力也增大,但起波角度对拉断力影响较小;提出起波钢筋连接件强度的计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。结合试验结果,对双钢板混凝土组合结构起波钢筋连接件的设计提出了合理化建议。

摘要：针对提高混凝土梁抗冲击爆炸性能的起波配筋新技术,采用理论分析与动态冲击拉伸试验相结合的方法,揭示了起波钢筋的快速拉伸变形作用机理,分析了拉伸速度、起波矢高等因素对起波钢筋抗拉强度的影响规律,确定了起波钢筋静态弹性极限强度计算方法。提出了起波钢筋等效拉伸应变率新概念,建立了弹性极限强度动力放大系数(dynamic increase factors,DIF)计算模型。研究结果表明,预先弯折起波使得钢筋在受力拉直过程中产生截面弯矩,起波钢筋的力学性能存在明显的应变率效应;起波钢筋弹性抗拉极限强度DIF随起波矢高的增高先增大后减小,存在一个最优起波设计矢高,可以使起波钢筋抗拉强度动态放大系数达到最大。研究成果可为进一步推动起波配筋技术在防护工程中的应用提供依据。

摘要：为转移装配式框架梁柱节点塑性铰,避免节点核心区发生由剪切破坏导致的“强梁弱柱”破坏模式,设计了含起波钢筋的新型预制试件及对比件;进行了拟静力加载试验,对比分析了滞回特性、刚度、承载能力、耗能和变形能力的差异,探究了在低周往复荷载作用下的抗震性能。结果表明:新型节点整体变形主要由起波钢筋段变形造成,核心区未发生破坏,成功实现了塑性铰的转移,并且相比对比试件具有更强的耗能和变形能力。

摘要：人工塑性铰在框架结构抗震研究中已经得到广泛应用,其能够控制梁塑性铰出现的位置,避免框架结构在地震中出现梁柱节点破坏而发生连续倒塌,实现“强柱弱梁”的设计目标。一种新型起波钢筋构造的人工塑性铰为结构抗爆设计提供了新的思路。现有的结构静载试验表明,起波钢筋兼具优异的变形性能和较强的极限承载力。采用简化混合建模的方法,基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对采用不同起波配筋方案的钢筋混凝土框架结构进行数值模拟。研究结果表明:在爆炸荷载作用下,起波配筋梁能有效地吸收冲击力,降低支座反力,推迟反力峰值出现时间,保护梁柱节点,将破坏限制在梁板构件,从而防止结构发生连续倒塌。

摘要：起波钢筋是实现"强柱弱梁"抗震设计原则的一种人为设置梁端塑性铰的有效新方法,但由于其初始弹性段较短,导致起波钢筋梁在较小的弯矩作用下就可能进入非弹性工作阶段,无法满足正常使用极限状态和小震不坏的设防要求,故设计了一种带弱连接的新型起波钢筋,通过一系列单轴拉伸试验,研究了弱连接焊接长度、强度和焊接位置对新型起波钢筋力学性能的影响。研究结果表明:满足基本焊接长度情况下,焊接长度越长则对钢筋的累积损伤越大,同时焊缝在标段范围内强化作用也越大,导致起波钢筋的极限等效拉应变减小;选用直径小而强度较高的弱连接相对更能发挥起波钢筋的大变形能力;对于低强度等级钢筋,由于偏心的影响使得侧面焊接弱连接强化段变短,相应的极限强度和极限应变也相应减小。带弱连接起波钢筋能够有效提高原始起波钢筋的初始弹性段,同时弱连接均先于起波钢筋拉断而不影响起波钢筋的大变形拉直过程。

摘要：为揭示起波配筋混凝土(KRC)梁的抗强动载作用机理,提出落锤冲击特制条形气囊的模拟加载试验方法,实现梁构件的实验室均布强动载加载,并设计开展一系列模拟冲击试验,研究爆炸冲击等强动载作用下原型KRC梁的动力响应和破坏特征。详细考察试验全过程和试件响应破坏模式,分析KRC梁的锤头冲击力、支座反力、整体变形和钢筋应变等数据,抓取混凝土开裂、塑性铰形成、构件破坏等动态失效现象,讨论起波矢高等参数对KRC梁抗力性能的影响规律。研究结果表明,起波配筋能显著降低梁受到的锤头力和支座反力峰值,并延长支座反力的升压时间;KRC梁以"三塑性铰"破坏模式耗散能量,抗强动载能力显著提高;在相同最大变形的情况下,合理设计的KRC梁抗力相对于普通钢筋混凝土(RC)梁提高约86.7%。

摘要：起波钢筋梁的正常工作阶段仅能处于较短的弹性段,限制了使用范围。文章设计了一种带钢筋式弱连接的起波钢筋,通过有限元分别研究了弱连接强度、焊接长度和焊接位置对拉伸力学性能的影响。结果表明:弱连接初始强度越低,延性越好,但会导致起波钢筋的平直段有所变短;焊接长度越长则模型整体刚度越大,极限等效拉应变减小;低强度等级的弱连接钢筋由于偏心的影响使得侧面焊接的方式不能充分发挥起波钢筋拉直后的强度,其极限应变也相应减小,但随着焊接长度的增加偏心效应有所减小。弱连接均先于起波钢筋拉断而不影响起波钢筋的大变形拉直过程。