通过6根钢筋加强ECC柱和1根普通混凝土柱在压-弯-剪-扭复合应力状态下抗震性能试验,研究了构件的滞回曲线、骨架曲线、强度退化、刚度退化以及破坏形态,分析了配箍率、纵筋配筋率、纤维掺量对ECC受扭柱抗震性能的影响。试验结果表明,较普通RC柱,ECC柱的滞回曲线更加饱满,屈服扭矩、极限扭矩以及极限扭率分别提高了64.4%、74.8%、123.3%;试件的纤维掺量从1%提高到2%,延性系数从2.30增至4.04;随着配箍率增大,试件受扭性能增强,较于未配置箍筋的试件,箍筋间距为75 mm的试件延性系数提高了66.2%,极限扭矩提高了34.0%。

通过5个钢筋ECC柱和1个钢筋混凝土柱在压-弯-剪-扭复合应力状态下的单调受扭试验,研究了构件的破坏形态、延性系数、扭矩-扭率(T-θ)曲线,分析了纤维掺量、纵筋配筋率、箍筋间距对钢筋ECC柱受扭性能的影响。试验结果表明,在复合受扭作用下,6个试件均为受扭破坏,其中5个钢筋ECC柱的裂缝细而密;增加纤维和减少箍筋间距可以提高试件延性,掺入PVA纤维的试件延性明显优于普通钢筋混凝土柱;5个钢筋ECC柱的扭矩-扭率(T-θ)曲线更为饱满,破坏阶段扭矩下降缓慢,受扭承载力高。

基于型钢混凝土叠合梁的抗震试验研究,对混凝土强度、浇筑类型及截面类型三个试验参数下6个试件的荷载-挠度滞回曲线展开分析。根据试验结果,运用数据拟合方法,建立型钢混凝土叠合梁的三折线骨架曲线模型,并给出了各段折线的方程表达式。对低周反复加载的各试件刚度退化规律进行线性回归,得到统一的加载和卸载刚度计算表达式,建立型钢混凝土叠合梁的恢复力模型。结果表明,通过所建议的恢复力模型计算得到的骨架曲线与试验得到的骨架曲线吻合度较好,说明该恢复力模型具有较好的适用性。

为研究PSRC梁的抗震性能,设计了6个PSRC梁试件进行试验研究,同时使用ABAQUS软件对这6个试件进行建模分析。模型分析表明,试件的滞回曲线和骨架曲线与实验值吻合较好。在此建模方法的基础上,分析了剪跨比、现浇部分混凝土强度、预制截面形式、纵筋配筋率和型钢腹板配钢率对梁抗震性能的影响,结果显示,现浇部分混凝土强度和预制截面形式对试件抗震性能影响很小,剪跨比大的试件承载力小,变形和耗能能力都较强,提高试件的纵筋配筋率和型钢腹板配钢率可以提高试件的承载力和耗能能力。

为研究PSRC梁预制部分的力学性能,以截面形式和剪跨比为参数,完成了9根PSRC梁预制部分的单调静力试验;试验结果表明,在剪跨比相同时,矩形截面试件承载力最大,V形其次,U形最小,三种截面试件都拥有良好的延性和变形能力;剪跨比为1.5的试件有的发生斜压破坏、有的为剪压破坏,剪跨比为3和4.5的试件发生受弯破坏;在此基础上,应用ABAQUS进行数值模拟,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了模型的正确性。