两跨三层型钢超高强混凝土框架抗震性能试验研究

为研究型钢超高强混凝土框架的抗震性能,在恒定轴向压力和往复水平荷载作用下对一榀两 跨三层的型钢超高强混凝土框架进行试验研究,观测其破坏形态,得到框架试件的荷载—位移滞回曲 线,分析了型钢超高强混凝土框架的破坏机制、滞回性能、延性、耗能能力、强度及刚度退化等力学性能。 结果表明:本框架试件基本实现了梁铰破坏机制,在试验轴压比高达０．３８的条件下,试件的滞回曲线圆 润饱满,位移延性系数为４．３２～６．０６,极限破坏时的等效黏滞阻尼系数达到０．２９５,框架试件的强度和刚 度退化较为平缓,说明其具有良好的变形性能和耗能能力,即型钢超高强混凝土框架的抗震性能优良。     

轴压比对SRHC柱-RC梁框架边节点抗震性能试验研究

为研究轴压比对型钢超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁(SRHC柱-RC梁)框架边节点抗震性能影响,通过对3个试件进行拟静力加载试验,得到了试件在低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性性能及耗能能力。试验结果表明轴压比对试件的破坏形态有着显著的影响,轴压比为0.25时,试件发生延性较好的梁端塑性铰区破坏;轴压比为0.38时,试件发生节点核心区剪切破坏并伴随梁端形成塑性铰;轴压比为0.45时,试件破坏过程明显缩短,发生典型的节点核心区脆性破坏;试验轴压比为0.25时,试件的滞回环饱满程度较为理想,骨架曲线下降段较平缓,轴压比提高到0.38时,位移延性系数降低幅度高达53%,同时等效黏滞阻尼系数也相应的降低了20%左右,说明试验轴压比越大,试件的延性性能越弱,抗震耗能能力越差。更多还原     

腹板开孔型节点力学性能研究及钢框架Ｐｕｓｈｏｖｅｒ分析

采用有限元数值模拟方法,通过ＡＢＡＱＵＳ软件建立了普通型节点和3种不同开孔型式的腹板开孔型节点三维钢结构节点模型,探究对比分析不同节点的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化等性能。通过ＳＡＰ2000软件建立基于削弱型节点的钢框架模型并进行了Ｐｕｓｈｏｖｅｒ分析。研究结果表明:相对于普通型节点的腹板开孔型节点均可实现梁端塑性铰外移至梁端腹板开孔处,避免了钢结构的脆性破坏,增加了其延性性能,但结构承载能力有一定的降低;腹板开椭圆孔型节点的等效黏滞阻尼系数与普通钢框架相比有明显的增大,其耗能能力提高;腹板开孔型节点的刚度退化速率均低于普通型节点模型,腹板开孔型节点钢框架模型可形成梁铰延性破坏机制,提高了其抗震性能。     

钢骨超高强混凝土框架结构恢复力模型研究

鉴于目前缺乏钢骨超高强混凝土（ＳＲＵＨＳＣ）框架结构的恢复力计算模型,基于ＳＲＵＨＳＣ框架结构低周反复加载试验结果,提出了考虑加载循环退化效应的ＳＲＵＨＳＣ框架结构恢复力模型,运用ＭＡＴ- ＬＡＢ编写了相应的计算程序。通过对比Ｐ－Δ滞回环以及等效黏滞阻尼系数ｈｅｑ、耗能比ζ、功比指数Ｉｗ三个抗震耗能参数的模拟值与试验值,结果表明,滞回环及各参数的吻合度均较好,该恢复力模型可较为准确地反映ＳＲＵＨＳＣ框架结构的主要受力特征,可为ＳＲＵＨＳＣ框架结构的抗震性能研究提供一定的理论依据。     

方钢管混凝土柱低周反复荷载作用试验研究

钢管混凝土结构在我国得到了广泛的应用,国内外学者对钢管混凝土结构进行了很多研究。通过电液伺服系统进行了方钢管混凝土柱常轴压低周反复荷载作用试验,分析其在低周反复水平荷载作用下的延性性能与耗能能力,给出位移随反复荷载变化的滞回曲线。试验结果显示,整个加载过程所得到的2试件荷载—位移曲线呈"梭形",表明方钢管混凝土结构具有良好的延性和耗能能力,抗震能力强。     

基于螺栓连接的装配式钢筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种基于局部钢套筒与混凝土组合结构形式的梁柱节点,通过螺栓来实现构件间的可靠连接,对其进行了拟静力试验研究,在试验研究的基础上通过ＡＢＡＱＵＳ软件对结构节点在低周往复加载作用下进行数值分析,并与试验数据进行对比,验证有限元分析的合理性。并采用所建模型增加影响参数范围,分析了相同轴压比下梁纵筋配筋率、端板厚度、加劲肋设置以及螺栓数量对试件的刚度、屈服荷载和极限荷载、耗能等性能的影响。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好;纵筋配筋率增加时,节点的承载力、刚度显著提高,但延性和耗能能力降低;通过设置加劲肋,节点的极限承载力、延性、等效黏滞阻尼系数均提高;合理的选择端板厚度,可以使梁内钢筋、预埋的端板和混凝土协同工作,增强节点抗震性能;减少一定数量的螺栓,构件仍能保持可靠连接。     

摩擦－椭圆形截面软钢棒复合阻尼器参数优化分析

近年来，椭圆形截面构件开始被应用于工程领域以满足特定结构的抗震性能要求。为了提高结构整体的抗震和耗能能力，提出一种摩擦－椭圆形截面软钢棒复合阻尼器（ＦＯＳＲＣＤ）并阐明其工作原理；在此基础上，对其主要分体软钢棒阻尼器进行有限元分析和参数优化。结果表明:软钢棒阻尼器的性能与软钢棒参数和数量有关。在软钢棒参数选择上，为获得合适的刚度和更大的耗能能力，短长径比应较大，以2／3～5／6为最优；颈缩比应较小，取1／3～1／2为最优；高径比应适中，取5～6为最优。不同位移幅值下，软钢棒阻尼器性能良好，在两个方向均能提供稳定的耗能能力，耗能系数均超过2．2，等效阻尼比均超过0．36。当软钢棒阻尼器使用在ＦＯＳＲＣＤ中时，能够提供稳定的阻尼和良好的耗能能力。     

后掺骨料混凝土短柱抗震性能试验研究

通过对不同后掺率、不同轴压比的后掺骨料混凝土短柱进行低周往复荷载试验,分析试验中短柱的滞回曲线、承载能力及位移延性、耗能能力、刚度及强度退化等抗震性能。试验结果表明:后掺骨料混凝土短柱的主要破坏形式均为剪切破坏,有相似的破坏过程和破坏特征;随着轴压比的增大,试件承载力有所提高但延性系数下降;荷载-位移滞回曲线大致呈梭形;试件达到峰值荷载后,承载力下降、耗能和延性性能变差。与普通混凝土相比,后掺骨料混凝土短柱的延性系数有所提升,后掺率为10%的试件抗震性能最佳。     

墙脚可更换ＰＥＣ剪力墙滞回性能研究

目前对于部分外包组合剪力墙（ＰＥＣ剪力墙）基于震后可恢复性能设计方法的研究却很少,一定程度上限制该结构的发展与应用。为使ＰＥＣ剪力墙的震后恢复,防屈曲支撑阻尼器被选作可更换构件,代替ＰＥＣ剪力墙震后易于破坏的墙脚,通过有限元分析软件ＡＢＡＱＵＳ,模拟了恒定轴压下的普通ＰＥＣ剪力墙的水平低周循环加载试验,对此剪力墙进行了有限元分析研究,同时与原结构滞回性能进行对比。结果表明:带可更换墙角构件的ＰＥＣ墙结构具有良好的抗震能力、滞回曲线饱满且稳定、耗能能力优于普通ＰＥＣ剪力墙、是一种双重防线的抗震结构体系。     

钢筋混凝土矩形空心墩延性能力数值分析

为了分析配筋率、轴压比、壁厚、及纵筋强度等参数对空心墩柱延性能力的影响,通过拟静力试验,研究了配箍率及剪跨比等参数对钢筋混凝土空心墩抗震性能的作用,同时通过建立混凝土矩形空心墩模型进行有限元分析,验证试验结果的准确性。结果表明:提高配筋率、轴压比及纵筋强度虽然能提高矩形空心墩柱的承载力,但会降低矩形空心墩柱延性能力,而提高配箍率与降低剪跨比却能在提高承载力的同时,也提高空心墩柱的延性能力。     

张拉预应力的大小对自复位双柱墩桥梁抗震性能的影响

为了研究自复位双柱墩桥梁的抗震性能以及张拉预应力的大小对自复位桥墩的抗震性能的影响，基于有限元软件ＭＩＤＡＳ建立了横向双柱式门框墩，并在右墩（位移较大的桥墩）处设置成自复位结构，探究了张拉预应力分别为８０ｋＮ、９０ｋＮ、１００ｋＮ、１２０ｋＮ、１３０ｋＮ、１５０ｋＮ、２００ｋＮ七种不同工况下自复位双柱墩桥梁的抗震性能。结果表明:与普通双柱墩桥梁相比，自复位双柱墩桥梁的自振周期大；在地震作用下的最大墩底位移较大；残余位移较小；耗能能力增大。随着张拉预应力的增大，残余位移呈现出先减小后增大的趋势；累计耗能值逐渐减小，因此，自复位桥墩中的预应力筋的张拉力不宜过大，否则会失去自复位桥墩的优势。     

基于热轧抗震阻尼钢的防屈曲支撑有限元分析

针对传统防屈曲支撑芯材单一材料对支撑整体性能带来的局限性,提出开发了一种新型材料热轧抗震阻尼钢,将其与低屈服点钢ＬＹ160组合成十字型芯材,从而提高了支撑的累计塑性变形的能力和延性。运用有限元软件ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ对其进行数值模拟计算,分析了两种材料不同配比下,对于支撑性能的影响。研究结果表明:低屈服点钢可以降低支撑的屈服点,使支撑快速进入屈服状态,提高支撑的延性和累计塑性变形的能力,热轧抗震阻尼钢可以提供较高的抗拉强度和塑性,保证支撑在中强震下不失稳破坏;该类新型防屈曲支撑滞回曲线饱满,承载力高,耗能性强,当阻尼钢占比达到50％ ～65％时,防屈曲支撑具有更优越的性能。     

用于水工排架结构的铅剪切阻尼器试验研究

针对水工建筑物中常见的排架结构体系在地震作用下易产生动力放大现象,为了合理有效的耗散地震能量,最终确保结构体系的安全,研制了一种铅剪切阻尼器。通过低周往复加载试验,逐个分析阻尼材料铅的有效剪切面积、受剪区厚度、剪切截面形式、加载位移幅值、加载频率、加载次数等因素对阻尼器耗能性能的影响情况。试验结果表明:该阻尼器滞回曲线比较饱满,呈平行四边形向侧延伸,具有小位移、大刚度的力学特征。并根据其恢复力曲线,确定了该阻尼器的双线性力学模型,为阻尼器在结构体系中的减震应用打下基础。更多还原     

钢管混凝土组合桥墩和钢筋混凝土桥墩抗震性能对比研究

钢管混凝土组合桥墩（以下简称组合桥墩）是一种在传统钢筋混凝土桥墩内设置核心钢管的新型墩柱。基于２个组合桥墩和２个钢筋混凝土桥墩试件的拟静力试验，讨论了两类桥墩的抗震性能差异，分析了内置核心钢管对墩柱水平承载力、变形能力、滞回耗能和残余位移的影响。研究结果表明:剪跨比λ＝３．０和λ＝２．０的桥墩试件分别发生弯曲破坏和弯剪破坏；在荷载－位移滞回曲线方面组合桥墩试件表现出较为饱满的曲线特性；在强度衰减和刚度退化方面，组合桥墩试件退化速度较慢，即使位移达到限值时，仍能保持其稳定性；内置核心钢管对墩身初始水平刚度影响甚微，但能提高试件的水平承载力、变形和耗能能力，并能有效减小卸载后的墩顶残余位移。研究成果可为组合桥墩的工程应用提供试验基础。     

延性基材对小跨高比连梁抗震性能的影响

将具有高延性的超高韧性水泥基复合材料（ＵＨＴＣＣ）替代混凝土作为联肢剪力墙连梁构件的基 体材料,进行了2个跨高比为1．5的对角斜筋连梁拟静力反复加载试验,研究了基体材料延性对连梁抗 震性能包括裂缝发育、破坏模式、滞回性能、抗剪承载力及延性的影响。结果表明:2个连梁均沿对角发 生斜截面剪压破坏,但ＵＨＴＣＣ连梁较ＲＣ连梁可延缓钢筋的屈服,提高抗震受剪承载力和延性,且在高 剪切变形下仍可很好握裹钢筋,避免了保护层剥落的发生。可见,采用高延性ＵＨＴＣＣ基材能够有效改 善钢筋混凝土连梁的抗震性能和耐损性能。     

装配式损伤可控钢质铰滞回性能研究

为提高装配式梁柱节点的滞回性能,实现其损伤破坏区域的可控制性,提出一种装配式损伤可控钢质铰,钢质铰中设置狗骨式上下翼缘,使塑性铰外移远离节点核心区。设计两种不同构造形式的装配式损伤可控钢质铰,通过低周往复荷载试验与有限元参数分析,考察损伤可控钢质铰的滞回性能与损伤可控性能。结果表明,损伤可控钢质铰的塑性累积耗能发生在翼缘狗骨削弱区域,翼缘非削弱区域未屈服;损伤可控钢质铰的滞回曲线较为饱满,具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力,两种钢质铰的延性系数都在7.0以上,等效黏滞阻尼系数都达到0.5以上,且强度无明显的退化;D字型钢质铰的滞回性能优于T字形钢质铰。L/b_f、b/L和c/b_f的变化对翼缘狗骨削弱型钢质铰的初始刚度影响较小,峰值承载力随着L/b_f、b/L和c/b_f的增大而减小,且c/b_f对峰值荷载的影响较为明显。     

浆锚连接集束配筋装配式柱抗震性能数值模拟分析

通过有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立浆锚连接集束配筋装配式柱在循环荷载下的有限元计算模型，并将模拟计算结果与试验进行对比分析，研究装配式柱构件抗震性能，分析了轴压比、搭接长度以及搭接间距等因素对柱构件承载性能和耗能性能的影响。模拟结果表明:模拟所得滞回曲线与试验数据吻合较好，且试件均为弯曲破坏模式；随着轴压比的增加，其水平承载能力增大，但延性性能降低；随着搭接长度的增大，其承载性能和耗能性能先增加，后缓慢提升，表明适量增大搭接长度可提高构件抗震性能；而随着搭接间距的变化，各模型的承载能力变化不大，说明此因素对滞回性能影响较小。通过数值模拟分析，模拟结果可以对试验数据进行验证，并进行拓展分析，以便更全面地进行概括分析，得出结论。     

某酒店结构设计分析

结合工程实例,通过优化结构和构件布置,合理选用耗能构件和轻质建材,对关键部位和薄弱环节采用抗震性能化设计并采取针对性的加强措施,减小了结构地震作用效应,提高了结构的延性和耗能能力,实现了＂大震不倒＂的抗震设防要求。     

基于ＡＢＡＱＵＳ的钢筋混凝土柱抗震数值模拟分析

为了研究ＡＢＡＱＵＳ软件中实体单元和纤维梁单元在不同破坏模式下（ＲＣ）柱滞回性能数值模 拟的适用性,从美国ＰＥＥＲ数据库中收集了９根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验数据,柱试件分别 发生了弯曲、弯剪或剪切不同模式的破坏。在ＡＢＡＱＵＳ中分别建立柱试件的实体单元模型和纤维梁单 元模型并进行往复荷载作用下ＲＣ柱滞回性能的数值模拟,将模拟结果与试验数据进行了对比分析。 结果表明:对于弯曲破坏ＲＣ柱,适合采用纤维梁单元模拟,而对于弯剪破坏和剪切破坏ＲＣ柱,基于实 体单元的模拟结果与试验结果更为接近;纤维梁单元能够更准确地模拟ＲＣ柱滞回曲线的捏拢效应。     

ＣＦＲＰ布加固榫卯节点Ｍ－θ 滞回曲线定性分析

为更好地保护古建筑,采取拟静力加载方法,定性研究了ＣＦＲＰ布（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｒｅＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ） 加固榫卯节点的抗震效果。以故宫太和殿某开间梁柱框架为原型,制作了1∶8缩尺模型。采取水平低 周反复加载方式,首先进行未加固节点抗震性能试验,在此基础上采用ＣＦＲＰ布包裹各榫卯节点,进行加 固后节点对比试验。基于试验获得的节点Ｍ－θ 滞回曲线,对每一个滞回环曲线的承载力、刚度、延性、 耗能等力学参数变化进行了详细对比论述,定性评价了ＣＦＲＰ布加固榫卯节点的抗震效果,并进行了量 化分析验证。结果表明:榫卯节点加固前具有较好的延性与耗能性能,其主要抗震缺陷包括较低的承载 力、较差的转动刚度;与未加固节点相比,ＣＦＲＰ布加固后的榫卯节点可弥补上述不足,且加固后的节点 仍具有较好的延性和耗能性能。