外包钢套法加固钢筋混凝土框架节点试验研究

在汶川地震中大批框架节点受损破坏,亟需找一种方法对这些节点进行加固修复.为此,设计制作了4个3维钢筋混凝土框架节点进行试验,研究外包钢套法加固震损节点的抗震性能.试验流程为先对框架节点进行预震损,然后进行裂缝修补和外包钢套法加固,最后进行低周反复破坏试验.结果表明,加固后的框架节点由"弱柱强梁"转变为"强柱弱梁"的破坏形式.由对节点的滞回曲线、骨架曲线、延性系数等参数的分析可知:外包钢套法可以显著提高节点刚度,延性等抗震性能.通过外包钢套加固,预震损节点的承载力和抗震性能恢复并超过了节点预震损前的承载力和抗震性能.     

HPFL加固震损短肢剪力墙抗震性能试验研究

通过对1片未加固和3片加固的1:2缩尺比例的L形开洞RC短肢剪力墙模型进行低周反复荷载试验,研究不同受力阶段HPFL加固开洞短肢剪力墙的抗震性能。研究结果表明:HPFL加固法能够有效提高短肢剪力墙的承载力、延性性能和耗能能力。不加轴力的一次受力加固短肢剪力墙,其抗震承载力与延性均有大幅度改善;对于有震损的不卸轴力二次受力加固短肢剪力墙,其加固效果随其震损程度的增大而降低;同时,通过HPFL对试件进行加固可以有效改善试件的抗裂性能。     

MRPC加固震损异形柱节点抗震性能研究

改性活性粉末混凝土(MRPC)具有与混凝土粘结性好、高强度、高延性等特点,其加固后异形柱框架节点的抗震性能的研究,可为实际工程的加固改造提供参考。文章针对不同形式震损后的混凝土异形柱框架节点,设计了震损后装配式节点和震损后现浇节点试件,以MRPC替换原构件震损混凝土部分,采用足尺模型研究了对震损加固后异形柱框架节点在低周反复循环荷载作用下的抗震性能,并对比分析了震损前异形柱框架节点。结果表明:MRPC加固后与加固前的震损异形柱节点相比,其极限承载力、极限位移、刚度退化均有大幅度提升;MRPC材料能够极大地提高异形柱框架节点的耗能能力,且经其加固后的现浇和装配节点最终总耗能量分别为原试件的210%和188%。     

HPFL加固不同受力形式下短肢剪力墙的抗震性能

对4片1:2缩尺比例的L形截面RC短肢剪力墙进行伪静力试验研究与ANSYS有限元模拟分析,研究HPFL加固一次受力、二次受力、二次受力且有震损3种受力形式下RC短肢剪力墙的抗震性能。先对各试件试验结果进行比较分析,研究不同受力形式下加固效果的异同点及其产生原因,再将试验结果与数值模拟结果进行比较分析。研究结果表明:HPFL加固的不同受力形式RC短肢剪力墙的抗震承载力、延性、耗能能力都得到了明显改善,且一次受力加固墙的改善效果最明显,二次受力、二次受力且有震损的加固墙的改善效果依次减弱,这是由于加固层应力、应变滞后原构件的程度依次增大所致,即是由加固层强度的利用率依次降低导致的。     

HPFL加固RC圆柱抗震性能试验研究

在轴力恒定和水平反复荷载作用下,对4根RC圆柱受力性能进行试验研究,证明了用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固RC圆柱,可以提高其抗震性能。通过对柱混凝土危险区段横向网筋形成的强约束和对纵向网筋的锚固,可使柱的抗震承载力和抗震延性提升,总耗能能力增长。具体地,对于卸轴力的一次受力加固柱,HPFL比原混凝土柱应变滞后的现象并不显著,使柱抗震承载力明显提高;对于不卸轴力的二次受力加固柱与不卸轴力且有震损的二次受力加固柱,尽管HPFL应变滞后原柱混凝土的现象依次加重,但由于加固层的延迟工作以及在塑性铰区逐步发挥作用的强约束机制使塑性铰转动能力增强,从而使柱延性有了依次增大的改善,而且震损加固柱已呈下降趋势的P-Δ骨架曲线回升,HPFL可使加固圆柱纵、横向裂缝形态明显改善。     

汶川地震中房屋震害分析与震损房屋抗震加固

为了获得2008年汶川8级强震后相关地区房屋结构震损水平,提出合理的震损房屋抗震加固方法,进行了震损调查与分析．发现震区钢筋混凝土结构房屋主要震损形式为柱压溃、节点失效、强梁弱柱、围护墙及隔墙破坏等;砖砌体结构房屋及底部框架-抗震墙房屋主要震损形式为砖砌体墙的剪切破坏．基于震害分析,提出着重强化震损部位和易损部位抗力水平和着力强化房屋整体牢固性的震损房屋抗震加固思路,完成了震区200余栋震损房屋抗震加固设计与施工．     

碳纤维布及钢板复合加固震损方钢管混凝土框架抗震性能试验研究

为了研究碳纤维布及钢板复合加固震损钢管混凝土框架的抗震性能,按1∶4的缩尺比例设计并制作了3榀3层两跨方钢管混凝土框架模型,进行了模拟地震的预损加载、加固后的低周往复荷载试验.研究了碳纤维布和钢板复合加固震损方钢管混凝土框架结构的有效性,探讨了不同震损程度对加固效果的影响.通过对滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能能力、刚度退化及强度退化等参数分析可知,在一定损伤程度情况下,采用碳纤维和钢板复合加固后的方钢管混凝土框架,结构的极限承载力、延性性能和耗能能力均有所提高.     

CFRP和角钢加固震损混凝土框架抗震性能研究

碳纤维布CFRP和角钢约束混凝土使构件具有良好的延性和承载力,采用CFRP和角钢加固震损后钢筋混凝土是提高震损后混凝土框架的抗震能力以及震损后结构修复和加固的重要手段。文章针对不同植筋方式震损后的混凝土框架,分别采用碳纤维布、角钢及复合加固3种方式进行低周反复加载试验研究,并通过与加固前植筋试件进行对比分析,研究加固后震损混凝土框架的抗震性能。结果表明:采用碳纤维布、角钢及复合加固与简单处理加固相比,其开裂荷载、开裂位移、极限荷载和极限位移分别提高了2.36、2.00、1.68、1.27倍;复合加固的变形性能、耗能能力及延缓结构刚度退化能力优于角钢和碳纤维布加固;碳纤维布、角钢及复合加固延性系数较简单处理加固分别提高了89%、86%、95.6%。     

Y型偏心支撑加固震损RC框架的数值模拟

为研究Y型偏心支撑加固震损RC框架的抗震性能,采用有限元程序ABAQUS对RCF-YB1试验试件进行了验证分析.在此基础上系统研究了耗能梁段腹板高度对Y型偏心支撑加固震损RC框架结构抗震性能的影响,重点对比分析了加固后试件的滞回曲线、水平承载力、抗侧刚度、累积滞回耗能.结果表明,针对中等程度损伤的RC框架,采用Y型偏心支撑加固后仍可获得较大的水平承载力和抗侧刚度.此外,Y型偏心支撑的耗能梁段对加固震损RC框架的抗震性能有较大影响,随着耗能梁段腹板高度的增加,试件的水平承载力、抗侧刚度、耗能均呈增大趋势.     

CTRM加固震损短肢剪力墙连梁抗弯性能研究

制作了2个缩尺比例为1:3的“T”字型带连梁短肢剪力墙试验模型,先对两模型施加低周往复荷载,使连梁在端部发生不同程度的预损,即在节点处连梁产生不同程度的弯曲破坏,在不卸除墙体轴力的情况下,用碳纤维网增强的高性能复合砂浆（CTRM）对梁根部破坏部位进行抗弯加固,再施加低周往复荷载,探究加固后短肢剪力墙连梁的抗弯承载力、抗裂性、刚度、延性及耗能能力。试验研究结果表明：采用CTRM加固震损短肢剪力墙连梁是一种有效的加固方法,与原结构相比,加固层使震损的梁端或墙梁节点处抗震性能得到了恢复甚至提升,且震损程度越轻,提升越明显。最后对加固前后的试验模型进行了有限元分析,有限元分析结果与试验结果较符合,说明所建模型较为可靠。     

轻钢框架加强型中节点抗震性能研究

目的研究利用柱腹板屈曲后强度轻钢框架加强型中节点在地震荷载作用下的抗震性能,为轻钢结构抗震设计提供参考.方法对两组轻钢框架中节点进行低周往复循环载荷下（拟静力）的抗震性能试验研究,采用ABAQUS非线性有限元程序进行仿真,与试验结果进行对比,以验证有限元模拟的正确性.结果采用增加横向及纵向加劲肋的方式进行加强的中节点具有较强的吸能耗能能力和变形能力.所建立的ABAQYS有限元模拟程序能对此试验过程进行有效的全过程模拟.结论两类不同加强方式的轻钢框架中节点具有良好的抗震性能,有限元模拟分析具有良好的仿真性及有效性.     

型钢混凝土异形柱框架角节点的承载力及其有限元分析

为了研究型钢混凝土异形柱框架角节点的抗震性能,进行了四个模型试件的低周反复荷载试验.结果表明,型钢混凝土异形柱框架角节点的滞回曲线饱满,抗震性能良好.在试验研究的基础上,通过有限元软件ABAQUS对试件进行了模拟分析,并与试验结果进行对比.二者符合较好.进而对承载力的影响因素进行了分析.结果表明:在一定范围内,轴向压力能提高试件的抗剪承载力;随着配钢率的增大,试件的抗剪承载力逐渐增大,在轴压比较小时,抗剪承载力增幅较大,当轴压比较大时,抗剪承载力增幅较小;水平荷载合力作用点的位置对试件的抗剪承载力影响较小.     

地基基础对框架结构动力特性的影响

本文针对包括地基基础的框架结构以及不包括地基基础的框架结构基于有限元技术分别进行了动力时程分析,分析结果表明两种计算模型对应的抗震能力存在显著差异。此外,针对包括地基基础的框架结构在不同材料属性地基土层条件下进行了动力时程分析,分析结果表明随着土层弹性模量的增加框架结构的抗震性能变化显著。     

预制装配式分体柱框架抗震性能研究

已有研究表明分体柱具有较好的延性,能运用于地震多发的房屋结构中。为方便施工,提出预制装配式分体柱框架结构的设想,通过有限元数值模拟,对整体柱框架结构和分体柱框架结构的抗震性能进行对比分析。结果表明：地震作用下装配式分体柱框架结构加速度响应较现浇整体柱框架更易趋于稳定;与整体柱框架相比,装配式分体柱框架位移响应较大;装配式分体柱框架结构的基底剪力均小于整体柱框架结构的;现浇整体柱框架结构的混凝土节点损伤区域与分体柱框架结构相比较大,证明钢套筒对框架结构节点起到保护作用;装配式分体柱框架结构更适用于硬质场地。整体表明装配式分体柱框架结构的延性更强、耗能性能更好,且更加稳定。     

蜂窝式可替换塑性铰框架试件抗震性能

为避免梁柱翼缘相交处的焊缝在地震作用下发生脆性破坏,本文设计了一种蜂窝式可替换塑性铰梁柱节点,并对基于此节点的4个不同蜂窝式耗能环尺寸的框架试件模型进行了低周往复加载的ABAQUS有限元模拟和低周往复加载试验。充分分析了各框架试件有限元模型和实验试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能等,探讨蜂窝式耗能环的法向厚度和径向厚度对此节点框架滞回性能的影响。分析结果表明：蜂窝式可替换塑性铰节点框架的滞回曲线较为饱满,具有良好的抗震性能;等间距地增加蜂窝式耗能环阵列的径向厚度,可以提高蜂窝式梁柱节点框架的耗能能力和屈服后的变形能力。蜂窝式可替换塑性铰节点保护了梁柱节点焊缝,能够有效实现塑性铰外移。     

UPVC与球墨铸铁管线柔性接口有限元分析

目的验证利用实体单元模型对UPVC与球墨铸铁管线接口进行抗震性能分析的正确性．方法对采用橡胶圈连接（柔性接口）的球墨铸铁与UPVC管线,在有水与无水的情况下,进行模拟拉拔试验,通过模拟计算结果和试验结果对比分析,比较UPVC与球墨铸铁管线接口的抗震性能．结果管径相同时,球墨铸铁管线比UPVC管线的抗震性能好;管内有水情况下,构件接头处的管线与橡胶圈之间的摩擦力增大,因而接口反力变大,有利于提高管线接口的抗震性能．结论有限元模拟结果与试验结果基本一致,说明利用实体模型的数值模拟方法进行管线接口的抗震性能分析是正确的．     

设置镦锚钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能

为研究使用镦头锚固钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能,对6个足尺墙板节点进行了低周往复荷载试验,考察了地下综合管廊墙板节点的承载能力、失效模式、滞回耗能能力、位移延性等抗震性能指标,将现浇墙板节点试件与叠合装配式墙板节点试件的试验结果进行对比,分析了镦锚钢筋锚固长度的合理取值,采用有限元程序建立节点的精细有限元模型,验证了其正确性。结果表明：设置镦头钢筋锚固的叠合装配式节点具有与现浇节点大致相当的承载能力,位移延性及耗能能力相对较好,叠合装配式节点能达到与现浇节点相近的抗震性能要求。镦头钢筋锚固长度采用0.5l_abE时,地下综合管廊墙板节点试件抗震性能满足抗震设计要求,随着镦锚钢筋锚固长度的减小,墙板节点的承载能力和变形能力逐渐下降,延性及耗能能力逐渐降低;叠合装配式节点在低周往复加载下,预制叠合面缝隙开展较大,节点核心区混凝土易发生破坏,在实际工程中需采取必要的加强措施,加强节点区连接构造措施。     

方钢管混凝土框架结构抗震加固性能的试验研究

首先对一榀破坏后的方钢管混凝土框架模型进行了加固,然后通过拟静力试验,对加固后钢管混凝土框架结构的抗震性能进行了研究.研究结果表明：加固后的方钢管混凝土结构仍具有较好的承载力、延性和耗能能力.