型钢自密实混凝土叠合剪力墙恢复力模型

为了研究型钢自密实混凝土叠合剪力墙的抗震性能以及恢复力特性,对1个全现浇型钢普通混凝土剪力墙试件和5个型钢自密实混凝土叠合剪力墙试件进行了低周反复加载试验。通过分析试验所得的剪力墙的水平荷载-位移骨架曲线,建议将其简化为以屈服点、峰值荷载点、极限点为特征点的三折线模型,并根据试验现象以及理论分析结果给出骨架曲线中各特征点参数的计算方法。对试验所得滞回曲线进行回归分析,得到了墙体的抗侧刚度退化规律,据此得出适用于型钢自密实混凝土叠合剪力墙的恢复力模型,并用试验得到的骨架曲线与滞回曲线进行验证。结果表明,由此恢复力模型求得的计算曲线与试验曲线吻合程度较好,该模型可以较好地反映型钢自密实混凝土叠合剪力墙的恢复力特性,可用于计算地震作用下以受弯破坏为主的型钢自密实混凝土叠合剪力墙的荷载-位移滞回曲线。     

型钢再生混凝土框架-再生混凝土空心砌块填充墙恢复力特性的试验研究

通过对5榀型钢再生混凝土框架-再生混凝土空心砌块填充墙模型在低周反复荷载作用下的骨架曲线、滞回曲线、延性及耗能等的分析,得到骨架曲线中各特征点的试验数据。在此基础上,利用ORIGIN8.0软件拟合得到考虑各类参数影响的无量纲化骨架曲线模型,进一步回归分析提出卸载刚度和再加载刚度退化规律,最终提出型钢再生混凝土框架-再生混凝土空心砌块填充墙的恢复力模型。将实测骨架曲线与恢复力模型进行对比分析表明,该模型拟合效果较好,可用于型钢再生混凝土框架-再生混凝土空心砌块填充墙的弹塑性地震反应分析。     

耗能螺栓连接装配式钢管混凝土柱-RC梁节点恢复力模型研究

提出了一种由耗能螺栓和预应力筋连接的装配式钢管混凝土柱-RC梁节点，对8个十字形梁柱节点进行了低周往复加载试验，总结了装配式梁柱节点的破坏特征。给出了装配式梁柱节点屈服和极限状态的承载力计算方法，并建立了三折线骨架曲线模型。通过分析滞回曲线特征得到了刚度退化规律及滞回规则，进而确定了装配式钢管混凝土柱-RC梁节点恢复力模型，并与试验结果进行了对比。结果表明：在加载过程中耗能螺栓的钢棒能够通过受拉耗能，装配式梁柱节点最终由预制梁混凝土塑性铰失效导致承载力下降；提出的三折线骨架曲线模型和恢复力模型与试验结果对比吻合较好，说明该模型能够较准确模拟该种装配式梁柱连接结构在地震作用下的受力与变形特征，可用于该类型节点的工程设计和抗震分析。     

考虑损伤效应的型钢高强高性能混凝土框架柱恢复力模型研究

为研究型钢高强高性能混凝土框架柱的抗震特性,基于已进行的9榀型钢高强高性能混凝土框架柱低周反复加载试验结果,进一步分析了其滞回特性,并将其骨架曲线简化为带下降段的理想三折线型骨架曲线模型,给出了骨架曲线的确定方法,同时简化了滞回环。通过引入基于损伤的循环退化指数对构件在反复荷载作用下的屈服荷载、硬化刚度、卸载刚度、再加载刚度以及承载力等各项力学性能指标的退化规律进行了描述,建立了基于损伤的型钢高强高性能混凝土框架柱的恢复力模型,给出了具体的滞回规则。结合试验结果,对恢复力模型的有效性进行了验证。研究结果表明：该模型能够较好地描述型钢高强高性能混凝土框架柱在反复荷载作用下的滞回特性,研究结果可为该类结构的弹塑性时程分析提供理论参考。     

劲性环梁式钢管混凝土节点恢复力模型

基于劲性环梁式钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的低周往复荷载试验及ABAQUS有限元数值模拟结果,分析了节点试件的滞回特性,通过对有限元计算结果进行回归分析,考虑刚度退化的影响,提出了劲性环梁式钢管混凝土节点的三折线恢复力模型,该恢复力模型包括骨架曲线模型和具有刚度退化规律的滞回规则。最后将所提出的恢复力模型和试验所得曲线进行比较,结果符合较好。建立的恢复力模型可用于劲性环梁式钢管混凝土框架节点的弹塑性分析。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点恢复力模型研究

基于钢筋混凝土柱-钢梁组合节点试验,对3个不同构造节点的荷载-位移滞回曲线进行分析。根据试验结果,利用三折线模型和回归方法,建立钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的统一骨架曲线,并给出骨架曲线各线段的方程表达式。对不同加载阶段的多个循环进行回归分析,得到节点在不同阶段的刚度退化规律,建立RCS组合节点的恢复力模型,并利用所提恢复力模型对RCS组合节点进行计算模拟。结果表明,所得模拟曲线与试验曲线均符合较好,该恢复力模型具有较好的适用性。     

预制装配混凝土框架梁柱节点恢复力模型研究

随着我国城镇化建设进程的不断加快,国家正在大力推行建筑工业化,预制装配混凝土符合建筑工业化的要求。结合三个预制装配混凝土框架梁柱节点,采用ABAQUS建立梁柱节点模型,计算节点在低周反复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线。此基础上对骨架曲线进行无量纲化处理,建立三个节点的统一骨架曲线,并且与计算结果进行对比,对比发现与计算结果吻合较好。回归得到三个预制装配混凝土框架梁柱节点在低周反复荷载下的刚度退化规律。通过对比发现,建立的恢复力模型可以为预制装配框架结构弹塑性地震反应分析时作为参考。     

焊接环式箍筋约束高强混凝土柱恢复力模型试验研究

对6个1/2比例焊接环式箍筋约束高强混凝土柱进行了低周反复加载试验,研究了轴压比和配箍率对柱变形性能和滞回特征的影响。通过试验结果的回归分析,以位移比、轴压比和配箍率等为主要参数,建立了卸载刚度和反复加载下的承载力退化率的计算式。在试验研究基础上,对滞回曲线特征进行了分析,并根据试验 P-Δ滞回曲线的特征,得到了柱恢复力模型。研究结果表明：采用由弹性、强化和承载力退化三阶段所组成的三折线型骨架曲线,可以反映焊接环式箍筋约束高强混凝土柱的恢复力特性,该骨架曲线按试验实测数据统计回归分析法以及截面条带分析法确定,其强化段和承载力退化段均考虑了轴压比和配箍率的影响。在试验研究基础上,建立了焊接环式箍筋约束高强混凝土柱剪力-侧移恢复力模型。分析和试验结果表明：所建立的恢复力模型能较好地反映不同轴压比与配箍率对柱的滞回规律特性的影响,可用于该类柱的抗震性能分析。     

泡沫混凝土复合板力学性能研究

通过对配筋形式不同的泡沫混凝土复合板进行低周往复加载试验,得到泡沫混凝土复合板的滞回曲线与骨架曲线,对其开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、破坏荷载等力学性能进行研究探讨。对墙板进行恢复力模型拟合,得出墙板的标准恢复力模型和刚度退化系数等。     

型钢混凝土柱粘结滑移本构关系与粘结滑移恢复力模型

进行了弯矩、轴力、剪力共同作用下型钢混凝土柱的粘结滑移性能试验。以试验所得的粘结应力-滑移关系曲线为基础,定义了三个特征粘结应力点,并提出了特征粘结强度、特征滑移的统计回归计算公式,建立了型钢混凝土柱距柱底50mm处的基准粘结滑移本构模型。以基准粘结滑移本构模型为基础,引入反应不同位置粘结应力和滑移分布差异的位置函数,建立了型钢混凝土柱任意位置的粘结滑移本构关系。综合考虑反复荷载作用下型钢混凝土柱粘结强度、滑移刚度退化规律,建立了型钢混凝土柱粘结滑移恢复力模型,提出了恢复力模型中骨架曲线、加卸载刚度的确定方式,加卸载路径、强度衰减规律以及滞回环规则。研究结果为型钢混凝土柱考虑粘结滑移的有限元分析和地震反应全过程分析提供了必要条件。     

单层单跨变截面轻型门式刚架荷载-位移恢复力模型研究

针对单层单跨变截面轻型门式刚架的恢复力模型进行研究。首先根据整体拟静力试验的破坏过程及现象,确定骨架曲线选用三线型形式,整个骨架曲线需确定6个重要参数,经理论计算获得初始刚度K1和峰值荷载Pmax,其余参数通过有限元参数分析得到的强度、刚度拟合公式确定;经过回归分析建立了弹塑性阶段恢复力曲线卸载刚度退化公式。最后建立门式刚架结构的恢复力模型;恢复力模型与试验得到的荷载-位移滞回曲线比较发现,两者吻合程度较高。     

剪切破坏模式下考虑楼板作用的钢骨混凝土柱-钢梁节点恢复力模型

对剪切破坏模式下考虑楼板作用的钢管混凝土(SRC)柱-钢梁节点展开试验研究，共设计了6个不同轴压比和楼板厚度的节点，对拟静力试验结构进行分析。通过对比分析剪切破坏模式下带楼板和不带楼板的SRC柱-钢梁节点试验骨架曲线的规律，选取三折线模型建立剪切破坏模式下考虑楼板作用的SRC柱-钢梁节点的无量纲化骨架曲线，并通过ORIGIN软件进行线性拟合得出方程表达式。再分析6个节点在加载过程中不同阶段的刚度退化规律，建立其恢复力模型。将试验中相同阶段的刚度利用ORIGIN进行非线性回归，得出各个阶段的刚度退化曲线方程，并依照所提出的剪切破坏模式下考虑楼板作用的SRC柱-钢梁节点的恢复力模型进行计算，试验结果与模拟结果契合度较高，说明此模式下建立的恢复力模型是有效的。     

型钢混凝土叠合梁滞回性能研究

为了研究型钢混凝土叠合梁的滞回性能,以混凝土强度、剪跨比和腹板截面形式作为研究参数,共设计了5个U形腹板截面和1个矩形腹板截面试件,并对这6个试件进行了试验研究。研究结果表明,剪跨比对型钢混凝土叠合梁的滞回性能影响较大,剪跨比大的试件承载力虽然低于剪跨比小的试件,但其具有更好的延性和耗能能力,且在大位移加载时刚度退化情况较为平缓,具有较好的抗震性能。混凝土强度及腹板截面形式则对型钢混凝土叠合梁的滞回性能影响并不明显。     

方钢管再生混凝土柱滞回特性的试验研究

根据6根方钢管再生混凝土柱在定常轴力和水平往复荷载作用下的试验结果,探讨了钢管壁厚、轴压比和长细比3个参数对试件滞回性能的影响。试验表明:各试件的滞回曲线形状大致相同,滞回曲线较为饱满,具有良好的抗震性能。在试验研究基础上,分析了实测滞回曲线特征,对试验结果进行回归分析,建立了恢复力模型的三折线骨架曲线方程,确定了卸载刚度、强度退化规律和恢复力模型的滞回规则,建立了方钢管再生混凝土柱水平侧向力-位移恢复力模型,试件的计算滞回曲线和骨架曲线与试验实测曲线吻合良好。     

型钢混凝土叠合梁底部预制构件变形和裂缝计算

为了计算型钢混凝土叠合梁施工阶段的开裂弯矩、变形和裂缝宽度,完成了6根型钢混凝土叠合梁底部预制构件的静力试验,在试验的基础上重点分析了开裂弯矩、刚度和裂缝宽度公式,并通过参考相关文献,得出计算公式。计算结果表明,用本文公式计算得到的理论值与试验值吻合良好。     

型钢再生混凝土长柱恢复力模型的试验研究

根据7个型钢再生混凝土长柱拟静力试验结果,通过理论分析和试验数据拟合,给出型钢再生混凝土长柱恢复力模型的特征参数的计算方法,提出"定点指向"三折线恢复力模型。研究结果表明:轴压比、配箍率、粗骨料取代率对构件的极限荷载与屈服荷载的比值影响较小,近似趋于定值0.8;极限荷载随着轴压比的增大而增大,延性随着粗骨料取代率和轴压比的增大而降低,随着配箍率的增大而提高;通过试验骨架曲线和计算骨架曲线的对比,二者比较吻合,能够比较全面地反映构件的实际受力性能,所提恢复力模型较为合理。     

预应力与非预应力高性能混凝土梁抗震性能试验研究与有限元分析

基于预应力与非预应力高性能混凝土梁的低周反复荷载试验,对其受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、恢复力模型、变形恢复能力、延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能进行了较为深入的研究与分析。研究表明:非预应力高性能混凝土梁具有良好的抗震性能,中等预应力度的高性能混凝土梁也具有较好的抗震性能。编制了预应力与非预应力高性能混凝土梁基于本构关系的滞回全过程非线性有限元分析程序,程序计算值与试验结果吻合良好。     

火灾后型钢混凝土柱滞回性能试验及有限元分析

为探究火灾后型钢混凝土柱的滞回性能,进行了4个型钢混凝土柱的火灾后低周往复试验,试验考虑受火时间和轴压比两个参数,得到了试件的破坏模式、荷载-位移曲线、骨架曲线和延性。同时,运用ABAQUS软件建立了计算模型进行有限元分析,分析结果与试验数据吻合较好。试验成果和模型可为火灾后型钢混凝土柱滞回性能研究提供参考。     

型钢混凝土叠合梁底部预制构件静力性能试验研究

为了充分发挥预制装配式型钢混凝土梁预制部分的力学性能,对6根矩形截面型钢混凝土叠合梁底部预制构件进行了静力试验,分析其破坏过程、荷载-挠度曲线、型钢和混凝土的应变,研究混凝土强度、剪跨比和型钢类型对底部预制构件延性和承载力的影响。试验结果表明:剪跨比对试件梁破坏形态和承载力影响较大;混凝土强度对试件梁的延性和承载力影响较小;配置蜂窝钢的试件承载力显著提高,但延性较差;对两根受弯破坏试件进行截面受弯承载力分析,其计算结果与试验结果吻合较好。     

防屈曲偏心支撑混凝土框架结构恢复力模型研究

对防屈曲偏心支撑混凝土框架结构(BRB frame)进行低周反复试验研究,对试验得到的滞回曲线及骨架曲线进行分析,在已有恢复力模型的基础上,简化得到了防屈曲偏心支撑框架结构的恢复力模型。通过实测滞回曲线与所建立恢复力模型的分析对比,结果表明:所建立的恢复力模型和实测滞回曲线吻合较好,该模型能够较好地描述防屈曲偏心支撑框架在反复荷载作用下的滞回特性。