基于最弱塑性铰的钢筋混凝土框架层间变形能力简化计算方法

为了对增设消能支撑后钢筋混凝土主体框架进行快速抗震评估,提出了一种钢筋混凝土框架层间变形能力的简化计算方法。首先定义了钢筋混凝土框架的层间变形极限状态;然后基于框架梁柱组合件的破坏型式,确定出层间最弱塑性铰;最终计算出框架相应的层间变形能力。采用Pushover分析方法和已有的框架拟静力试验分别对框架层间变形能力简化计算结果进行验证。验证结果表明:框架的层间塑性变形能力主要取决于层间最弱塑性铰的塑性转动能力;提出的简化计算方法能够有效预测钢筋混凝土框架的层间变形能力。     

剪切型结构地震破坏准则与抗震可靠度分析

对现有混凝土结构的几种常用地震破坏准则进行了简要的归纳与总结,结合一钢筋混凝土框架结构,在求得配筋结构层间极限变形能力的基础上,利用弹塑性层间位移增大系数法直接统计层间位移的反应结果,采用变形破坏准则的一次二阶矩法对考虑非线性因素的钢筋混凝土框架结构的抗震可靠度问题进行了分析,探讨了这一方法的实施要点.     

超高层混凝土结构的层间变形限值

层间位移限值是钢筋混凝土超高层结构设计中的一个重要参数。本文对国内外规范的层间位移限值进行了比较 ,分析了限制层间位移的目的 ,并提出了一个新的层间变形参数———区格广义剪切变形。为研究这一问题 ,进行了一个11层框架 剪力墙模型的静力加载试验 ,并对不同高度和结构形式的9幢超高层建筑进行了计算和分析。试验研究和计算分析均表明 ,钢筋混凝土超高层建筑的层间位移角限值取1/500较为合理     

超高层混凝土结构的层间变形限值

层间位移限值是钢筋混凝土超高层结构设计中的一个重要参数。本文对国内外规范的层间位移限值进行了比较 ,分析了限制层间位移的目的 ,并提出了一个新的层间变形参数———区格广义剪切变形。为研究这一问题 ,进行了一个11层框架 剪力墙模型的静力加载试验 ,并对不同高度和结构形式的9幢超高层建筑进行了计算和分析。试验研究和计算分析均表明 ,钢筋混凝土超高层建筑的层间位移角限值取1/500较为合理     

砖填充墙加固前后钢筋混凝土框架抗震性能试验

通过低周反复加载试验,研究了1个纯框架试件、4个填充墙框架试件和7个用夹板墙或碳纤维布加固填充墙后的框架试件的抗震性能,这些试件均为单层单跨钢筋混凝土框架。对各试件的破坏过程、破坏形态、承载力、极限变形、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力、碳纤维布应变等进行了对比分析。试验结果表明:填充墙框架和填充墙加固后的框架一般发生剪切型破坏,与纯框架发生柱脚和梁端弯曲破坏的破坏模式有明显差异;填充墙框架的承载力明显高于纯框架,用夹板墙和碳纤维布X型粘贴加固填充墙能进一步明显提高框架的承载力,而碳纤维布水平粘贴加固填充墙对提高框架承载力的效果不明显。填充墙框架的极限变形能力比纯框架明显降低,填充墙框架的极限层间位移角仍能达到1/50,而填充墙加固后框架的极限层间位移角仅能达到1/80。     

钢筋混凝土框架结构层间弹塑性位移计算方法及试验研究

钢筋混凝土框架结构的层间弹塑性位移是判别结构倒塌极限状态的重要指标,目前我国抗震规范规定的弹塑性位移限值仍是基于构件试验研究的结果,缺乏结构层面的计算方法和试验验证.为此,将规则框架结构的层间位移等效为梁柱组合体的侧移变形,分析组合体变形的组成,建立了梁柱组合体变形与构件变形的转换方法,提出了"强柱弱梁"型框架结构层间...     

钢筋混凝土框架基于位移的抗震设计

钢筋混凝土RC框架基于位移的抗震设计需要解决三个问题:确定大震作用下框架的层间位移角要求;框架的弹塑性层间位移与梁、柱、节点区变形之间的关系;通过量化的抗震构造措施实现梁、柱的变形能力。本文用特征延性谱法确定规则RC框架的层间位移角要求;通过框架节的侧移解构规则,建立了弹塑性状态下框架层间位移与构件变形的关系;建立了柱的目标侧移角与轴压比和配箍特征值、梁的目标侧移角与配箍特征值的关系。通过算例,介绍了采用本文方法进行RC规则框架设计的过程:并用弹塑性时程分析验证了本文方法的可行性。     

钢筋混凝土框架结构层间变形与构件局部变形关系的试验研究

将柱端弯矩增大系数、轴压比和梁剪跨比作为设计参数设计了9个1/2比例的钢筋混凝土框架节点,进行了低周反复荷载试验,研究了构件的破坏形式、各种构件的局部变形对层间位移的贡献。研究表明,结构的层间变形与构件局部变形的关系与试件的破坏形式有关。对于发生梁端弯曲破坏的试件,节点剪切变形引起的层间变形很小,在进行框架结构的弹塑性地震反应分析时,可近似忽略节点区的剪切变形;对于发生梁端弯曲破坏—节点剪切破坏或柱端弯曲破坏—节点剪切破坏的试件,在构件进入屈服状态后,节点的剪切变形引起的层间位移较大,在进行框架结构的弹塑性地震反应分析时,不能忽略节点剪切变形的影响。     

建筑结构在罕遇地震下弹塑性变形验算的讨论

本文对现行抗震设计规范中罕遇地震作用下结构抗震变形验算有关规定存在的问题进行了分析,并提出了改进建议。指出了目前钢筋混凝土结构弹塑性位移计算结果与实际地震反应存在较大差异的主要原因。在对大量数据统计分析的基础上,讨论了框架结构层间弹塑性位移角限值的合理性,提出了框架—抗震墙结构、抗震墙结构和框架—筒体结构的弹塑性层间位移角限值。     

钢筋混凝土框架变梁中节点受力性能分析

为了研究钢筋混凝土框架变梁中节点在地震荷载作用下的受力性能及变形特点,通过10个梁高不等的钢筋混凝土框架中节点试件在低周反复荷载作用下的试验,重点分析该类中节点试件的破坏特点和层间变形能力。研究结果表明:变梁中节点通裂荷载与极限荷载接近,外荷载作用下各试件均发生了核心区剪切破坏,该类节点抗震性能较差,不能满足刚性节点设计的要求。进一步的层间变形能力分析表明,变梁中节点可以较好地满足弹性阶段的变形要求,以通裂阶段作为极限状态控制设计时不能满足弹塑性阶段的变形要求,故在节点核心区抗震验算时建议核心区抗剪强度乘以一个小于1的安全储备系数以确保整体结构的安全。     

型钢混凝土异形柱框架地震反应特性研究

论文采用有限元软件ANSYS分别建立了三组对比模型。计算分析了钢筋混凝土异形柱和型钢混凝土异形柱框架,具有型钢相同含钢率的型钢混凝土矩形柱和型钢混凝土异形柱框架,具有等形心轴惯性矩的钢筋混凝土矩形柱、钢筋混凝土异形柱和型钢混凝土异形柱框架。研究了对比模型在水平地震作用下的振动反应特性。得出型钢混凝土异形框架柱的扭矩和层间位移都较小;具有等形心轴惯性矩的钢筋混凝土矩形柱、钢筋混凝土异形柱和型钢混凝土异形柱框架三种结构的框架柱扭矩和层间位移非常接近,具有相似的振动反应特性。     

倾斜框架柱对框架-核心筒结构受力性能影响的初步分析

利用结构分析软件ETABS和规范反应谱对一个采用竖直框架柱的钢筋混凝土框架-核心筒结构计算模型和两个在底部10层含有不同倾角的倾斜框架柱的框架-核心筒结构进行常遇地震作用下的弹性地震反应分析,研究倾斜外框架柱对框架与核心筒受力和变形的影响。研究表明,倾斜外框架柱使核心筒墙肢和框架柱的受力发生改变,会减小结构的层间位移,增大框架承担楼层水平剪力和倾覆弯矩的比重。     

轻质墙板填充墙钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

为研究轻质墙板填充墙钢筋混凝土框架与页岩空心砖砌体填充墙钢筋混凝土框架的抗震性能差异,以及填充墙与框架的连接形式对填充墙框架抗震性能的影响,进行了2榀轻质墙板填充墙钢筋混凝土框架试件和1榀页岩空心砖砌体填充墙钢筋混凝土框架试件在水平单向重复推覆力作用下的加载试验,对试验现象、荷载-位移曲线、刚度退化曲线、塑性转角、剪切变形角、层间位移角和位移延性系数进行分析。研究结果表明：与页岩空心砖砌体相比,轻质墙板与框架协同工作的能力更强;当轻质墙板与框架为柔性连接时,初裂荷载最小,但结构的屈服荷载最大,变形能力也最强;页岩空心砖砌体与框架采用刚性连接时,峰值荷载最小,变形能力也最弱,结构的抗震性能最差;轻质墙板与框架为刚性连接时,峰值荷载最大;L形卡件对轻质墙板偏转可起到一定的约束作用;纤维网防裂带对保护轻质墙板填充墙的作用明显。     

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标

通过分析结构变形与损伤的关系,选取层间位移角作为钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标。统计分析了国内15榀钢筋混凝土框架结构拟静力试验中的26组关于层间位移角的实测数据和国内外126个钢筋混凝土框架柱的抗震性能试验数据,建立了钢筋混凝土框架结构在不同性能水平时的量化指标。通过非线性静力分析和时程分析,对提出的抗震设计指标的合理性和有效性进行了计算分析。结果表明,以基本抗震设防目标设计的框架结构在不同地震作用下,其各级性能水平所对应的层间位移角可以满足本文所提出的层间位移角限值的要求。     

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震优化设计

钢筋混凝土框架结构中,梁柱的变形能力及其变形是度量结构性能水平的重要指标.通过虚功原理,得到了结构的弹性层间位移与梁柱的截面尺寸和结构塑性层间位移与梁柱构造配筋之间关系的显式表达式.结合我国现阶段抗震设计的两阶段设计三水准设防的要求,提出钢筋混凝土框架基于性能的两层次抗震优化设计方法,并以一个15层框结构为例进行了优化设计,结果表明,本文提出的方法是有效的和可操作的.     

钢筋混凝土超高层建筑层间位移的模型试验研究

通过 11层框架 剪力墙平面截断模型的静力加载试验 ,研究了原型为 5 2层的钢筋混凝土超高层建筑在正常使用状态下的受力和变形 ,重点考察了层间位移与构件裂缝的关系 ,同时研究了竖向荷载及加强层对层间位移限值的影响。试验结果表明 ,正常使用状态下将钢筋混凝土超高层建筑的层间位移角控制在 1/ 5 0 0以内时 ,其竖向构件不会开裂 ,框架梁、连梁与填充墙的裂缝均可以控制在允许范围内。现行《高规》的层间位移限值可以放松     

论钢筋混凝土结构水平变形能力

对一个四层钢筋混凝土模型框架的水平变形能力进行了分析和讨论。根据振动台试验的工况,利用有限元程序对模型框架进行了动力弹塑性时程分析,验证了该模型框架具有很强的水平变形能力。通过静力弹塑性推覆分析得到了该模型的几个重要的层间位移角指标,其中轻微破坏的层间位移角约为1/260,和规范的弹性位移角限值1/550有一定的距离。结合相关的参考文献的汇总分析,认为将弹塑性位移角限值定为1/50是合理的,但采用1/550的弹性位移角限值则偏严,从结构适宜刚度的原则出发建议适当放松这项要求,但不宜超过1/350。     

对四层钢筋混凝土模型框架水平变形能力的讨论

对一个四层钢筋混凝土模型框架的水平变形能力进行了分析和讨论。根据振动台试验的工况,利用有限元程序对模型框架进行了动力弹塑性时程分析,验证了该模型框架具有很强的水平变形能力。通过静力弹塑性推覆分析得到了该模型的几个重要的层间位移角指标,其中轻微破坏的层间位移角约为1/260,和规范的弹性位移角限值1/550有一定的距离。结合相关的参考文献的汇总分析,认为将弹塑性位移角限值定为1/50是合理的,但采用1/550的弹性位移角限值则偏严,从结构适宜刚度的原则出发建议适当放松这项要求,但不宜超过1/350。     

CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙基于位移的抗震设计方法研究

与普通钢筋混凝土剪力墙结构相比,CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙结构具有较好的抗震性能和可恢复性.基于CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙构件的破坏过程和第五代中国地震动参数区划图,提出了更高的抗震设防目标,并将CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙结构性能划分为良好使用、微修后使用、修复后使用、生命安全四个水平.利用不同变形指标,统计CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙结构在各性能水平下的受力层间位移角限值、层间位移角限值、残余变形限值.采用等效弹性位移反应谱对CFRP筋-钢筋混凝土剪力墙结构进行基于位移的抗震设计,通过算例验证此设计方法用于该结构的可行性.     

震损钢筋混凝土平面框架结构抗火性能研究

为明确混凝土框架结构受地震破坏造成的几何损伤对其遭受地震次生火灾后耐火性能退化规律的影响,分析总结震害资料以及抗震实验记录,将混凝土保护层剥落、残余变形作为混凝土结构的震损形式,通过数据统计与回归分析的方法确定损伤尺寸,从而建立了两层两跨震损钢筋混凝土平面框架有限元模型,得到了框架结构变形特点和受火位置、轴压比、层间位移角对平面框架结构耐火极限的影响规律。