钢筋混凝土柱塑性铰长度尺寸效应研究

为了研究钢筋混凝土柱塑性铰长度的尺寸效应,依据12根不同截面尺寸的钢筋混凝土柱单调和低周反复加载试验结果,分别采用纵筋屈服法、"纵筋应变-截面曲率"法、"百分表-截面曲率"法、等效塑性铰长度4种方法确定了试件的塑性铰长度,研究了截面尺寸对塑性铰长度的影响.结果表明:4种确定塑性铰长度的方法有一定的差别,等效塑性铰长度所得结果最小,"百分表-截面曲率"法所得结果最大;塑性铰长度随截面尺寸的增大相对减小,呈现出一定的尺寸效应,在此基础上,提出了塑性铰长度的截面尺寸影响系数.     

斜向反复加载下高轴压比RC短柱抗震性能实验

为研究斜向地震作用下高轴压比RC短柱在不同加载角度及配箍率下的抗震性能,开展5根截面尺寸为300mm×300mm,轴压比为0.6,配箍率分别为0.529%和1.058%,加载角度分别为0°、22.5°及45.0°的钢筋混凝土柱试件的低周往复加载实验,记录试件的破坏形态,提取滞回曲线和骨架曲线;从耗能能力、承载力及延性等方面对RC短柱进行抗震性能分析.结果表明:相同加载角度的试件随配箍率的增大,承载力增大,强度退化变缓,刚度基本不变.水平主轴加载时,配箍率对试件延性基本没影响;斜向水平加载时,延性随配箍率的增大而有所增大,提高配箍率可以在一定程度上改善试件的变形能力.该研究结果为RC短柱在工程中应用提供参考,为完善混凝土结构设计规范提供依据.     

大直径钢管混凝土柱-H形钢梁节点设计研究

在传统内环板节点的基础上,提出一种适用于大直径钢管混凝土柱的梁柱节点。为了避免内环板宽度过大造成混凝土浇筑困难、用钢量较大的问题,在内环板焊接拉结钢筋,既可以减小钢材用量又便于在钢管柱内设置钢筋笼。为避免与钢梁翼缘焊接处的钢管表面发生层状撕裂,局部加大梁端翼缘宽度,并通过分析合理确定梁端扩翼宽度与扩翼角度。采用非线性有限元软件,对节点构造与应力分布、变形性能的关系进行分析。通过对比分析得到梁端的刚域长度,并对刚域长度与框架梁抗弯刚度的关系进行研究。为了验证该类节点设计的合理性,进行钢管混凝土柱-H形钢梁缩尺模型试验。有限元分析与缩尺模型试验结果表明,节点拉结钢筋可以提高内环板传力的有效性,有效减小节点区柱壁应力,当梁端扩翼宽度为1.5倍梁翼缘宽度、扩翼角度为1∶6时,节点区柱壁应力明显低于H形钢梁的应力,满足“强节点弱构件”的抗震设计理念。节点刚度对钢管混凝土柱-H形钢梁框架结构的侧向刚度影响显著,当梁端刚域长度约为钢柱直径的0.4倍时,框架梁的抗弯刚度可增加40%以上。节点抗震性能良好,可以实现“强节点弱构件”的抗震设计理念。     

隔震结构动力特性脉动测试与分析

利用环境脉动作为激励振源,测试了一叠层橡胶支座隔震结构的脉动响应信号,并利用工程振动反演理论分析得到了该结构的固有频率、振型、阻尼比等动力特性。将其与理论计算结果进行了比较分析,可以认为,用脉动法获得的是隔震结构发生微小变形时的动力特性,为今后进行隔震结构的设计提供了参考。     

混合装配无粘结预应力梁加固试验研究

本文采用碳纤维布和外包钢两种加固方法,对6个混合装配无粘结预应力梁进行了低周反复加载试验。考虑了初始预应力度、后穿非预应力筋的强度、面积和不同加固方法等参数变化。试验表明:采用无粘结预应力混合装配的梁,在耗能和承载能力等方面比全预应力装配构件有所提高,加固后构件自恢复能力仍然较强(残余变形小),在较大非线性位移下试件破坏较少。文中分析了加固与未加固试件的恢复力特性、延性、耗能等抗震性能与试验参数的关系,为其今后在地震地区的施工和设计提出一个经济、合理的建议。     

行波激励对千岛湖大桥地震响应的影响

钢管混凝土拱桥因为其优秀的结构特性在工程界中得到越来越多的广泛应用。并且随着工程与科学技术的发展和实际工程的需要,钢管混凝土拱桥的跨度越来越大,单纯的一致激励已经不能满足工程抗震的需要。因此,本文对杭州千岛湖1号大桥一致激励与多点激励下的地震响应进行数值模拟,并分别选取一至四类场地波进行了行波效应的分析。结果证明,大跨度拱桥在一致激励和行波激励下会出现迥异的响应。     

直缝钢管轴压稳定性能研究

直缝钢管已广泛应用到钢管塔桁架结构中,应用到的钢材牌号主要是Q345和Q420,随着当前钢铁冶金和钢管加工工艺的日益加强,钢管轴压承载性能逐渐提高,但近期对此类钢材轴压杆的稳定性能研究还很少。对98根径厚比限值范围内的Q345和Q420未镀锌直缝钢管进行轴压试验研究。基于试验和有限元分析结果,分析了该类构件的整体稳定性能,总结了其失稳变形特征,并将其稳定承载力与规范值进行对比分析。提出了两端铰接的Q345钢管和Q420钢管在轴心受压构件稳定设计时所取截面分类,为今后钢结构设计提供基础性研究数据。     

冷弯不等边角钢轴心受压杆稳定系数研究

冷弯不等边角钢在输电铁塔等一些特殊构件中有较好的应用前景。然而, 现行《钢结构设计规范》(GB50017-2002) 、《冷弯薄壁型钢技术规范》(GB50018-2002) 及《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002) 没有明确给出冷弯不等边角钢的设计计算方法, 影响了冷弯不等边角钢的推广应用。文章结合型钢稳定理论和有限元数值模拟分析, 研究了冷弯不等边角钢在轴心受压条件下的稳定性和弯扭屈曲承载力, 给出了冷弯不等边角钢轴心受压杆的稳定系数公式, 可供设计参考。     

钢筋混凝土柱弯剪性能尺寸效应非线性有限元分析

基于8个不同截面尺寸钢筋混凝土柱的单调加载试验,采用有限元软件ABAQUS对其进行了弯剪性能尺寸效应分析。通过合理选择材料本构关系及破坏准则,有限元分析得到的荷载-位移关系曲线与试验结果吻合较好。在此基础上进行了参数拓展分析,研究了截面尺寸和配箍形式对大截面尺寸的钢筋混凝土柱弯剪性能的影响,结果表明:当截面边长超过700mm时,试件的弯剪性能仍然存在尺寸效应,但随着截面尺寸的增大,尺寸效应减弱;减小箍筋直径和间距可以减弱尺寸效应对试件弯剪性能的影响。     

不同规范的输电铁塔压杆局部稳定强度折减系数对比

以输电铁塔轴心受压构件局部稳定的强度折减系数为研究对象,对美国铁塔设计导则（ASCE10—97）,英国铁塔设计规范（BS8100—3）,欧洲45kV以上架空输电线路设计规范（EN50431-1）中关于轴心受压构件的强度折减系数规定进行了介绍．并与中国架空输电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T5154）的折减系数进行对比分析。结果表明：ASCE10—97和DL／T5154规范宽厚比的计算采用自由外伸宽度与厚度的比值。Bs8100—3和EN50431～1规范采用整个肢宽与厚度的比值：DL／T5154考虑局部稳定的强度折减是对钢材设汁强度的折减,ASCE10—97、BS8100—3、EN50431-1是对钢材屈服强度的折减;对于热轧角钢的强度折减系数,DIJT5154最大．ASCE10—97次之．EN50431-1再次之,BS8100—3最小。