钢管混凝土柱-RC环梁节点及其应用

介绍了钢管混凝土柱 混凝土环梁节点的构造和基本受力机理 ,以及 3 7个节点模型、1个足尺节点单调加载试验结果和 1 4个节点模型在低周反复荷载作用下的试验结果。试验结果表明 ,通过合理设计 ,环梁节点能有效地传递框架梁端的剪力和弯矩 ,具有良好的变形能力和耗能能力 ,可以实现“强节点、弱构件”的抗震概念设计。简要介绍了环梁节点的设计方法及其在房屋建筑中的应用     

钢管混凝土柱-环梁节点抗震性能的试验研究

混凝土环梁节点是钢管混凝土柱与混凝土梁连接的一种新型节点。通过14个钢管混凝土柱-环梁节点模型的低周反复荷载试验,研究了环梁节点的抗震性能。试验结果表明:无论塑性铰出现在框架梁端还是在环梁上,试件都有很好的弹塑性变形能力;达到最大承载力时,大部分试件的钢管柱转角即层间位移角已超过1/120,滞回曲线比较饱满;承载力下降时,滞回曲线虽有不同程度的捏拢,但不严重,试件有较好的耗能能力;环梁节点的钢管混凝土柱与环梁相对独立,节点的破坏基本上不影响钢管混凝土柱的承载力。     

钢管高强混凝土剪力墙受拉性能试验研究

通过对7个钢管高强混凝土剪力墙的受拉性能试验和有限元分析,研究了墙中钢管的直径和数量、竖向分布筋配筋率、墙身混凝土强度等参数对其受拉承载力和刚度的影响。试验结果表明：墙体混凝土强度对受拉刚度影响较大,对受拉承载力影响甚微;受拉承载力主要由钢管混凝土和竖向分布钢筋承担,剪力墙受拉屈服后具有很长的强化阶段,变形和耗能能力强。基于试验结果,提出钢管高强混凝土剪力墙轴心受拉承载力的计算公式,其计算结果与试验结果吻合良好。     

高配筋率边缘约束构件高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为改善高强混凝土剪力墙的延性,设计了7个不同形式的高配筋率边缘约束构件高强混凝土剪力墙试件（边缘约束构件内的纵筋配筋率约为5%~8%）和1个普通配筋率的高强混凝土剪力墙试件,对其进行低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究了剪力墙试件的破坏形态、滞回特性、变形能力、截面应变、刚度退化、耗能能力等。试验结果表明：对于剪跨比λ≥2的剪力墙,在高强混凝土剪力墙中设置高配筋率暗柱或端柱,并适当提高水平和竖向分布钢筋的配筋率,可以显著提高高强混凝土剪力墙的抗震性能。     

上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究

2010年上海世博会中国馆的国家馆造型独特,其底部架空,展区部分层叠出挑,呈四棱台斗冠状。屋面由混凝土筒体出挑34.75m,不但使得竖向质量分布不均匀,还使得楼盖的转动惯量大,导致结构的扭转周期成为第一周期。介绍了国家馆的结构体系、结构布置、结构分析以及主要的构造加强措施。利用楼、电梯间设置四个落地的混凝土筒体作为承重和抗侧力结构,利用建筑的倒梯形造型设置斜柱来支承楼盖大跨度钢梁,在确保结构安全的前提下,最大限度地满足了建筑使用功能的要求。分析了扭转周期为第一自振周期对结构的影响以及底部挑空对结构竖向侧向刚度分布的影响。详细的计算分析及模拟振动台试验结果表明,虽然扭转周期为第一周期,但结构的扭转反应并不严重,对结构的抗震性能影响不大,结构具有良好的抗震性能,可达到预定的抗震性能目标。     

超高层建筑的等效静风荷载-扩展荷载响应相关方法

基于同步多压力扫描系统(SM-PSS)的多点同步瞬态测压试验,采用完全二次型组合(CQC)方法计算复杂超高层建筑结构的风振响应,并采用时域积分方法进行验证,由此将复杂的动力学问题转换为简单的准静态问题,荷载响应相关(LRC)方法被扩展(ELRC)可用于计算包括共振响应在内的任意结构响应的等效静风荷载(EswL).文中采用432 m高的广州珠江新城西塔为例进行分析计算,结果显示:采用本方法得到的EswL作用于结构可产生和采用CQC方法结果相一致的峰值位移响应,采用时程分析方法得到的顶部中心轨迹图显示计算结果的合理性和本文方法有效性,文中还对峰值因子和背景响应分量的计算方法进行了讨论.     

广州市翠湖山庄工程钢管混凝土柱节点足尺静载试验研究

广州市翠湖山庄工程采用了新型钢管混凝土环梁节点,并进行了足尺构件静载试验.文中详细介绍试验方案的设计、试件的制作、加荷方式、试件的裂缝发展情况及破坏形态等试验结果.足尺试验研究表明,合适的设计可以保证新型钢管混凝土环梁节点有足够的抗弯、抗剪能力及良好的延性,易于实现"强柱弱梁"的抗震要求.     

广州西塔巨型斜交网格空间相贯节点试验研究

平面相贯节点试验无法考虑西塔实际结构中节点平面外角度及楼面梁对节点平面外刚度的贡献。为了更好地研究实际结构中节点的受力性能,在改进加强环+衬板平面相贯节点构造的基础上提出了一种空间相贯节点构造,进行了比例为1∶5.86的4个节点模型试验。试验结果表明:空间相贯节点可以满足西塔结构承载力的要求,验证了节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则。平面外位移对节点承载力的影响较大,在设计中应采用加强楼面梁或采用预应力索等方式严格控制节点平面外位移,保证结构安全可靠。     

一字形短肢剪力墙结构抗震性能试验研究

设计制作了6片一字形短肢剪力墙试件,分为3组,每组2个试件中,在保持配筋率一致的情况下,一个采用截面等强度配筋,另一个设置暗柱。对其进行了低周反复荷载试验,研究不同配筋形式下的一字形短肢剪力墙的抗震性能。基于试验结果,对试件的破坏形态、滞回性能、位移延性、耗能能力等方面进行了分析。结果表明:设置暗柱的一字形短肢剪力墙的承载能力、位移延性和耗能能力明显优于没有设置暗柱的,建议对一字形短肢剪力墙应采用带暗柱的配筋形式。     

钢管高强混凝土剪力墙轴心受压试验研究

提出一种钢-混凝土组合剪力墙,即钢管高强混凝土剪力墙。通过20个钢管高强混凝土剪力墙试件的轴心受压试验,分析其破坏形态和受力机理,研究管内外混凝土强度、截面钢管混凝土含量、纵筋配筋率、管间混凝土体积配箍率和高厚比等因素对钢管高强混凝土剪力墙轴心受压性能的影响。试验结果表明,弹性工作阶段钢管高强混凝土与外围钢筋混凝土能够协同变形、共同工作;由于钢管对高强混凝土的有效约束,管内可以采用高达C80～C100的高强混凝土,相对于普通混凝土剪力墙具有更高的轴心受压承载力;钢管高强混凝土剪力墙的轴压承载力是钢管间钢筋混凝土与钢管高强混凝土轴压承载力之和,钢管套箍效应的发挥程度与管间混凝土的体积配箍率相关;剪力墙在管外混凝土破坏后,仍能发挥较高且稳定的残余承载力。在试验研究的基础上,利用非线性有限元分析软件ABAQUS,建立剪力墙的力学模型并进行有限元仿真分析,并与试验结果进行对比。依据对试验结果的统计分析,提出了钢管高强混凝土剪力墙轴心受压承载力实用计算式,可供实际工程应用时参考。