空冷凝汽器支架结构管柱抗震性能研究

对应用于空间钢桁架空冷凝汽器支架结构的大尺寸、小壁径比钢筋混凝土管柱的抗震性能进行了试验及数值模拟.制作了四个缩尺比为1/8的钢筋混凝土管柱试件,并进行了拟静力试验,得出了各试件的滞回曲线、骨架曲线等.利用OpenSecs对钢筋混凝土管柱进行了低周反复加载条件下的非线性分析.结果显示,计算所得的滞回曲线、骨架曲线与试验所得的曲线大体吻合,这表明通过OpenSees所建立的空心管柱有限元模型能够比较好地模拟这种大尺寸、小壁径比钢筋混凝土管柱的受力以及耗能性能.     

大型电厂型钢混凝土框排架混合结构汽机主厂房动力特性研究

适用于核电厂常规岛汽机主厂房的型钢混凝土框排架混合结构是一种新型主厂房结构体系;由于工艺的要求,其在结构布置、荷载大小与分布等方面与传统火电厂"三列式"主厂房有较大差异。对该种结构体系电厂汽机主厂房的动力特性进行研究,可以作为后续确定模型结构抗震性能拟动力试验加载比的依据,同时也是解决工程共振、结构抗震计算、判断建筑结构累积损伤的基础;以某1 400 MW电厂型钢混凝土框排架混合结构汽机主厂房为原型结构,选取含有汽机跨、除氧间两跨三榀子结构,按照1/7缩尺比制作试验模型,并通过锤击法获得模型结构的周期、振型、阻尼比等;动力特性实测开始之前,采用ABAQUS建立了试验结构的有限元模型,预估了模型结构的动力特性参数。试验后通过对比表明:有限元计算结果与试验实测结果吻合,验证了有限元计算法与动力特性试验的正确性;建立了12榀原型结构的有限元模型,进行了模态分析,验证了模型结构与原型结构相似关系的正确性,研究了整体结构的动力特性以及结构基本周期与阻尼的变化规律。相关研究结果可为型钢混凝土框排架混合结构汽机主厂房的推广应用提供基础。     

型钢混凝土斜梁-柱边节点抗震性能试验研究

为研究大容量机组核电厂主厂房中由于框架梁两端不等高而形成的型钢混凝土斜梁-柱边节点,按1/4缩尺设计3个不同倾斜角度的斜梁节点并对其进行拟静力试验,研究该类节点的受力特点、破坏模式、滞回性能、耗能能力以及承载力和刚度退化等。结果表明:3个节点试件均发生梁端塑性破坏,满足设计要求;型钢混凝土斜梁-柱节点的破坏过程与直交梁-柱节点类似,梁发生倾斜使节点核心区由矩形变为平行四边形,节点区内力传递更为复杂,随着梁倾斜角度的增大,梁端裂缝开展逐渐加宽,承载力逐渐下降,耗能也逐渐减少,但核心区剪切变形变化不明显,建议节点斜梁倾斜角度不大于10°。     

型钢混凝土异型中节点抗震性能试验研究及设计建议

由于工艺要求,大型型钢混凝土核电厂主厂房结构中普遍存在错层、变梁变柱截面而形成的异型中节点。为研究型钢混凝土(SRC)异型中节点的抗震性能,进行了8个1/4缩尺比的SRC异型中节点拟静力试验,考虑了两侧梁错位高度、单侧梁截面高度减小和轴压比等影响因素,分析了SRC异型中节点的破坏形态、滞回性能、承载力、刚度退化、耗能能力及延性等。结果表明:SRC异型中节点主要发生核心区剪切破坏,与SRC常规中节点不同,异型中节点首先沿核心区长对角线出现裂缝,而沿短对角线出现的裂缝则有所滞后,可将核心区长对角线出现裂缝作为判断节点开裂的主要标志;当两侧梁错位时,柱有效计算长度减小,承载力较常规节点有明显提高,变形能力则有所降低;随着两侧梁错位高度的增大,节点承载力增大,延性和耗能能力则减小。当一侧梁截面高度减小时,节点刚度和承载力明显降低,变形能力则有所提高;一侧梁截面高度减小越大,承载力下降越明显;建议小梁截面高度不宜小于大梁截面高度的1/2。当轴压比小于0.5时,增大轴压比可以提高异型节点承载能力,但变形能力会降低,建议轴压比不宜过大。     

带斜撑的空冷钢-混凝土混合结构滞回性能试验研究与分析

对于高烈度区1000 MW机组火电厂,传统钢-混凝土混合结构空冷支架已经不能满足使用要求。在地震作用下,结构的悬挑端位移超限、局部杆件受力过大、结构整体侧移较大。对此,提出了加设斜撑的空冷钢-混凝土混合结构体系,并按1/8缩尺比例进行了该类结构的拟动力试验和拟静力试验。根据试验结果研究了模型结构在EL-Centro（N-S）地震波作用下的滞回性能、延性性能、刚度退化和耗能能力。试验结果表明:与传统钢-混凝土混合结构空冷支架相比,加设斜撑后,结构的耗能能力有较大的提高,刚度退化速度减慢,而且残余刚度较大,具有了更大的安全储备。研究为同类结构的抗震设计提供了试验依据,并能指导相关工程设计。     

高强钢组合Y形偏心支撑结构影响系数和位移放大系数研究

高强钢组合Y形偏心支撑结构是指耗能梁段采用普通钢材(f_y≤345 MPa),保证地震作用下结构具有良好的塑性变形能力，框架梁、柱采用高强钢(f_y≥460 MPa)降低构件截面尺寸，同时保证非耗能构件的弹性受力状态，该新型结构具有良好的延性和耗能能力。结构影响系数R是基于性能的抗震设计方法中至关重要的部分，若R取值合理，则结构抗震设计更加安全、合理、经济。我国2016版GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中隐藏了结构影响系数的概念，且对所有的结构体系取统一值，显然不尽合理。研究高强钢组合Y形偏心支撑结构的结构影响系数和位移放大系数可进一步优化结构性能化设计方法，为该类型结构今后的设计取值提供参考依据。为此对12个Y形偏心支撑钢框架有限元模型进行静力弹塑性分析和增量动力分析(IDA分析),得到结构的性能曲线。利用能力谱法计算各原型结构的R、C_d、R_μ和R_Ω,分析结构层数N和耗能梁段长度e对各性能系数的影响。对比Pushover分析和IDA分析所得结果，提出了各性能系数的建...