套建增层巨型框架抗震设计方法

为解决套建增层巨型框架结构在罕遇地震作用下的倒塌分析以及与施工相结合的设计方法等方面研究滞后于工程实践的问题,利用弹塑性分析程序IDARC2D分析现行抗震规范规定的I～III类场地土、第一～三地震分组、7～8度设防烈度的套建增层巨型框架的弹塑性地震反应,研究其倒塌机制.结果表明,底层巨型框架的设计是控制结构实现梁铰机制的关键.提出通过适当提高框架抗震等级的措施来避免倒塌.结合施工的实际情况,凝炼了套建增层巨型框架的施工技术措施.基于弹塑性地震分析结果提出与施工相结合的设计方法,为套建增层巨型框架结构的设计提供参考.     

预应力混凝土受弯构件反向变形控制与验算

为解决国内外有关标准和文献对预应力混凝土受弯构件的变形控制不完善的问题,结合工程实践,经过试算,提出了反向变形限值.对预应力混凝土受弯构件反向变形影响因素进行了分析,对采用限制有效压应力来间接控制预应力混凝土受弯构件反向变形的方法进行了探讨.对于预应力混凝土板,以计算跨度、跨高比及控制截面预应力筋的位置为影响因素,计算得到了预应力混凝土板控制截面有效压应力限值.对于预应力混凝土梁,以计算跨度、跨高比及梁的负荷范围为影响因素,分析得到了梁控制截面有效压应力变化规律,并计算得到了预应力混凝土梁控制截面有效压应力限值计算公式.     

内置钢箱-混凝土连续组合梁受力性能试验

为研究超静定内置钢箱-混凝土组合梁的塑性设计方法,进行了4根两跨内置钢箱-混凝土连续组合梁试验,获得了试验梁裂缝分布与开展、变形发展、破坏特征及塑性内力重分布等方面的试验结果.通过分析,给出了内置钢箱-混凝土连续组合梁等效塑性铰区长度计算公式,提出了以支座控制截面弯矩弹性计算值与组合梁正截面破坏时钢箱所承担弯矩之差为调幅对象、以相对塑性转角为自变量的弯矩调幅设计方法.     

套建增层巨型框架抗震设计方法研究

为解决套建增层巨型框架结构在罕遇地震作用下的倒塌分析、与施工相结合的设计方法等方面研究滞后于工程实践的问题,利用弹塑性分析程序IDARC2D分析了现行抗震规范规定的I-III类场地土、第一-三地震分组、7-8度设防烈度的套建增层巨型框架的弹塑性地震反应,研究了其倒塌机制。分析结果显示,底层巨型框架的设计是控制结构实现梁铰机制的关键。在分析的基础上提出了避免倒塌的措施.凝炼了套建增层巨型框架的施工技术措施,基于弹塑性地震分析结果提出了与施工相结合的设计方法,为套建增层巨型框架结构的设计提供参考.     

无粘结CFRP筋预应力梁刚度及裂缝的计算

为了推导表达形式统一的无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算公式,定义了无粘结CFRP筋应力增量与有粘结钢筋应力增量的比值为无粘结CFRP筋等效折减系数.在刚度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和与截面有效面积之比这一等效纵向受拉钢筋配筋率替代现行规范中的纵向受拉钢筋配筋率,在裂缝宽度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和这一等效纵向受拉钢筋面积替代现行规范中的纵向受拉钢筋面积.从而形成了与现行规范相协调的刚度及裂缝宽度计算公式,公式的计算结果与试验结果吻合良好.     

型钢混凝土组合框架力学性能非线性分析

在充分考虑混凝土损伤、材料非线性及单元类型的基础上,建立了由预应力（非预应力）型钢混凝土梁及角钢混凝土柱构成的型钢混凝土组合框架有限元模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行数值分析及试验对比验证。在此基础上,进一步研究了水平荷载作用下组合框架受力的全过程,并对影响此类框架力学性能的主要因素进行了参数敏感性分析。结果表明：组合框架在梁端和柱底部均出现塑性铰,能实现“强柱弱梁”的破坏机制;随着轴压比增大,水平荷载‐位移曲线峰值荷载先增加后减小,峰值荷载对应的位移减小,延性降低;随着长细比增加,结构刚度降低,峰值荷载减小,延性增加。     

圆钢管RPC轴压短柱有限元分析与承载力计算

圆钢管RPC柱可为大跨、高层与高耸建筑、重载工程建设提供性能优越的竖向构件.现有圆钢管RPC轴压短柱承载力计算公式适用于直径不大于152 mm的钢管RPC柱,对大直径钢管RPC柱,计算值偏大.为研究大直径圆钢管RPC轴压短柱承载力计算公式,利用ABAQUS有限元软件,建立了圆钢管RPC轴压短柱分析模型,完成了134种钢管RPC轴压短柱受力全过程分析,研究了RPC相对约束应力与钢管位移曲线的关系,揭示了套箍系数、核心RPC强度等对其荷载-位移曲线的影响规律.结果表明:当套箍系数小于0.5时,钢管RPC柱荷载-位移曲线不存在强化段;当套箍系数大于0.5时,钢管RPC柱荷载-位移曲线出现强化段;当套箍系数达到1时,强化段极限荷载相对于承载力的提升将超过30%,延性更好.相同截面尺寸的圆钢管RPC柱,随核心RPC轴心抗压强度降低,其横向变形系数增大,钢管对核心RPC的约束作用增强.基于试验和数值分析结果,提出了直径达560 mm圆钢管RPC轴压短柱极限承载力计算公式.     

不同初始张拉力下PC钢棒的松弛性能

针对近年来PC钢棒产业迅速发展,而PC钢棒松弛性能的研究尚属空白这一现状,本文开展了6根PC钢棒120h松弛性能试验研究。考察了初始张拉力对PC钢棒松弛规律的影响,分析了PC钢棒松弛率随时间的变化规律。结果表明,PC钢棒在受力初始阶段(约0～5h范围内)松弛率增长快,随时间的延续,松弛率的增长逐渐减慢。基于初始张拉系数不同时,PC钢棒松弛率发展规律不同的特点,提出了松弛率与时间之间的统一计算公式,该公式计算结果与试验结果吻合良好。     

圆钢管钢纤维活性粉末混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究圆钢管钢纤维活性粉末混凝土（RPC）短柱的轴压性能,完成了7根外径219~273mm的圆钢管钢纤维RPC短柱轴压性能试验,分析了套箍系数、径厚比对轴压试件荷载-应变曲线和破坏特征的影响。结果表明：套箍系数ξ在0.63~0.88时,荷载-位移曲线在峰值荷载后出现下降段,短柱呈现剪切破坏模式;当ξ≥1时,在到达峰值荷载后,荷载下降幅度明显减小或出现回升趋势,短柱呈现腰鼓形破坏模式。在达到峰值荷载的85%之前,试件处于弹性阶段,钢管纵向应变大于横向应变;弹塑性阶段,钢管横向应变增加较快,其横向变形系数超过钢管的泊松比并逐渐增大,钢管对RPC的约束作用不断增强。随着混凝土抗压强度提高,其横向变形系数减小,钢管对核心区RPC约束效果降低。     

后置翼墙加固框架柱抗震变形能力研究

为考察后置翼墙加固混凝土框架柱的抗震性能,结合已有研究中试验轴压比为0.31、0.36、0.40,原柱纵筋配筋率为0.82%~1.23%的18个后置翼墙加固试件的低周反复荷载试验,采用ABAQUS软件进行了675个后置翼墙加固试件在水平反复荷载下的有限元模拟。试验和有限元分析结果表明：由于后置翼墙作为原柱的耗能及加固部件有效保护了原柱,后置翼墙加固试件中原柱损伤相对较轻;后置翼墙一字形加固柱的损伤主要发生在两片后置翼墙端部区域,T形及L形加固柱原柱损伤主要发生在未后置翼墙一侧,且损伤区域较小;建立了翼墙加固柱极限层间位移角关于原柱轴压比、剪跨比、翼墙钢筋配筋率等关键参数的计算式。