可更换消能连梁抗震性能试验

为了解决高层混合结构地震损伤严重的问题,对其破坏集中的位置进行消能减震设计并进行试验研究.高层混合结构在我国应用广泛,实际地震震害以及振动台试验结果表明,该类结构损伤集中在核心筒连梁.而传统的钢骨混凝土连梁在剪切变形下往往过早破坏而提前退出工作,使得地震能量进一步传递给其他结构构件最终破坏.为此,设计了跨高比为1. 8和2. 5的可更换消能连梁.考虑了楼板对承载力的影响,对于消能连梁试件,楼板上浮30 mm.通过拟静力试验研究其关键力学性能,并检验公式的合理性.结果表明,消能连梁提前进入屈服,保护了墙体免受损伤;连梁根部锚固位置的弹性变形易导致连梁初始刚度下降,建议优化该部分构造,提高整体刚度;楼板上浮以后,对连梁承载力基本没有贡献;试验结果比设计公式计算结果偏小.     

形状优化的装配式剪切型金属阻尼器力学性能研究

为了解决剪切型金属阻尼器应力集中和焊接区的热应力影响问题，提高其耗能效率，提出一种采用等应力线优化形状的装配式剪切型金属阻尼器。根据弹塑性力学J2理论寻找在一定外力条件下的等应力线，以等应力线同时进入屈服为条件设定剪切型金属阻尼器耗能片形状，并进一步推导了供设计使用的阻尼器初始刚度与承载力的计算式；建立了阻尼器的精细有限元数值模型，以模拟其低周往复加载的力学性能，分析阻尼器的变形模式与耗能能力，并进行了4个阻尼器的拟静力试验研究。试验与数值分析结果表明：提出的阻尼器初始刚度与承载力计算式的计算值与数值分析和试验结果吻合较好；形状优化阻尼器具有良好的低周疲劳性能与稳定的耗能能力；与未优化阻尼器相比，形状优化剪切型金属阻尼器的塑性变形分布更加均匀，最大累积等效塑性应变明显减小；采用全螺栓连接，易于更换。     

高层型钢混凝土框架-混凝土核心筒混合结构#br# 地震破坏等级评估方法研究

型钢混凝土(SRC)框架 混凝土核心筒混合结构以其较好的抗震性能和灵活的空间布置被越来越多地应用于高层及超高层建筑中,合理评估其地震破坏等级可为震前灾害预测和震后修复或重建提供重要依据。总结分析大量该类结构主要受力构件的拟静力试验结果,参考《建(构)筑物地震破坏等级划分》(GB/T 24335—2009)和相关文献,给出各主要受力构件不同破坏状态的描述,计算各构件在不同破坏状态下满足85%以上保证率的变形指标限值,建立基于构件变形指标的该类高层混合结构破坏等级评估方法。通过有限元分析,对1栋混合结构在三水准地震作用下的破坏等级进行评估。结果表明：基于构件变形指标给出的整体结构的破坏等级判别结果与基于有限元分析给出的材料损伤云图的综合判别结果一致,说明所给出的各构件变形指标限值是合理的,所建立的方法是可靠有效的,可为该类高层混合结构的性能评估提供依据和方法。     

大比例尺剪力墙住宅楼抗震性能振动台试验研究

以普查地区典型的住宅楼建筑为试验体原型,在轴压比一致相似的前提下,开展几何相似比为1/8的高层剪力墙振动台试验研究。通过对模型输入不同地震动,分析结构的加速度、位移等动力响应,研究了剪力墙结构体系损伤破坏路径、剪力墙及连梁构件的破坏特点。根据试验现象和试验结果分析,研究结构体系的频率衰减、刚度退化、层间位移角等地震响应特性变化规律。研究结果表明：原结构与模型的折算后周期最大误差为5.4%,结构在经历7度、8度罕遇地震后结构频率降低17.43%,刚度退化严重,长墙出现斜向裂缝,短墙出现水平弯曲裂缝,结构的各层加速度放大系数降低。对于规则结构可以按照单向输入地震动进行结构弹性设计,顶层的加速度放大系数为2.6～3.0,顶层结构的层间剪力较大,设计中不可忽略。试验表明,长墙可作为整体结构体系第一道抗震防线,可有效的耗散地震能量,层间位移角可满足高层混凝土技术规程的限值要求,21世纪初建立的短肢剪力墙结构可以很好的实现抗震三水准要求,不需要进行加固与改造。     

轴力作用下剪切钢板阻尼器力学性能试验研究

该文通过5个拟静力试验检验了普通型剪切钢板阻尼器和形状优化型剪切钢板阻尼器的力学性能,分析了形状优化以及轴力对阻尼器力学性能的影响。试验结果表明:阻尼器设计公式计算值与试验结果吻合较好;阻尼器的腹板形状经过优化后,极限位移角增加33%,耗能区域由四角转移至中部,应力和应变集中现象得到明显改善,有效降低了夹持连接部位钢板的断裂损伤发生概率;与设计值相比,轴力可提高阻尼器的屈服承载力但使刚度有所下降;基于装配式思想设计的全螺栓连接阻尼器易于更换,较传统焊接的连接方式避免了焊接应力的不利影响,大幅度减少了修复时间与成本。