上下盘断层参数对RC框架结构地震响应研究(Ⅰ:非隔震)

为系统研究上下盘断层参数对钢筋混凝土框架结构动力响应的影响,首先建立并验证了4层、8层、12层及16层涵盖常见周期范围的四类RC框架结构,其次以622条上下盘地震动记录为评判标准,针对三种NGA地震动衰减关系模型(ASK模型、CB模型和CY模型)开展最优拟合方法优选工作,最后基于最优模型拟合得到的160条上下盘地震动,进一步探讨了震级、土体剪切波速、断层倾角、上界埋置深度等参数与上下盘地震动PGA之间的关系,研究了上下盘断层参数对四类RC框架结构动力响应的影响规律。结果表明,ASK模型能够很好地模拟上下盘地震动,与实际地震记录吻合度最好;上下盘地震动PGA随场地距离的减小而不断增大、随震级增大而不断增大,断层倾角仅在上盘场地距离20 km以内时对PGA有较大影响,土体剪切波速和上界埋置深度对PGA影响不大;四类框架结构的动力响应均随场地距离和土体剪切波速的减小而增大、随震级和结构高度的增长而增大,在下盘场地距离一定时断层倾角和上界埋置深度对结构动力响应基本无影响;上盘地震动对低层框架结构动力响应的影响较大,下盘地震动对高层框架结构动力响应的影响较大。     

上下盘断层参数对RC框架结构地震响应研究(Ⅱ:隔震)

为研究上下盘断层参数对隔震钢筋混凝土框架结构地震动响应的影响,对四种不同高度的框架结构进行了隔震设计,从隔震层抗风性能、偏心率、支座压应力三个方面验证了隔震设计的合理性,在160条上下盘地震作用下以验证的隔震结构模型为基础,进一步研究了震级、土体剪切波速、断层倾角、上界埋置深度等断层参数对其动力响应的影响规律。结果表明:隔震框架结构在上盘地震动作用下的控制效果优于下盘地震动,结构水平向减震系数和隔震层位移随下盘场地距离的变化基本保持不变,随上盘场地距离呈现"下凹型"变化趋势,以上盘20~30 km场地范围内结构的隔震效果最优;隔震结构的控制效果随震级、结构高度的增大而降低,随土体剪切波速的增大而增大,随断层倾角和上界埋置深度的增大在下盘保持不变、在上盘逐渐减小。     

带肘节式连接耗能减震层的超高层结构抗震性能研究

以某299.3m超高层框架-核心筒结构为研究对象,针对该工程的自身特点提出了设置屈曲约束支撑、肘节式和人字形连接黏滞阻尼器的3种耗能减震层控制方案。在8度小震作用下,对比分析了不同控制方案对耗能减震层内力突变的减震控制效果,同时对黏滞阻尼器采用肘节式和人字形两种连接方式的耗能率进行对比分析。结果表明,带肘节式连接减震方案能有效地降低耗能减震层位置处的内力突变,减震层位置剪力墙剪力突变幅值的最大降幅达46.2%,大大降低了加强层构件连接部位应力集中效应,验证了黏滞阻尼器采用肘节式连接比人字形连接具有更高的耗能效果,耗能率最大提高133.1%,证明了带肘节式连接耗能减震层对超高层结构抗震的有效性和可行性。     

考虑多块混凝土板拼装的组合钢板剪力墙抗震性能试验研究

传统组合钢板剪力墙采用单块混凝土板拼装,其尺寸较大,运输吊装困难,考虑将单块改为多块预制混凝土板,进而提出了多块混凝土板拼装的组合钢板剪力墙。设计制作了竖向拼装组合钢板剪力墙、横向拼装组合钢板剪力墙及传统组合钢板剪力墙共3个缩尺比为1/3的组合钢板剪力墙试件,开展了低周反复荷载试验,对比研究了各试件的破坏特征、滞回性能、位移延性、耗能能力及刚度退化等抗震性能。结果表明:混凝土板分块布置会一定程度地降低组合钢板剪力墙的抗侧刚度和耗能能力,但可以减少内藏钢板对边缘框架柱产生附加弯矩的不利影响;竖向拼装组合钢板剪力墙呈弯剪破坏形式,属于延性破坏,横向拼装组合钢板剪力墙在预制板间横向拼缝处撕裂破坏,呈现较为明显的剪切型破坏特征;横向和竖向两种拼装方式中,竖向拼装组合钢板剪力墙延性系数略小,但其他抗震性能指标如耗能能力、承载能力、刚度等均更为优越。     

新型剪切散斑干涉系统研究

剪切散斑干涉是一种广泛应用于工程结构中进行静态和动态离面位移导数测量的光测力学方法。鉴于基于马赫-曾德尔干涉的剪切散斑干涉系统的光能利用率较低,提出了一种新型剪切散斑干涉系统。该系统由五块平面反射镜、一块半反半透分光棱镜、一块表面有涂层的棱镜、一个双孔掩膜、成像透镜和电荷耦合器件(CCD)相机组成,具有提高光能利用率的优点。并可以通过双孔掩膜产生空间载波,通过旋转其中一块反射镜可以产生剪切;通过平移另外一块反射镜可以对空间载波进行调节,相位由改进的sinusoidal-fitting方法进行提取,为了验证本文提出的系统的有效性,用该系统对周边固定中心加载圆盘模型进行实验,并将该系统应用于轮胎的无损检测,结果表明,该系统能够取得很好的效果。     

多块混凝土板拼装组合钢板剪力墙试验与有限元参数影响研究

对竖向拼装组合钢板剪力墙、横向拼装组合钢板剪力墙及传统组合钢板剪力墙开展拟静力试验,对比分析各试件破坏特征、滞回性能、耗能能力、刚度退化及位移延性,采用ABAQUS软件建立数值模型并针对不同拼缝宽度、螺栓距厚比和混凝土板厚度的竖向拼装组合钢板剪力墙进行了参数影响研究。结果表明:混凝土板分块布置会一定程度地降低其耗能能力和抗侧刚度,但可以减少内藏钢板对边缘框架柱产生附加弯矩的不利影响;竖向拼装组合钢板剪力墙是一种抗震性能更为优越的抗侧力构件,竖向拼装组合钢板剪力墙的耗能能力是横向拼装组合钢板剪力墙的1.3倍,且竖向拼装组合钢板剪力墙刚度退化相对缓慢;为保证组合钢板剪力墙具有较好的抗侧能力,螺栓距厚比为100和125时,其拼缝宽度分别不宜大于48 mm和72 mm;混凝土板约束刚度足够情况下,螺栓距厚比不宜大于125。     

带消能部件的装配式混凝土框架结构抗震性能研究进展

基于试验研究和数值模拟分析，梳理了国内外带消能部件的装配式混凝土框架结构抗震性能研究现状，针对存在的问题给出了相应建议，可为带消能部件在装配式混凝土框架结构中的应用研究提供参考。