预制装配式框架结构体系消能减震研究

预制装配式框架结构的优势在于建造速度快、劳动力要求低、结构质量好、经济环保等,更有利于社会的持续健康绿色发展。但这种结构抗震性能比较差,地震时容易造成巨大的安全隐患和经济损失。基于上述预制装配式框架结构节点的抗震性能较差这一特点,文中提出了将多种消能装置,按其不同的消能减震性能特点布置在预制结构的梁柱节点和柱脚节点等薄弱节点,形成一种全新的预制装配式消能减震框架体系,提高预制装配式框架结构的抗震性能。     

屈曲约束支撑在某装配式项目中的应用研究

屈曲约束支撑在装配式结构中的应用是装配式结构抗震设计的一种新思路。以某带屈曲约束支撑的装配式整体混凝土框架结构的商务酒店为例,结合带屈曲约束支撑的消能减震技术,从抗震指标、经济性及工业化预制效率、建筑功能等多方面进行结构体系对比。采用MIDAS Gen软件对带屈曲约束支撑的装配式框架结构进行大震作用下抗震性能分析,并结合预制构件间的连接和屈曲约束支撑安装施工精度等因素,采用节点核心区预制的方案,随后对节点及构件接缝进行大震作用验算,计算结果满足规范要求。将屈曲约束支撑的消能减震技术和装配式结构结合,为提高装配式结构的抗震性能提供一种有效的技术选择。     

预制减震墙板加固震损框架抗震性能试验研究

本文中提出先对震损框架进行局部修复,再采用预制减震墙板进行加固的预制减震墙板加固震损框架的方法,设计制作震损修复框架(RBF)、预制减震墙板加固震损框架(DWF)以及预制普通墙板加固震损框架(CWF)3榀足尺试件,对其进行拟静力加载试验,对比研究3个试件的滞回性能、承载能力、破坏形态以及延性等抗震性能。结果表明：对震损框架进行局部修复,再采用预制减震墙板对其进行抗震加固可提高震损修复框架的抗侧刚度、承载能力和屈服后的变形能力;预制减震墙板加固震损框架(DWF)滞回曲线稳定、饱满,其承载力衰减缓慢,具有良好的持续抵抗外荷载的能力,不改变震损修复框架结构的受力和破坏特征,其变形能力满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》罕遇地震作用下1/50层间位移角的要求,具有良好的抗倒塌能力;预制减震墙板单元与框架间的拉结筋构造措施提高了结构的整体性,保证了预制减震墙板既定的摩擦滑移耗能机制的有效实现。     

预制装配式混凝土框架结构金属消能减震连接体系抗震性能分析研究

基于预制装配式混凝土框架结构梁柱节点施工困难,提出了新型预制装配式混凝土框架结构金属消能减震连接体系,为了研究该体系的抗震性能及减震效果,对消能减震连接体系和现浇框架进行了数值仿真分析,分析了消能器不同设计参数对该体系抗震性能的影响。分析结果表明:金属消能减震连接体系的抗震性能略优于现浇框架结构;该体系的抗震性能随阻尼器总高度和翼缘板厚度的增加而提高;腹板厚度对结构的抗震性能几乎没有影响;阻尼器不同材料强度对结构抗震性能有一定的影响。     

粘滞阻尼器在校舍框架结构抗震加固中的应用

在抗震鉴定结果不满足建筑结构整体抗震性能要求的既有建筑中,采用消能减震效果明显的粘滞阻尼器进行抗震加固,可减小结构的地震反应。以绵阳某中学学生公寓抗震加固为例,增设粘滞阻尼器后,按时程分析法进行减震效果分析,对比加固前后结构的层间剪力和层间位移角,结果表明在抗震加固工程中,采用粘滞阻尼器减震方案能有效提高建筑结构的整体抗震性能。     

预制装配式剪力墙盒子结构拟动力试验研究

为研究预制装配式剪力墙盒子结构的抗震性能,进行了两层足尺预制装配式剪力墙盒子结构的拟动力试验。采用El-Centro地震波进行模型激励加载,获得了不同试验工况下结构的抗震性能,分析了结构的破坏形式、恢复力模型、延性耗能和变形能力。研究结果表明:预制装配式剪力墙盒子结构具有较好的恢复力特性和变形能力,满足8度地震设防下"小震不坏,中震可修,大震不倒"的设防要求,结构具有较好的抗震性能。研究成果可为该类型结构的应用推广提供相关理论和试验参考。     

预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究进展(Ⅱ)——结构性能研究

阐述了预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究的重要性。介绍预制钢筋混凝土框架结构整体抗震性能研究的最新进展,所介绍的结构包括预制预应力拼接钢筋混凝土结构、后浇整体式钢筋混凝土结构、装配式钢筋混凝土结构等。介绍国内外预制钢筋混凝土结构设计规范及设计方法的研究进展。最后指出,设置有耗能减震元件的预制钢筋混凝土结构及预制钢筋混凝土隔震结构的抗震性能是今后需要进一步研究的重要内容。     

装配式剪力墙高效阻尼器耗能连接的简化模型研究与数值分析

相比等效现浇的连接方式，采用耗能连接的预制剪力墙不仅能够提高现场装配率，同时可使结构整体具有更好的抗震性能。针对预制装配式剪力墙结构，提出一种高效的变形放大耗能阻尼器。为研究该阻尼器的力学特性及减振效果，采用有限元软件ABAQUS建立这种阻尼器连接装置的简化分析模型。通过与该连接装置试验结果对比，验证了简化模型的正确性。为进一步研究这种阻尼器在结构中的减震作用，以某24层装配式剪力墙结构为例，分别建立采用等同现浇连接与阻尼器连接的结构有限元模型。不同地震动作用下结构的弹塑性时程分析结果表明，所提出的阻尼器连接装置可显著提高装配式剪力墙结构抗震性能。同时验证了结合阻尼器耗能连接变形特点提出的简化模型，具有一定的可靠性和通用性。     

加固工程中防屈曲耗能支撑的弹塑性分析

某栋6层钢筋混凝土框架结构,因进行1层轻钢加层后未满足抗震性能要求,需要采用防屈曲耗能支撑进行减震加固。利用有限元软件SAP 2000分别对原结构及加固后的结构进行弹塑性分析,从结果可知:在弹性阶段,防屈曲耗能支撑提供有效的侧向刚度,改善结构抗扭转性能,控制层间位移;在塑性阶段,防屈曲耗能支撑能发挥减震耗能性能,成为结构抗震消能的第一道防线。     

基于性能的抗震加固方法在框架结构中的应用

对于抗震构造措施不满足现行规范的既有钢筋混凝土结构,采用传统方法加固不便于工程实施。以某医疗建筑为例,介绍了基于性能的抗震加固设计思路及采取消能减震技术提高抗震性能的方法。主要针对结构设防目标和设计原则、阻尼器合理布置方案及减震效果等问题进行了探讨。研究认为:提出的抗震加固设计方法更为经济合理,消能减震结构的抗震性能明显提高时,抗震构造要求可适当降低;合理布置阻尼器不仅可以降低水平剪力、层间变形,还可以控制结构的扭转反应。     

新型预制装配式消能减震混凝土框架节点抗震性能试验研究

为了提高预制装配式混凝土框架结构的抗震性能,提出一种由扇形铅黏弹性阻尼器与预制装配式混凝土框架组合而成的新型预制装配式消能减震混凝土框架结构体系。对体系节点进行了设计,并对普通预制装配式梁柱节点试件和新型预制装配式梁柱消能减震节点试件进行了低周反复加载试验,研究了试件的滞回特性、承载能力、位移延性、强度退化和梁端受力筋应变等抗震性能及其破坏特征。结果表明:新型预制装配式梁柱消能减震节点通过扇形铅黏弹性阻尼器的往复剪切变形参与节点的滞回耗能,具有良好的耗能效果,该新型节点滞回曲线饱满,耗能能力强;节点的承载力和位移延性明显提高;扇形铅黏弹性阻尼器增强预制装配式梁柱节点的抗侧力和抗侧刚度,改变节点受力模式,使塑性铰区从梁端后浇区外移至预制梁与阻尼器连接外侧,实现了"强节点弱构件、强剪弱弯"性能要求。     

装配式预制混凝土框架结构缩尺模型拟动力试验研究

对一个单层、单跨、三榀、采用橡胶垫螺栓连接梁柱节点的装配式预制混凝土框架结构1/2缩尺模型进行拟动力试验,研究该结构在地震作用下的破坏模式、变形、滞回、耗能、强度、刚度等抗震性能。试验结果表明:此类装配式预制混凝土框架结构具有较好的抗震性能;采用橡胶垫螺栓连接的梁柱节点在试验中工作状态良好,而采用焊接连接的板梁节点在试验中破坏严重;屋面板与梁的焊接节点是此类结构的抗震薄弱环节。建议今后工程设计中对此类结构的板梁连接节点进行加强或采用柔性连接。     

某设备厂房的消能减震加固设计分析

简要介绍了防屈曲约束支撑(BRB)的耗能原理和力学模型,对某建设初期未考虑抗震设防、结构体系为框架结构的设备厂房利用BRB进行减震加固设计。采用有限元分析设计软件ETABS对BRB设置前后的框架结构进行抗震性能分析,从层间位移角、顶部位移和能量三个性能指标分析了BRB的减震加固效果。结果表明BRB消能减震性能良好,结构地震响应明显降低,能够达到减震加固目的。同时,简要评述了该框架结构的轴压比超标和"强梁弱柱"的现象,认为采用外包角钢法能够满足构造和概念设计的要求。     

预制钢筋混凝土墙板加固砌体结构抗震性能研究

我国部分既有砌体结构建筑抗震性能差,对结构使用安全产生不利影响。为研究符合当代绿色施工环境下的老旧砌体建筑加固方法,基于传统砌体结构加固方法,将装配式理念与砌体加固相结合,深入分析了现有装配式板墙加固砌体结构的试验、理论及数值模拟研究成果。结果表明采用预制装配式混凝土板墙加固砌体结构可以较好提高其承载能力与变形能力,改善地震作用下砌体结构损伤机制。     

一种可用于预制装配式混凝土框架结构的软钢阻尼器

针对普通预制装配式混凝土框架结构抗震性能差,节点施工复杂等问题,提出了新型预制装配式混凝土框架金属消能减震连接体系。为进一步提升该体系的抗震性能,根据体系中金属阻尼器的受力特点开发了一种弯曲型金属阻尼器——双弯曲板阻尼器,阐明了其构造特点和耗能原理。采用有限元分析软件对加装双弯曲板阻尼器的预制装配式混凝土框架构件进行了仿真分析,结果表明:双弯曲板阻尼器构造合理,耗能效率高,且可满足结构的承载力需求;提高了装配式混凝土框架的节点耗能能力和延性;改善了装配式混凝土框架结构的整体性和抗震性能。双弯曲板阻尼器是一种适用于该体系且具有消能-承载双功能的消能装置。     

单跨多层混凝土框架教学楼减震加固方案研究

由于抗震规范新增限制单跨框架使用范围的规定,现有单跨多层混凝土框架结构若需继续使用,则应进行抗震加固改造。本文采用防屈曲支撑(BRB)消能减震技术对某典型单跨多层混凝土框架进行减震加固。通过对原结构和BRB加固结构进行弹性和非线性对比分析,证明该减震加固方案可行。     

外设自复位构件加固钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

针对某既有钢筋混凝土框架结构抗震加固改造项目中存在的问题,提出了采用外设装配式自复位构件对钢筋混凝土框架进行抗震加固的方法,即对既有框架梁、柱采用增大截面法加固,沿框架梁并排安装预制梁构件,预制梁内通长设置无黏结预应力筋并锚固于框架柱外侧,预制梁与框架柱之间设置耗能钢筋,使被加固框架在给定的性能设计目标下获得一定的自复位能力。为验证该方法的加固效果,设计并制作了3榀平面框架结构试件,对其进行了拟静力试验研究,其中1榀为未加固的对比试件,2榀为采用外设装配式自复位构件加固的框架试件。试验结果表明：外设装配式自复位构件加固法可以显著提高钢筋混凝土框架结构的抗震承载力和延性,耗能能力显著增强,同时,在一定层间位移角范围内,加固框架的残余变形明显小于未加固框架,震后自主复位能力显著增强。对试验进行了精细化有限元仿真分析,有限元分析结果与试验结果符合较好。该加固方法可与性能化抗震加固设计相结合,以实现基于位移的性能化加固设计需求。     

墙式铅剪切型阻尼器在某教学楼加固中的应用

某中学教学楼因修建于20世纪50年代末,其抗震性能不满足现行抗震设计要求,采用在原有结构中设置墙式铅剪切型阻尼器的加固方法提高其抗震性能.运用SAP2000建立结构有限元模型并进行多遇地震下的弹性时程分析,确定了消能减震加固方案,然后对该减震结构在多遇地震及罕遇地震下的减震效果进行了验证,也介绍了阻尼器与主体结构的连接...     

装配式混凝土框架结构现状与创新结构体系

装配式钢筋混凝土结构是我国"十三五"期间绿色建筑及建筑工业化领域的重点发展方向,具有广泛的应用前景。本文介绍了国内外预制装配式钢筋混凝土节点及连接形式、框架结构的抗震性能,装配式钢筋混凝土结构减震技术的研究现状,并对现有研究成果进行分析总结,表明预应力拼接装配式结构、装配整体式结构、节点及连接的强度和刚度接近或等同于现浇水平,但其耗能能力低于现浇结构。为提高装配式钢筋混凝土结构体系的抗震性能,满足更高抗震性能目标要求,提出了一种具有较大抗侧刚度、塑性可控、易安装的装配式塑性可控铰钢筋混凝土框架-防屈曲支撑结构新体系,可提高结构在大震下的承载与耗能能力。     

预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究进展(Ⅰ)——节点性能研究

阐述了预制装配式钢筋混凝土框架结构节点连接性能研究的重要性。介绍预制装配式钢筋混凝土框架结构节点连接性能研究的最新进展,所介绍节点包括预应力拼接节点、装配式节点、后浇整体式连接节点等。综述各类节点连接性能的刚度、强度、耗能性能及计算模型。介绍了国内外预制钢筋混凝土结构节点连接的设计规范及设计方法。最后指出,全装配式钢筋混凝土框架结构采用耗能节点对提高结构的抗震性能具有重要意义,开展装配式耗能节点及其结构体系的研究工作值得进一步重视。