型钢混凝土框架滞回性能分析

采用通用有限元程序ABAQUS建立了非线性有限元模型,研究了型钢混凝土框架的滞回性能,通过与文献试验结果的对比分析,验证了有限元模型的合理性。然后就系统的对型钢强度、混凝土强度、配箍率和纵向配筋率等参数对型钢混凝土框架滞回性能的影响进行对比分析。结果表明,型钢强度、混凝土强度对结构承载力影响较大,配箍率、纵向配筋率影响较小。     

墙板内置无黏结支撑钢框架滞回性能数值模拟

为深入研究梁柱节点形式、加强方式等对墙板内置无黏结支撑钢框架结构滞回性能的影响,对3个结构试验进行了数值模拟。基于墙板内置支撑构件滞回性能的试验研究,确定出了体现往复作用下支撑钢材强化特性的参数取值.总体上,数值分析得到的结构滞回曲线、构件的屈服或局部屈曲机制等均与试验结果较一致,试验和模拟中支撑分别在层间侧移角约1/463~1/350和1/416~1/305范围内发生屈服,框架在1/50层间侧移角之前塑性发展较少,结构的延性和耗能能力良好,实现了结构1/50侧移角内主要利用支撑屈服耗能的设计意图.1/30侧移角内,框架承载力出现退化前,梁柱刚接结构的骨架曲线呈三折线,可分别由支撑和框架的两折线骨架曲线叠加得到;梁柱铰接的结构在破坏前骨架曲线呈双折线,框架塑性发展甚少.梁端补贴钢板加强后梁端塑性区外移,确保了梁柱刚接节点的强度和框架稳定耗能.人字形支撑铰接框架中一根支撑较早局部破坏后被撑梁大幅弯曲屈服,整个结构的抗侧承载力未出现退化.给出了采用梁、杆单元简化模拟墙板内置支撑钢框架结构滞回性能的方法.     

组合梁截面弯矩—曲率滞回性能分析

首先提出一种有效的数值方法用于计算组合梁截面弯矩-曲率滞回曲线,并通过对典型弯矩-曲率滞回曲线的分析,研究了组合梁截面的滞回特性,为进一步建立组合梁弯矩-曲率恢复力模型提供了理论基础.     

组合梁截面弯矩——曲率滞回性能分析

首先提出一种有效的数值方法用于计算组合梁截面弯矩-曲率滞回曲线,并通过对典型弯矩-曲率滞回曲线的分析,研究了组合梁截面的滞回特性,为进一步建立组合梁弯矩-曲率恢复力模型提供了理论基础．     

腹板双角钢梁柱连接的滞回性能

为了研究腹板双角钢梁柱连接的滞回性能,在考虑材料、几何和接触状态非线性基础上,采用三维实体单元对腹板双角钢梁柱连接进行了循环加载有限元模拟.系统研究了角钢厚度、角钢长度、与柱连接角钢肢螺栓中心线到与梁连接角钢肢背距离以及高强螺栓直径和级别等参数对连接承载能力和滞回性能的影响.有限元分析结果表明:大部分连接在循环荷载作用下表现出良好的延性,转角超过0.04 rad,抗弯强度不大,可作为铰接节点;少部分连接具有相当的抗弯能力,在结构分析中,须考虑节点抗弯强度对框架性能的影响,不能简单作为铰接处理.建议在设计时,螺栓的线距在满足构造要求同时,取最大线距值;连接在满足抗剪要求的前提下,螺栓中距和端距应取最小构造间距,以保证角钢长度取值较小.     

有限元法研究钢管混凝土框架的滞回性能

建立了钢管混凝土框架结构的三维非线性有限元分析模型,通过与在低周反复荷载作用下的方钢管混凝土框架结构试验所得的滞回曲线进行对比,可见该模型的计算结果较为精确,可以应用于框架的结构分析中.利用此模型对在低周反复荷载作用下的柱轴压比不同的钢管混凝土框架结构进行有限元分析,对比研究了其滞回曲线和位移延性系数,得出了随着框架柱轴压比的增大,框架延性降低的结论.     

圆钢管空间滞回性能试验

为考察圆钢管空间滞回性能、获得考虑损伤累积的材料本构模型,设计并开展了圆钢管空间滞回试验.试验加载装置可用于空间三向加载.考虑构件长细比及不同空间加载方案的情况,确定了不同截面及长度的30根试件,加载方案为5种.通过试验方案优化,实现了圆钢管空间加载的模拟,并获得了这些试件的荷载位移滞回曲线及典型部位的应变曲线.试验结果表明:圆钢管具有良好的滞回性能,在很大的位移作用情况下,仍能保持良好的耗能能力.为后续开展符合圆钢管截面钢材的本构模型研究奠定基础.     

不同轴压比下装配式再生混凝土剪力墙的滞回性能

为研究不同轴压比对装配式再生混凝土剪力墙滞回性能的影响,本文应用有限元软件对该种剪力墙进行了拟静力仿真模拟实验和系统性的分析。研究结果表明:轴压比越大,剪力墙的水平承载力越大,但是耗能能力和延性有所下降,轴压比每增加0.1,屈服荷载提高13.2%、峰值荷载提高15.3%,延性系数下降10%;剪力墙在破坏阶段前,轴压比越小,剪力墙的初始刚度越小,刚度退化速度也越快;在实际工程中设计装配式再生混凝土剪力墙结构时,轴压比不宜超过0.4,尽量选用轻型楼盖以降低组合剪力墙的轴压比,可将该结构应用于小高层建筑中。     

轴向受力钢构件的弹塑性稳定及滞回性能分析的有限元方法

采用有限分割有限元、ＶｏｎＭｉｓｅｓ屈服准则和随动强化准则的方法轴向受力钢构件的几何,物理非线性的理论推导与程序编制。选取向向受力的钢构件进行单向和循环加载,算例表明,只要给出构件尺寸与钢材本构关系就可以得到轴向受力钢构件的弹塑失稳全过程曲线和弹塑性滞回归性曲线。该方法虽然计算工作量稍大,但比较直观准确。     

反复荷载作用下的异形柱框架滞回性能

基于一榀三层两跨的异形柱钢筋混凝土框架结构拟静力试验,研究了异形柱框架的抗震性能,分析了反复荷载作用下异形柱框架的滞回曲线,并根据顶层滞回曲线得到骨架曲线及相应的恢复力模型和异形柱框架结构的强度、刚度退化等性能。试验结果表明:异形柱框架结构刚度退化不明显,抗震性能良好;由试验计算得到的框架恢复力模型可为工程设计和非线性有限元分析提供参考。     

装配式钢框架-带肋薄墙板结构振动台试验

为研究装配式钢框架–带肋薄墙板结构的抗震性能,设计制作了一个两层两跨的足尺房屋模型,并对其展开了12个工况组的振动台试验. 试验选用El Centro波、Taft波和人工波,地震动加速度峰值（peak ground acceleration, PGA）从0.07 g逐级增长至1.2 g.研究了模型在各工况下的破坏特征、动力特性和地震响应. 结果表明:8度基本地震动时模型处于弹性阶段,8度罕遇地震动时模型损伤集中于装配式薄墙板,而钢框架应变较低. 随着PGA增大,薄墙板作为结构的第一道抗震防线逐渐开裂变形,使得结构刚度逐渐退化,而钢框架损伤轻微. 最终PGA达到1.2 g时模型X向、Y向抗侧刚度分别下降37.8%和33.6%. 试验过程结构阻尼比介于4.29%～7.19%,呈逐渐增长的趋势;各楼层加速度放大系数介于0.93～2.46,低于传统刚性结构. 模型在8度多遇、罕遇地震动时的最大层间位移角分别为1/868和1/220,满足规范限值要求;在9度极罕遇地震动时最大层间位移角达到1/71而模型未倒塌,表明结构具有良好的抗震性能,可在高设防烈度地区应用.     

新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究

提出了一种新型土坯墙房屋,对新型土坯墙房屋承重墙体的受力及抗震性能进行试验研究。设计三片新型土坯墙试件,研究土坯墙体在竖向荷载和反复水平荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线特征以及墙体水平承载力和变形能力等,同时,研究新型构造措施对土坯墙抗震性能的作用。试验表明：新型土坯墙体的破坏模式与配筋混凝土小型空心砌块相似,土坯墙体具有良好的承载力和变形能力。新型构造措施对墙体整体抗震性能作用明显,其连接构造至关重要。与计算结果比较得出,在建筑抗震概念设计原则指导下,抗震设防7度区采用新型土坯墙建造二层房屋具有可行性。     

RC 框支剪力墙结构抗震性能的研究

针对RC框支剪力墙结构实际抗震性能的不足,引进了机构控制方法并采用适当的结构措施加以改善该种结构的抗震性能,并通过实验及弹塑性理论分析进行验证,最后提出了将机构控制准则运用于框支剪力墙结构的设计方法。     

底层框架砖房抗震性能分析

采用多自由度层间剪切模型,对底层框架砖房１／６比例模型和原型结构进行了动力特性计算和弹塑性地震反应分析,并与１／６比例模型的振动台试验结果进行了对比分析．结果表明,经过合理设计的底层框架砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能,可以应用于７、８度抗震设防区．一层是这种结构体系的薄弱层,且框架柱端,尤其柱脚为薄弱部位,二层与一层的侧移刚度比,在７、８度时宜分别控制在１．２～２．０和１．２～１．６范围内．底层框架砖房的变形属剪切型,地震力沿楼层高度近似呈倒三角形分布,可采用底部剪力法计算结构的水平地震作用,但一层的纵、横向地震剪力设计值均应乘以增大系数η＝１．１＋０．１Ｋ２／Ｋ１,其中Ｋ１、Ｋ２分别为一、二层的侧移刚度     

钢管混凝土框架结构抗震性能

为了解钢管混凝土框架结构抗震性能,推广在地震区的应用,进行了八层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型振动台试验和有限元模拟分析,研究了结构在El-Centro波、天津波(N-S)和武汉人工地震波激励下的最大地震作用、层间剪力、应变和位移反应.试验结果与数值模拟结果符合较好,结构位移受低阶振型影响较大,结构变形呈弯剪型,随着地震波峰值加速度增大,高阶振型主导作用加强.研究表明,钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能,ANSYS8.1可以较好地模拟钢管混凝土框架结构地震反应.     

钢管混凝土柱框架结构动力特性试验与有限元分析

为了解钢管混凝土柱框架结构动力特性,设计制作了一榀单跨、两开间、8层钢管混凝土柱-钢梁框架结构模型,采用单输入单输出(SISO)方法进行动力特性试验,得到固有频率、振型和阻尼比等结构动力特性参数.同时,采用大型有限元软件ANSYS8.1进行数值计算,得到结构的振型和频率.将试验结果与有限元分析结果进行对比,二者符合较好,此项研究为钢管混凝土框架结构的抗震设计提供了重要参考依据.     

填充墙与框架主体结构柔性连接三种方式的探讨

在地震中反映出填充墙与框架主体结构刚性连接的弊端,柔性连接代替刚性连接作为普遍的施工方法已是一种必然趋势。通过梳理填充墙与框架主体结构的连接方式,归纳出填充墙与框架主体结构柔性连接的三种方法,指出了三种连接方法优缺点。鉴于当前研究只集中于论证柔性连接的合理性,提出了确定统一连接方式的新研究方向,对填充墙与框架主体结构柔性连接的研究、应用和发展具有很好的指导意义。     

楼梯参与空间分析的RC框架结构静力弹塑性分析

基于有限元分析软件,通过Pushover分析方法,对比分析罕遇地震作用下楼梯参与空间分析的框架模型和结构传统设计模型的结构响应,并分析二者和楼梯偏置框架模型的屈服机制,评价其抗震性能。     

某平面回字形高层框架结构的抗震性能分析

以合肥某平面回字形高层框架结构为例,通过对该结构在多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析,结合对开洞层的楼板应力分析,检验其抗震性能.分析结果表明,该回字形结构整体协调能力较强,可供同类工程参考.