翼墙加固方法对框架结构抗震性能的影响分析

汶川地震震害表明,单跨体系不满足多道抗震防线的要求,在罕遇地震作用下极易破坏,甚至发生整体倒塌,造成极大的人员伤亡和财产损失。翼墙加固方法因布置灵活、施工方便、在地震作用下能起到二道防线作用而得到广泛应用。本文首先研究了翼墙框架柱结构体系动力特性,指出对该类结构宜采用等效截面长厚比不大于4的竖向构件。然后,设计了一栋典型单跨教学楼,并采用翼墙对其加固,通过有限元数值分析,研究了单向、双向翼墙加固方案及不同翼墙长度对框架结构的加固效果。结果表明,不宜采用单向翼墙加固方案,而应采用双向翼墙加固方案,并认为翼墙长度为500mm的双向加固方案为本文算例最合适的加固方案。本文研究为有效地提高多层单跨钢筋混凝土框架结构抗倒塌能力的加固方法奠定了基础。     

浅析增设翼墙法在结构抗震加固中的应用

汶川地震以后,国家把中小学校舍抗震设防分类提高到乙类,多数校舍无法满足现今抗震设防要求,需要进行抗震加固。针对加固混凝土构件的传统方法工程量大,施工繁琐,加固效果得不到有力保证的弊端,本文着重介绍了增设翼墙法在结构抗震加固中的应用,探讨翼墙对增强柱承载力,降低梁挠度,提升结构整体刚度上的作用。结果显示,增设翼墙法能更经济有效地提高混凝土构件的承载能力,减少梁配筋,提升结构整体刚度,值得推广使用。     

装配翼墙在框架结构加固中的性能研究

随着世界各地地震的频繁发生,建筑物被地震作用损坏,抗震加固成为我们关注的重点之一。目前,随着经济水平的提高,建筑物的加固改造技术有了很大程度提高,一些新技术和新材料的出现更是加快了加固技术的发展。方钢管混凝土结构以其优越的力学性能、经济性、被广泛应用于建筑工程当中。本文将对现有的建筑加固方法进行分析并提出一种新的加固方法:装配式翼墙加固方法。     

翼墙-框架结构振动台试验研究及有限元分析

为研究翼墙-框架结构在地震作用下的抗震性能和加固效果,进行了一个缩尺比为1∶4的翼墙-框架结构模型振动台试验,得到了结构在烈度为7度的多遇、设防和罕遇地震以及8度、9度地震动作用下的动力特性、动力反应和宏观破坏模式。研究表明:翼墙根部首先受到往复拉压破坏,框架柱得到有效保护,实现了多道抗震防线的目的;梁端出现大量裂缝,基本实现了\"强柱弱梁\"屈服机制,而纯框架数值模型则呈现典型的柱铰破坏机制;纯框架模型的底层层间位移角显著大于上部各楼层,翼墙-框架模型各楼层的层间位移角大小基本一致,层屈服机制得到有效避免。     

装配式异形柱节点抗震性能试验研究

为了研究新型装配式异形柱节点的抗震性能,更好地推广新节点应用于实际工程,设计制作并进行了2组异形柱节点的拟静力试验。通过观察4个试件的裂缝开展破坏过程,分析每个试件位移、刚度、强度和耗能等抗震指标。结果表明:装配边柱节点与现浇节点的破坏过程和类型基本一致,而两个中柱节点的破坏过程及类型有明显区别;纵筋采用直螺纹套筒和灌浆套筒连接均能够有效传递双向应力,实现钢筋与混凝土的有效传力;叠合板滑移影响装配节点承载力;装配节点的刚度比现浇节点稍低,但因较早屈服,破损位移相近,延性变形优于现浇节点,能够满足基于性能设计的框架结构层间位移角限值2%(生命安全(LS)性能)要求。     

填充抗震墙加固框架结构试验研究

进行了两个模型的拟静力试验,一个为纯框架模型,一个为填充抗震墙加固框架模型。通过两个模型的破坏形态、承载力、滞回曲线、耗能能力的对比,验证了填充抗震墙加固框架结构技术的有效性,为今后我国相关标准、规范的修订提供了试验依据。     

装配式减震墙板RC框架结构抗震性能试验研究

通过对4榀两层两跨的装配式减震墙板框架、空框架和普通墙板框架的低周反复加载试验,对比研究了装配式减震墙板RC框架结构的破坏特征、滞回性能、承载能力、刚度退化和耗能能力等。试验结果表明：装配式减震墙板框架结构的滞回曲线饱满,耗能能力强,其等效黏滞阻尼系数在0.13以上,较装配式空框架和普通墙板框架有明显提高;横条型和竖条型墙板对装配式减震墙板框架结构的抗震性能影响不大,二者对框架结构水平承载力和抗侧刚度的附加效应均远小于普通墙板,可减少对装配式框架造成过强约束;装配式减震墙板框架结构的承载力衰减速率和刚度退化速率都较普通墙板框架结构缓慢,增强了结构强震作用下的承载能力;当结构层间位移角达到1/50时,装配式框架中普通墙板端部开裂并被压碎,而减震墙板并未出现破坏。     

装配式木框架结构消能节点拟静力试验研究

消能节点装配式木框架结构体系是以Q235钢制成的消能节点将规格木材制成的梁、柱连接成具有较大抗侧刚度的延性框架体系.通过3个足尺消能节点的拟静力试验,研究了该节点的受力性能、破坏形态、滞回特性与耗能能力等.研究结果表明:在弹性工作阶段,消能节点将木梁、柱连接成具有较大抗侧刚度的框架体系;在非线性工作阶段,结构通过节点的...     

装配式框架结构新型梁柱节点抗震性能试验

针对目前装配式混凝土框架结构梁柱节点连接工艺复杂、质量控制难等问题,提出一种构造简单,安装方便的新型节点连接形式。通过对5个足尺寸模型试件进行拟静力试验,得到了各试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和延性系数等抗震性能参数。结果表明:新型节点试件从加载到破坏均经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段,破坏区域主要发生在后浇区域与预制节点梁结合处,节点核心区没有明显破坏,符合强节点抗震设计理念;滞回曲线在试件屈服前呈梭形,屈服后产生捏缩现象而趋于S形,试件耗能能力与全现浇式节点大致相同,能量耗能系数随混凝土强度等级、配筋率提高而变大,延性系数平均值为6. 51,钢筋钩挂连接处工作性能良好。     

装配式摇摆墙-框架结构抗震性能试验研究

为避免罕遇地震作用下传统混凝土摇摆墙的开裂损伤且充分利用装配式结构的便捷性,设计了采用双层钢板混凝土墙的摇摆墙结构体系,在浇筑混凝土时双层钢板可充当摇摆墙构件的外模板。跨越结构上、下层的摇摆墙之间采用高强螺栓连接,摇摆墙在工厂预制后运到施工现场进行安装。选用金属阻尼器作为耗能连接件连接摇摆墙与主体框架结构,同时传递层剪力并耗散地震能量。为研究该装配式摇摆墙-框架结构的抗震性能,设计并制作了一个纯框架和两个摇摆墙-框架,其中两个摇摆墙-框架的区别在于金属阻尼器的安装位置不同。通过拟静力试验分析了其破坏模式及抗震性能。试验结果表明：预制装配式摇摆墙与主体框架结构协同工作性能良好,金属阻尼器耗能效果得到充分利用,结构承载力、耗能能力大幅增加;在水平位移较大时摇摆墙竖向发生刚体位移,对整体结构的抗震性能产生一定影响,后续将采用附加预应力的形式减轻摇摆墙竖向抬升的影响。     

翼墙加固单跨框架抗震性能研究

单跨框架结构是种严重抗震不利体系,缺乏冗余约束,易发生整体倒塌,在抗震设防要求提高情况下,需要进行加固.翼墙加固因布置方便、概念明确而得到广大推崇,但对其加固效果到底如何并不清楚.本文通过对一栋典型中学教学楼进行翼墙加固分析,探讨了各种翼墙尺寸及类型对加固效果的影响,提出翼墙加固时应注意的问题及建议.     

配置U形阻尼器的全装配式混凝土框架结构抗震性能试验研究

为实现全装配式混凝土框架,在混凝土构件和钢构件之间采用套筒转换连接,其中柱-柱法兰连接,梁-柱台阶式工字钢连接。通过对1榀配置U形阻尼器的全装配混凝土框架和1榀现浇混凝土框架进行低周反复荷载试验,研究配置U形阻尼的全装配式框架结构的抗震性能,分析其试验现象和破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性等。试验结果表明:全装配式混凝土框架中的柱-柱法兰连接和梁-柱台阶式工字钢连接可靠,钢支撑可以有效实现U形阻尼器和全装配式框架在地震作用下协同受力,配置U形阻尼器的全装配式混凝土框架具有良好的耗能能力和延性,延性系数为4.9~6.9,等效黏滞阻尼系数为0.15~0.24;相同荷载下,配置U形阻尼器的全装配式混凝土框架耗散能量为现浇混凝土框架的2倍,U形阻尼器有效减轻了整体结构的损伤程度。     

碳纤维增强复材布加固前后T型竖缝耗能装配式剪力墙抗震性能试验研究

为研究竖缝耗能的T型装配式剪力墙接缝及整体构件的抗震性能,对2个T型竖缝耗能剪力墙试件进行拟静力试验,直至加载到试件破坏,破坏后的试件采用碳纤维增强复材(CFRP)布加固处理后进行二次加载.剪力墙的主要变化参数为轴压比(0.1、0.3),对比分析加固前后剪力墙的承载能力、滞回性能、耗能性能及刚度退化等.研究结果表明:T...     

可更换耗能连接件的装配式混凝土框架结构抗震性能试验研究

为评估带有可更换耗能连接件的装配式混凝土框架(REDC-PCF)的抗震性能,设计并制作了1榀60％缩尺的2层2跨REDC-PCF试件,在实验室完成试件的装配,随后对其开展拟静力试验,研究了该框架的损伤分布、滞回特性、延性和耗能能力等抗震性能.试验结果表明:试件的滞回曲线饱满且稳定,呈现出优异的抗震性能;该试件的塑性变形...     

钢节点板连接的装配式混凝土梁柱中节点抗震性能试验研究

本文提出一种新型装配式混凝土梁柱节点,进行该新型节点与普通现浇混凝土梁柱节点的拟静力试验,对比3个构件的试验现象、滞回性能、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。研究结果表明,与普通现浇混凝土梁柱节点相比,采用钢节点板连接的装配式混凝土梁柱节点的滞回性能、耗能能力、极限承载力均得到了有效的提高,节点的刚度退化得以延缓。预制柱端板外移的连接方式比端板置于柱端的连接方式能较好地改善装配式混凝土梁柱节点的破坏形态和滞回性能。     

全装配式RC楼盖平面内受力性能试验研究

为研究全预制装配式钢筋混凝土楼盖的平面内受力性能,对1/2缩尺的楼盖模型进行了楼盖平面内拟静力试验,对楼盖的裂缝分布、破坏形态、平面内变形特征、滞回曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力等进行了研究,分析了楼盖模型各连接件在加载过程中的板缝剪力和轴力分布规律。结果表明：新型楼盖具有较大的平面内刚度和较好的整体性能,在加载过程中梁 板连接件和板缝连接件均表现出良好的传力性能;新型楼盖具有一定的延性,但耗能能力不理想,说明基于弹性楼盖的抗震设计方法是必要的;加载初期楼盖的变形呈弯曲型,加载中后期随着楼盖损伤的积累,板缝间相对位移增大,变形模式逐渐向剪切型发展;新型楼盖在平面内荷载作用下内力分布规律与简支梁相近,研究成果可为新型楼盖平面内受力性能的理论分析提供参考。     

装配式混凝土砌块填充墙RC框架结构抗震性能试验研究

传统砌块墙人工砌筑的方式不符合建筑工业化要求,为发展砌墙机砌筑的无竖向灰缝的装配式砌块墙,研究了不同连接方式及梁类型对装配式混凝土砌块填充墙抗震性能的影响。对6榀框架进行低周反复加载试验,分析研究了试件的破坏特征、滞回性能、承载能力、刚度退化和延性等。试验结果表明:装配式混凝土砌块填充墙比普通空心砌块填充墙有更好的延性,裂缝发展更具规律,说明受力均匀;无竖向灰缝的接触模式改变了墙体破坏形态和破坏模式,使墙体的破坏过程从整墙受力到墙柱组合体受力,防止脆性破坏;叠合梁的设置对墙体抗震性能影响不大,故可采用墙体与框架柱钢丝绳连接,并采用叠合梁施工,提升施工效率。     

预应力自复位装配式混合框架结构抗震性能试验研究

为了提高传统装配式混凝土结构的抗震能力,结合螺栓连接的施工性能、后张预应力筋的复位性能和腹板摩擦装置的耗能性能优势,提出一种预应力自复位装配式混合(SPH）框架结构。SPH框架结构由预应力钢筋混凝土柱和预制预应力钢-混凝土混合梁通过高强螺栓拼装而成,主要通过布置在梁与柱内的后张无黏结预应力筋提供复位力,通过混合梁内的摩擦装置与钢梁段的塑性变形进行耗能。完成了1榀无预应力装配式混合(NPH）框架及2榀SPH框架的低周往复加载试验,分别考虑了预制梁、柱内预应力筋初始预应力、摩擦装置处高强螺栓初始预紧力及柱脚构造措施对该类结构承载能力、复位性能及耗能能力等抗震性能的影响。研究结果表明：采用千斤顶非接触锚具的后张预应力筋方法行之有效;SPH框架相较于NPH框架表现出更好的承载性能、复位效果、变形及耗能能力;SPH框架表现出明显的两阶段特征,即在位移角2.0%以前,结构整体表现为“强复位、低耗能”特点,可以有效控制残余变形,相对自复位率保持在85%左右,在位移角2.0%以后,结构整体表现为“弱复位、强耗能”特点;整个试验过程中SPH框架主体构件损伤不明显,基本实现震后可恢复功能。     

隅撑支撑钢框架结构拟静力试验分析

对隅撑支撑钢框架结构模型进行拟静力试验[1],通过对试验结果分析进而对隅撑支撑钢框架结构体系的抗震性能进行研究[2],运用Ansys软件以及PKPM软件的辅助来确定本次试验的加载方案,Pul-200型液压伺服作动器以及DH3820应变测试分析系统进行加载和数据的采集,通过数据来绘制滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等衡量耗能能力的图形,最后加以总结分析.