新型RCS组合结构层间位移角限值研究

为研究新型RCS组合结构的抗震性能,采用sap2000有限元软件对新型RCS组合结构进行了非线性地震反应分析,并将分析结果与组成新型RCS组合结构的核心构件-焊接环式复合箍筋约束高强混凝土柱的拟静力试验结果进行了比较分析。结果表明:新型RCS组合结构具有良好的抗震性能,其在地震下的破坏机制为"梁铰"破坏形式,并给出了建议的弹性及弹塑性层间位移角限值,建议取值为:弹性位移角限值为1/500,弹塑性位移角限值为1/50,可为新型RCS组合结构的抗震设计提供参考。     

预制装配式RCS组合框架结构动力时程分析

根据现行国家规范与规程,由ETABS软件模拟6层半刚性、刚性RCS组合框架结构及附加屈曲约束支撑(BRB)的半刚性连接RCS组合框架结构在地震作用下的时程分析对比,研究了半刚性连接节点对RCS组合框架结构抗震性能的影响以及BRB对RCS组合结构框架的抗震性能影响。数据结果表明:半刚性连接削弱结构整体刚度,但抗震性能稍优于刚性连接,BRB通过滞回耗能有效降低半刚性连接的RCS组合框架结构的地震响应,同时解决半刚性连接结构变柔的问题,可为预制装配式结构提供工程参考价值。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合框架是一种新型组合结构体系,它充分地利用和发挥了钢和钢筋混凝土构件各自的优点,是一种低成本、高效率的结构形式.系统地介绍了RCS组合节点和组合框架的研究和应用背景,阐述了RCS组合节点和组合框架的国内外研究现状,重点评述了RCS组合节点的试验研究和数值模拟研究两个方面的进展情况,介绍了RCS组合节点的抗震性能.最后,指出了RCS组合框架结构研究存在的问题和今后的发展趋势.     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点的研究与应用

近些年来,在国内出现了一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。文中介绍了美国、日本及国内的部分研究人员在开发和利用RCS组合框架结构时的观点,包括组合节点设计的不同思路、节点的构造形式以及节点的抗震性能和破坏模式等方面的情况,并系统阐述了RCS节点在国内外的研究及应用情况,指出了组合节点在研究中存在的问题。     

装配式震损可更换组合柱抗震性能试验研究

为达到震后快速修复和建筑功能快速恢复的目的,针对装配式RCS混合结构在强烈地震作用下底层柱脚容易出现严重塑性损坏的特点,提出一种由下部可更换消能柱脚和上部RC柱组成的新型性能可恢复装配式组合柱。通过8个新型组合柱的低周往复加载试验,重点研究可更换钢板面积、轴压比和填充块材料对组合柱抗震性能和可更换性能的影响。研究表明：新型组合柱损伤主要集中于柱下部的可更换部件,上部不可更换段基本保持弹性状态,实现了预期的破坏模式;在经历1/50位移幅值后进行损伤部件更换,更换后组合柱的承载能力和变形能力与更换前基本相同,实现了新型组合柱震后的快速修复和性能可恢复;减小可更换钢板截面面积,试件承载力相应减小;试件的承载力和耗能能力随轴压比增加而增加。研究成果可为可恢复性能装配式RCS结构抗震设计提供依据,促进新型装配式结构的推广应用。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点恢复力特性有限元分析

采用ABAQUS软件对试验中的3个钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点进行三维非线性有限元分析,比较分析模拟、试验及改进后恢复力模型之间的差异。结合试验结果,分析轴压比、混凝土强度和节点构造措施对RCS组合节点滞回曲线、骨架曲线、承载力、变形能力、耗能特性、刚度退化和强度退化等因素的影响,为RCS组合框架抗震研究提供参考。     

钢梁-钢筋混凝土柱组合框架结构发展现状

钢梁-钢筋混凝土柱(RCS)组合结构性能优良,可以充分发挥钢材和混凝土各自的优势,在国外已经取得不错的研究成果,并应用到实际建筑工程中。而RCS组合结构在国内还处于起步阶段,需要更深入地研究。文章主要介绍了RCS组合结构的优点及在国内外的应用状况,重点评述了RCS组合节点在我国的研究现状,包括试验和有限元模拟2部分的研究情况,最后总结提出国内发展RCS组合结构存在的问题。     

框架-剪力墙组合结构的拟动力试验研究

楼板平面内刚度对整体结构抗震性能有着重要影响,为研究带现浇混凝土楼板的框架-剪力墙组合结构体系的抗震性能,对一个3层2跨缩尺比例为1/4的框架-剪力墙组合结构进行了等效单自由度拟动力试验研究,观察该结构在地震作用下的动力反应,着重分析该框架-剪力墙组合结构在拟动力荷载情况下的破坏机制、耗能性能及变形恢复能力,从而掌握该框架-剪力墙组合结构的动力性能,为完善组合结构设计理论提供可靠的试验依据。结果表明,带现浇混凝土楼板的刚性可以保证结构的空间整体性和水平力的有效传递,该组合结构体系具有良好的抗震性能,满足抗震设防烈度为7度的抗震要求。     

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)空间组合节点的有限元研究

节点是影响钢梁-钢筋混凝土柱(RCS)组合框架结构体系受力性能的关键部件。借助ABAQUS有限元分析软件,对RCS空间组合节点在静力荷载作用下的受力性能进行有限元分析。研究表明,通过合理设置参数,ABAQUS有限元软件能够模拟RCS梁柱节点在静力荷载作用下的性能,并与试验结果吻合较好。结合ABAQUS有限元模拟,比较了轴压比、混凝土强度、楼板厚度、楼板宽度等参数对RCS空间组合节点承载力和刚度的影响,并提出RCS组合结构设计建议。     

新型组合钢连梁弹塑性状态下的抗震性能研究

通过含有钢筋混凝土连梁、钢连梁与新型组合钢连梁的结构进行试验对比,利用ANSYS软件建立试验模型,进行模拟试验分析,研究新型组合钢连梁在弹塑性状态下的抗震性能.试验结果表明,小跨高比连梁采用新型组合钢连梁,其抗震性能好,适宜剪力墙结构采用.     

钢梁-钢筋混凝土柱节点的研究及应用概况

近年来，在组合结构中出现了一种新型的结构形式．即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。工程应用实践表明，梁柱采用两种不同的材料可以发挥材料各自的优点，从选材上具有合理性和经济性。作为主要传力部件的RCS节点是RCS框架研究的关键问题。本较为系统地阐述了RCS节点在国内外的研究及应用情况，并指出了研究中存在的问题。     

Composite steel and concrete structural systems for seismic engineering

Research within the United States on seismic engineering of buildings using composite steel/concrete structural systems has increased dramatically in the past decade. This paper summarizes recent research on a number of these composite lateral resistance systems, including unbraced moment frames consisting of steel girders with concrete-filled steel tube (CFT) or steel reinforced concrete (SRC) columns; braced frames having concrete-filled steel tube columns; and a variety of composite and hybrid wall systems. The benefits of these structural systems relative to more common systems include their performance characteristics when subjected to service or ultimate loads, and their economy with respect both to material and construction. In addition, more in-depth research results will be presented on one of these composite systems, consisting of partially-restrained steel frames with composite reinforced concrete infill walls. The paper concludes with a summary of probable future design provisions for these composite systems.     

Experimental investigation of dry mechanical beam–column joints for precast concrete based frames

This paper proposes dry mechanical beam–column joints for fully restrained moment connections of concrete components. This novel joint can be used for reinforced concrete precast frames and steel–concrete composite precast frames. The new dry mechanical joint consists of extended steel plates with bolts designed to transfer tension and compression forces, providing fully restrained moment connections at the beam–column joint. The extended end plate with bolts introduced for column‐beam joint assembly was originally used in the steel moment frame, as introduced in AISC 358. This study developed similar but unique mechanical joint details for concrete frames in order to provide fully restrained moment connections for both steel–concrete composite precast frames and reinforced concrete precast frames. Experimental and analytical investigations were performed to verify the structural behavior of fully restrained moment connections for concrete components in order to identify the parameters that influence the structural behavior of dry mechanical moment concrete connections. These connections are expected to be used in modular offsite construction for buildings and heavy industrial plants. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Seismic behavior of steel beam and reinforced concrete column connections

This paper aims to investigate the seismic behavior of steel beam to reinforced concrete column connections with or without the floor slab, acting as a proof test for a three-story-three-bay reinforced concrete column and steel beam (RCS) in-plane frame tested at the National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE), Taiwan, by the Taiwan-USA international research cooperation group. In total, six cruciform RCS joint sub-assemblages were constructed and tested. Parameters considered included composite effects of the slab and beam, the tie configuration in the panel zone, effects of the cross-beam, and the loading protocol. Force-deformation behavior was also simulated by a nonlinear analysis program, DRAIN-2DX, with consideration of composite effects of the beam and slab as well as shear distortion in the panel zone. Test results showed that all specimens performed in a ductile manner with plastic hinges formed in the beam ends near the column face. It was found that the ultimate strength of the composite beam was increased by 27% on average, compared with that of the steel beam without the slab.     

矩形钢管混凝土框架结构受力性能试验研究

以两榀单跨两层全矩形钢管混凝土框架结构为研究对象,通过拟静力试验,考虑柱截面含钢率的影响,研究分析了全矩形钢管混凝土结构在反复低周荷载作用下的破坏特征,承载能力,滞回曲线,变形能力,耗能能力以及强度、刚度退化性能;并分析了柱截面含钢率对结构受力性能及抗震性能的影响规律;同时将结构的各特征指标与钢筋混凝土框架结构和钢结构框架的对应特征指标进行对比分析。结果表明:在低周反复荷载作用下,矩形钢管混凝土框架结构承载力高,滞回曲线饱满,延性系数为5.56～6.80,有较好的变形能力和稳定的后期承载力,呈梁铰破坏机构,可初步判断该种结构具有良好的受力性能和较高的抗震能力;并且在同等条件下,钢管混凝土框架结构的受力性能和抗震性能明显优于钢筋混凝土框架和钢框架结构,有进一步研究的价值。     

Equivalent viscous damping in direct displacement‐based design of steel braced reinforced concrete frames

Performance‐based design method, particularly direct displacement‐based design (DDBD) method, has been widely used for seismic design of structures. Estimation of equivalent viscous damping factor used to characterize the substitute structure for different structural systems is a dominant parameter in this design methodology. In this paper, results of experimental and numerical investigations performed for estimating the equivalent viscous damping in DDBD procedure of two lateral resistance systems, moment frames and braced moment frames, are presented. For these investigations, cyclic loading tests are conducted on scaled moment resisting frames with and without bracing. The experimental results are also used to calibrate full‐scale numerical models. A numerical investigation is then conducted on a set of analytical moment resisting frames with and without bracing. The equivalent viscous damping and ductility of each analytical model are calculated from hysteretic responses. On the basis of analytical results, new equations are proposed for equivalent viscous damping as a function of ductility for reinforced concrete and steel braced reinforced concrete frames. As a result, the new equation is used in direct displacement‐based design of a steel braced reinforced concrete frame. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

抗震工程中的钢和混凝土组合结构体系分析

过去10年里,美国国内关于钢和混凝土组合体系建筑抗震工程的研究有显著的增多。对最近一系列组合横向阻力系统的研究进行了概述,包括由钢梁和混凝土填充的钢管组成的无支撑框架,带有混凝土填充钢管柱的支撑框架,型钢混凝土柱以及一系列变化的组合混杂墙系统。相对于很多一般的系统,这些结构体系的优点包括它们在承受正常使用或极限荷载时的性能特征,以及材料与结构的经济性。此外,介绍其中一种混合系统深入研究的成果,包括部分约束的带有加强混凝土填充墙的钢框架。总结出这些组合体系将来设计条款的概要。     

抗震工程中的钢-混凝土组合结构体系分析

过去10年里,美国关于钢-混凝土组合结构体系抗震性能的研究显著增多。介绍了最近一系列组合横向抗力体系的研究成果,包括由钢梁和钢管混凝土柱或型钢混凝土柱组成的无支撑框架,带钢管混凝土柱的支撑框架及各种组合、混杂墙结构。相比于一般体系,该体系在正常使用或极限状态下的性能及材料与结构的经济性等方面都有许多优点。此外,介绍由带钢筋混凝土填充墙的部分约束钢框架组成的组合体系的深入研究成果。最后,总结了未来对这些组合体系设计的可能规定。