钢筋混凝土建筑结构的抗震性能评估及其加固工艺浅析

依据当前我国正处于实际运用状态的《建筑结构抗震规范》(修订版),不管是已建成建筑结构的抗震评估与加固,还是处于初步规划阶段的建筑抗震设计,均通过小震弹性承载力对抗震延性构造进行计算,基于此措施,实现"大震不倒、中震可修及小震不坏"的抗震设防目标。针对抗震延性构造措施不符现行规范的既有建筑结构,对其实施评估工作,如若仅开展小震弹性承载力计算,则难以实现"大震不倒"的既定目标。通过以结构构件变形与结构层间位移作为抗震的性能目标,基于定量层级实现既有钢筋混凝土建筑结构,对其抗震性能实施综合评估,并分析具体加固工艺。     

由汶川地震引发的对建筑结构抗震性能评定方法的思考

从汶川特大地震的震调查中发现,大量建筑结构及其构件、节点在地震中破坏的原因是因为其变形能力的不足,即缺乏足够的延性性能。因此应当在设计中保证结构构件及节点有足够的延性,并且采用合理的结构形式和构造措施来保证结构的整体延性。结合丹东地区一栋钢筋混凝土框架结构的分析表明,对延性好的建筑结构的进行震性能评定应充分考虑到结构在地震作用下会发生较大的塑性变形,采用与延性系数相关的强度折减系数对其抗震承载能力要求进行折减,即应采用能力谱法,从而可以更加准确地评定建筑结构的抗震性能,也能为新结构的设计或既有结构的加固提供更为合理的理论依据。     

钢筋混凝土结构抗震延性设计的探讨

钢筋混凝土结构在抗震设计时较非抗震时通常有更加严格的延性要求,本文对钢筋混凝土结构抗震的延性设计思路作简要介绍提出了一些概念设计的方法和相关的构造措施,以保证整个建筑物实现抗震设防,达到"三水准"的设计要求。     

汶川地震都江堰地区建筑震害情况分析

结合5．12汶川大地震的震害实例分析都江堰地区建筑物的震害情况,证明规则合理的结构方案是建筑物具有良好抗震性能的首要保证;地震区的建筑应为延性结构,增强结构延性是提高建筑物抗震性能的重要措施;合适的概念设计和构造措施对提高结构的延性起着至关重要的作用。     

延性在地震区房屋结构设计中的运用分析

保证结构的延性是提高建筑抗震性能的重要措施，在地震区的结构都应设计成延性结构。本文探讨了延性的提出过程、总结了延性的定义。分析了如何在设计中合理考虑砌体结构和钢筋混凝土结构的延性。并建议多通过结构的一些概念设计来保障结构的延性。     

基于性能的既有钢筋混凝土建筑结构抗震评估与加固技术研究

根据我国现行的建筑结构抗震规范,在新建建筑结构和既有建筑结构的抗震评估均通过抗震承载力计算和抗震构造延性措施来达到抗震预防目标,对于具有明显薄弱或者不规则的建筑部位结构需要进行弹性层间变形计算。以层间结构位移和变形构件作为性能参考目标,从定量上和理论上解决了既有钢筋混凝土建筑结构的抗震评估与加固问题。     

钢筋混凝土框架结构延性设计

钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能,结构抗震的本质就是延性,提高延性可以增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力.结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形.本文分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用、影响结构延性的主要因素以及结构延性的抗震设计.     

高层结构抗震延性设计

我国是地震多发国家,所以对建筑结构抗震设计非常重视。随着结构抗震性能的不断研究,抗震设计思路和理论发生了很大的变化。为了增强建筑钢筋混凝土抗震性能,很多抗震地区的高层建筑都把结构设计成延性结构。本文将针对高层钢筋混凝土建筑结构,分析其抗震延性设计要点。     

论钢筋混凝土结构的抗震延性设计

本文借鉴＂5.12＂地震的经验教训,论述了延性的概念及增强结构延性的重要措施。为了合理提高抗震结构的延性性能,应对抗震概念设计和构造措施予以重视,合适的概念设计和构造措施对结构的延性起着至关重要的作用,以保证整个建筑物实现抗震设防,达到＂三水准＂的设计要求。     

钢筋混凝土连梁设计分析

钢筋混凝土连梁是抗震剪力墙结构重要的抗震构件,其充足的位移延性和耗能能力是保证建筑结构达到其抗震设防目标的关键,本文分析连梁的破坏的特点,提出改善钢筋混凝土连梁延性的设计方法,并对设计方法进行了分析。     

改善钢筋混凝土柱延性方法的综述

对钢筋混凝土柱的延性影响因素进行了分析,对改善钢筋混凝土柱延性、提高柱的抗震性能的几种有效方法进行了总结,进而提高钢筋混凝土高层建筑结构的抗震安全性。     

基于SMA/ECC的新型自复位框架节#br# 点抗震性能试验研究

为了提高框架节点塑性铰区损伤自修复自复位能力,减小结构的残余变形,实现框架结构震后结构功能的快速恢复,文章采用超弹性SMA筋和超高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)增强RC框架节点的抗震性能。设计制作了5个1/2缩尺比例框架节点,其中2个为考虑了梁端塑性铰区不同长度的SMA增强ECC节点模型,3个为对比节点模型,即普通混凝土节点、ECC增强混凝土节点和SMA增强混凝土节点。在新型SMA/ECC节点梁端塑性铰区,采用超弹性NiTi-SMA筋代替普通纵筋、ECC代替普通混凝土以增强其复位能力和耗能能力。通过低周往复加载试验,研究了新型节点的破坏过程、耗能能力、位移延性、残余变形和自复位性能。试验结果研究表明：往复荷载作用下,SMA节点均呈现“旗帜形”滞回性能,具有良好的自复位能力;ECC材料够优化框架节点梁端塑性铰的发展,提高结构的延性及耗能能力,延缓结构的屈服;SMA/ECC复合材料系统虽然会降低结构的初始刚度,但能够显著提高节点的延性及自复位能力,延缓刚度退化速度,提高结构抗侧移能力,可以实现结构损伤自修复和功能的快速恢复;覆盖梁端塑性铰区,SMA的长度的改变对自复位性能影响不大。     

不同构造措施的砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

为研究设置拉结钢筋、构造柱、水平系梁等不同构造措施的砌体填充墙对框架结构抗震性能的影响,进行了4榀不同构造措施的砌体填充墙框架结构模型和1榀纯框架结构模型在低周反复荷载作用下的对比试验,分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、承载力退化和耗能性能等。结果表明：砌体填充墙有效地提高了框架结构的抗侧刚度和承载力,但具有不同构造措施的砌体填充墙框架结构的初始刚度和承载力基本相同;设置构造柱、水平系梁和同时设置构造柱和水平系梁的砌体填充墙框架结构的位移延性和耗能能力得到明显的改善,且其刚度退化较为缓慢。     

基于安全储备的钢筋混凝土框架结构抗震设计

通过对钢筋混凝土框架结构的震害分析,分别从构件层次和结构层次对钢筋混凝土框架结构的延性抗震设计提出了应对措施,研究成果为钢筋混凝土结构抗地震倒塌的定量设计及计算分析提供了理论依据。     

基于SMA和ECC复合材料的功能自恢复剪力墙#br# 抗震性能试验研究

剪力墙作为高层建筑广泛采用的水平抗侧力构件,承担着结构绝大部分的水平地震作用。因此,剪力墙受力性能的优劣对整个建筑结构的抗震性能尤为重要。为提高剪力墙的变形能力,减小剪力墙的损伤和残余变形,实现震后的快速恢复,提出一种具有自复位功能的剪力墙。在该剪力墙塑性铰区采用形状记忆合金筋(Shape Memory Alloy,简称SMA)替代纵向钢筋,实现墙体的自复位功能;采用工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)替代普通混凝土,解决混凝土的脆性剥落损伤。为检验新型剪力墙的抗震性能,设计制作4个剪力墙试件,分别为普通混凝土剪力墙、高延性ECC增强剪力墙、超弹性SMA增强剪力墙和SMA和ECC共同增强剪力墙,并进行低周往复荷载试验,对比分析剪力墙的破坏模式以及承载力、自复位能力、延性、耗能能力等抗震性能。研究结果表明：与普通钢筋混凝土剪力墙相比,SMA和ECC共同增强剪力墙不仅损伤小,实现功能的快速修复,而且自复位能力达到85%以上,构件复位效果显著;同时表现出较好的延性。     

加筋混凝土梁延性系数计算方法

由于纤维增强复合材料(FRP)筋不存在屈服状态,传统的延性系数计算方法不适用于FRP筋混凝土梁和混合配筋(钢筋+FRP筋)混凝土梁。为了提出一个相对完善的、统一的加筋混凝土梁截面延性计算方法,在对既有各类加筋混凝土梁延性指标计算方法进行分析的基础上,从抗震对结构延性的要求出发,依据延性系数的定义与动力要求统一的原则,推导得出了加筋混凝土结构延性系数-地震力降低系数(μ-C)关系式。依据等位移下的μ-C关系式,提出了加筋混凝土梁延性系数的计算方法。通过对比延性系数计算值与既有试验值,证明了该方法的有效性。对混凝土及钢筋强度、混凝土极限压应变、截面有效配筋率和FRP筋配筋刚度比等影响加筋混凝土梁延性的因素进行了参数化分析。结果表明:加筋混凝土梁的延性随着混凝土强度和极限压应变的增加而提高,随着钢筋强度、有效配筋率和FRP筋配筋刚度比的提高而降低。     

配置500 MPa纵筋钢筋混凝土框架顶层端节点抗震性能试验研究

按照《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）设计了6个配置500 MPa 纵筋的钢筋混凝土框架顶层端节点,并进行了低周反复加载抗震性能试验,验证了规范规定的抗震措施对配置500 MPa 钢筋的顶层端节点的有效性,分析了配置500 MPa 级钢筋的顶层端节点的受力特点、节点区的破坏形态以及节点的综合抗震性能,并与受力条件基本相同的配置 HRB335级纵筋节点的受力性能进行了对比,对采用不同延性指标评价配置不同强度钢筋节点的延性性能差异进行了讨论。     

预应力型钢混凝土框架结构竖向反复荷载作用下抗震性能试验研究

通过对1榀柱中内置型钢和1榀梁柱均内置型钢的预应力型钢混凝土框架的竖向反复荷载试验, 研究预应力型钢混凝土框架的破坏机制、滞回特性、延性、刚度和耗能等性能。结果表明：预应力型钢混凝土框架梁是梁铰破坏机制,极限状态时 “拱效应”提高了框架梁的承载能力;预应力型钢混凝土框架梁滞回曲线饱满,变形恢复能力小于普通预应力混凝土框架梁;预应力型钢混凝土框架梁位移延性系数均值为4.8,普通预应力混凝土框架梁的为4.18,均有较好的延性;等效黏滞阻尼系数介于0.258~0.323之间,说明2个试件破坏时截面具有良好的耗能能力;参数分析表明,试件延性系数受含钢率影响不大,随内置型钢截面高度与梁截面高度比值增大而增大。     

水平双向加载条件下钢筋混凝土核心筒抗震性能试验研究

为了研究多维地震作用下钢筋混凝土核心筒结构的抗震性能,对2个尺寸配筋相同的钢筋混凝土核心筒试件分别进行了水平单向加载和水平双向加载条件下的拟静力试验。重点比较了双向加载对核心筒的破坏形态、破坏机理、承载能力、耗能能力、延性等方面的抗震性能的影响。结果表明：水平双向加载对核心筒抗震性能有显著影响,水平双向荷载作用使得核心筒的承载力较单向荷载作用明显下降,同时严重削弱了筒体变形和延性性能。初步研究结果显示仅考虑单向地震动作用分析混凝土核心筒结构的抗震能力可能严重偏于不安全,应引起学术和工程界的高度重视。     

火电厂主厂房型钢混凝土混合结构异型中节点抗震性能试验研究

火电厂主厂房型钢混凝土混合结构中存在由于错层、变梁变柱截面引起的异型中节点,选取5个代表性节点进行1∶5缩尺拟静力试验,研究该类节点的滞回性能、耗能能力、延性、刚度退化以及承载能力。研究结果表明：受强梁弱柱特性的影响,4个型钢混凝土异型中节点主要发生不利于抗震的柱端塑性铰破坏,而钢筋混凝土异型中节点由于梁柱刚度比较大主要发生核心区剪切破坏;大小梁错层高度对型钢混凝土异型中节点的承载力、延性性能与刚度特性均有一定的影响,但规律并不明显;型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁异型中节点的耗能能力强于钢筋混凝土异型中节点,但受破坏模式的影响,其承载能力、延性与刚度等均低于钢筋混凝土异型中节点;相比采用钢筋混凝土梁的型钢混凝土异型中节点,采用型钢混凝土梁的型钢混凝土异型中节点的开裂荷载高,初始刚度较大,但承载力、延性与耗能能力并未得到明显提高。