钢筋混凝土深梁填充钢框架的恢复力模型

为了提高钢结构初始刚度和抗震性能,实现结构刚度可在一定范围内渐变,可把深梁作为一种新型抗侧力结构形式。本文介绍这种新型的高层抗震加固结构体系—钢筋混凝土深梁。通过水平低周反复荷载模型试验,得到内填钢筋混凝土深梁钢框架结构的滞回曲线。试验结果显示:试件的滞回曲线饱满且骨架曲线有明显的塑性流动阶段和荷载下降阶段,证明内填混凝土深梁钢框架结构抗震性能良好;试验过程中,首先钢筋混凝土深梁破坏退出工作,随后钢框架发生破坏。因此,钢筋混凝土深梁可作为结构抗震设防的第一道防线,钢框架作为结构的第二道防线。同时,利用得到的试验数据进行回归分析,建立该结构恢复力模型,可用于填充钢筋混凝土深梁结构的弹塑性反应分析。     

深梁填充钢框架的发展与研究进展

江力强  郑宏  赵鹏  袁晓洒 《建筑科学与工程学报》2015,(4):80-85

Experimental investigation of composite steel plate deep beam infill steel frame

Steel frame and shear wall infill steel frame are two commonly lateral load resisting systems used in building structures. To realize the modulation of initial stiffness of steel structures, make it easily assembled and removed and prevent plastic hinges developing in the frame columns and collapse of all structure, a new anti-seismic infill wall system, composite steel plate deep beam (CDB), is introduced. The system uses steel plate deep beam with a precast reinforced concrete panel attached one side. This paper describes the experimental work related to the tests of CDB under cyclic loads. The experimental results of one pure steel frame (PF) and two composite steel plate deep beam infill steel frame (CDBF) with different span-height ratio are summarized and discussed, the hysteretic loops were obtained. Based on the test results, effects of the CDB on the load capacity, ductility, hysteretic property and energy-dissipation of the pure steel frame were analyzed. The results show that the CDB enhances the initial stiffness and load capacity by a large margin, and the hysteretic loops are replete and the skeleton curves have apparent stage of plastic flow, the ductility and energy dissipation capacity of the test specimens are enhanced. Lastly, regression analysis based on the tests data, and restoring force model can apply to elastoplastic response analysis of the CDBF systems. Therefore, the deep beam can be used as the first defense line of earthquake-resistance, and the steel frame can be used as the second.     

延性节点钢框架结构的抗震性能分析

为简化延性耗能节点钢框架结构的数值计算,利用延性耗能节点简化理论模型分别对6层、12层的翼缘削弱型节点钢框架和盖板加强型节点钢框架进行简化,并对框架简化模型和实际框架模型进行模态分析;提取框架结构的前3阶基本周期并计算阻尼比,并对框架结构简化模型和实际模型开展El Centro波和Taft波2种地震波下的动力时程分析,将框架简化模型计算得到的框架基本周期、柱顶位移和柱底剪力时程曲线与实际框架模型的数值计算结果进行对比。结果表明:整体上框架简化模型和实际框架模型的数值计算结果吻合较好,翼缘削弱型节点框架简化模型计算的框架基本周期比实际模型计算值稍小,相对误差在8.5%以内,而盖板加强型节点框架简化模型计算的框架基本周期比实际模型计算值稍大,相对误差在4.0%以内;柱顶位移和柱底剪力时程曲线吻合较好。延性节点简化理论模型用于框架结构动力计算具有极高的计算精度,可有效分析延性节点钢框架结构的抗震性能。     

空间钢构架混凝土简支深梁静力性能试验研究和设计建议

为研究空间钢构架混凝土简支深梁的静力性能,进行了4根空间钢构架混凝土深梁试件和作为对比试件的2根普通钢筋混凝土深梁在竖向对称集中荷载作用下的模型静载试验。试验参数为跨高比、配筋方式等。试验结果表明,与相同条件（除配筋方式外）的普通钢筋混凝土深梁相比,配置空间钢构架的混凝土深梁不仅刚度增大,而且其受剪承载力和变形能力也有较大幅度的提高,合理配置空间钢构架可改善混凝土深梁的延性。除配置水平和竖向分布钢筋外,沿主拉应力迹线方向配置斜向分布钢筋,或沿主压应力迹线方向设置斜向暗梁等措施可进一步提高空间钢构架混凝土深梁的受剪承载力。结合试验结果及其分析,给出了空间钢构架混凝土深梁的设计建议和构造要求,包括深梁内空间钢构架的配置范围、材料要求、混凝土保护层厚度、承重空间钢构架设计方法以及深梁内斜向分布钢筋、斜向暗梁的构造要求等。图13表4参10     

钢框架作为柱间支撑在门式刚架结构中的应用

因使用功能的需要,轻钢厂房内常常出现不允许设置柱间支撑的情况。研究利用由钢柱、钢梁组成的钢框架在平面内具有刚度较大、不易变形的特点,在局部适当跨间设置钢框架作为柱间支撑来代替普通柱间支撑使用,为结构单元提供必须的纵向刚度。选取几种常用的支撑体系进行受力分析、对比,论证钢框架支撑在轻钢结构厂房中使用的适用性、合理性、经济性,为类似工程提供参考。     

传统风格建筑钢框架结构拟静力试验研究

为研究传统风格建筑的钢框架结构的破坏形态和抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的一传统风格建筑钢框架结构为原型,按1∶2缩尺比例制作了试验模型,对其进行了低周反复加载试验。试验中观察了钢框架结构的受力过程及破坏形态,得到了结构的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、应变特征、延性、耗能性能、刚度与承载力退化等。试验结果表明: 传统风格建筑钢框架结构的斗、栱构件在水平荷载作用下可作为第一道抗震防线,梁端塑性铰发展充分,满足“强柱弱梁、强节点弱构件”的抗震要求;滞回曲线出现捏拢现象,呈Z形变化,表现出剪切滑移特征,与常规钢框架结构有明显的差异;在加载前期刚度退化较为显著;结构破坏时,极限位移角达到1/20,承载力退化系数接近0.9,表现出良好的抗倒塌能力和稳定的承载力。