异形柱框架滞回性能对比分析

以三榀柱截面配钢形式不同的异形柱中框架为研究对象,分别为钢筋混凝土异形柱框架、型钢混凝土异形柱框架和钢管混凝土异形柱框架,采用有限元分析软件OpenSees对三者分别进行滞回性能分析。研究结果表明:型钢混凝土异形柱框架和钢管混凝土异形柱框架较钢筋混凝土异形柱框架在耗能能力等方面都有较大提高。     

型钢混凝土异形柱框架地震反应特性研究

论文采用有限元软件ANSYS分别建立了三组对比模型。计算分析了钢筋混凝土异形柱和型钢混凝土异形柱框架,具有型钢相同含钢率的型钢混凝土矩形柱和型钢混凝土异形柱框架,具有等形心轴惯性矩的钢筋混凝土矩形柱、钢筋混凝土异形柱和型钢混凝土异形柱框架。研究了对比模型在水平地震作用下的振动反应特性。得出型钢混凝土异形框架柱的扭矩和层间位移都较小;具有等形心轴惯性矩的钢筋混凝土矩形柱、钢筋混凝土异形柱和型钢混凝土异形柱框架三种结构的框架柱扭矩和层间位移非常接近,具有相似的振动反应特性。     

型钢混凝土异形柱框架角节点抗扭承载力有限元分析

型钢混凝土异形柱结构是指在钢筋混凝土异形柱截面中配置型钢的结构。它结合了钢筋混凝土异形柱结构和型钢混凝土结构的优点,具有广阔的应用前景。本文利用ABAQUS软件对型钢混凝土异形柱框架角节点在纯扭荷载作用下的情况进行了有限元模拟分析。分析结果表明,型钢对于节点的抗扭承载力的提高作用明显。根据叠加方法并通过引入考虑组合作用的节点抗扭承载力影响系数对型钢混凝土异形柱框架角节点建立了抗扭承载力计算公式。     

型钢混凝土异形柱结构受力性能研究的发展现状

型钢混凝土异形柱结构不仅具有异形柱结构的房间柱棱不凸出、美观适用、实际得房率高等优点,同时能够克服钢筋混凝土异形柱结构承载能力不足、抗震性能差等缺点,对于进一步推广异形柱结构具有重要意义。在综合介绍型钢混凝土异形柱结构研究背景的基础上,分析了型钢混凝土异形柱轴心受压性能、偏心受压性能、受剪性能和抗震性能、型钢混凝土异形柱框架节点的受剪性能和抗震性能、型钢混凝土异形柱框架的抗震性能以及构造要求等方面的研究现状,指出了型钢混凝土异形柱结构受力性能研究领域有待进一步解决的问题,为该领域的深入研究及型钢混凝土异形柱结构的设计应用提供参考。     

型钢混凝土异形柱结构受力性能研究的发展现状

型钢混凝土异形柱结构不仅具有异形柱结构的房间柱棱不凸出、美观适用、实际得房率高等优点,同时能够克服钢筋混凝土异形柱结构承载能力不足、抗震性能差等缺点,对于进一步推广异形柱结构具有重要意义。在综合介绍型钢混凝土异形柱结构研究背景的基础上,分析了型钢混凝土异形柱轴心受压性能、偏心受压性能、受剪性能和抗震性能、型钢混凝土异形柱框架节点的受剪性能和抗震性能、型钢混凝土异形柱框架的抗震性能以及构造要求等方面的研究现状,指出了型钢混凝土异形柱结构受力性能研究领域有待进一步解决的问题,为该领域的深入研究及型钢混凝土异形柱结构的设计应用提供参考。     

钢管混凝土、型钢混凝土、钢筋混凝土平面框架耐火性能对比分析

对常温下承载能力和刚度接近的钢管混凝土柱—钢梁平面框架、型钢混凝土平面框架、钢筋混凝土平面框架火灾下的破坏形态和耐火极限进行了对比分析。研究表明,三种框架的破坏形态存在明显差别,钢管混凝土框架出现了钢梁破坏,其他两种框架出现了受火柱破坏,型钢混凝土框架耐火性能最好。     

L型打孔型钢异形柱节点试验研究

试验按1∶1制作了3个L型异形柱框架节点,其中包括1个普通钢筋混凝土异形柱节点,1个增配肢端钢片式空腹桁架式型钢异形柱节点,1个增配打孔肢端钢片式空腹桁架式型钢异形柱节点。基于3个L形混凝土异形柱框架节点在低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析研究各异形柱框架节点的裂缝开展、破坏形态、节点核心区的抗剪承载能力、滞回特性等抗震性能。试验表明:与普通的混凝土试件相比增配型钢的试件的破坏荷载和位移都大幅增大;滞回曲线更加饱满,且总体来说型钢打孔与否影响不大;节点区内柱和梁纵筋的应变减少很多,且打孔型钢减少的更多。总体来说,打孔型钢的短筋增加了与混凝土的相互作用,增加的节点的整体性能。     

型钢混凝土异形柱研究现状及分析

异形柱住宅结构,因其具有柱肢厚度与填充墙相等,室内没有柱楞突出,便于装修和家具布置,增加实际使用面积等优点,得到广大用户和开发商的青睐。但是普通钢筋混凝土异形柱具有延性差、承载能力有限、梁柱节点布筋复杂,不利于施工等弱点,使其应用受到了一定的限制。型钢混凝土异形柱继承了型钢混凝土承载能力高、延性好的优点,同时能克服钢筋混凝土异形柱的不足,因此,有望在住宅结构中发挥重要作用,应用前景广阔。本文主要介绍型钢混凝土异形柱的特点及国内外的研究现状,提出型钢混凝土异形柱推广应用亟待解决的问题。     

型钢混凝土框架结构的研究现状与展望

对型钢混凝土结构的特点进行了阐述,引出了型钢混凝土框架结构,分析了其组成和研究的必要性,并总结了国内外对型钢混凝土矩形柱框架及异形柱框架的研究现状,提出了有待进一步研究的问题。     

空腹桁架式型钢混凝土框架柱抗震性能的试验

为了研究空腹桁架式钢骨型钢混凝土框架柱的抗震性能和抗震设计方法,对5根空腹桁架式型钢混凝土框架柱和2根普通钢筋混凝土框架柱进行往复加载对比试验。试验结果表明:空腹桁架式型钢混凝土框架柱具有良好的延性和耗能能力。通过与钢筋混凝土框架柱的比较并利用现行设计规范的有关规定,给出空腹桁架式型钢混凝土框架柱的抗震设计建议。     

某超高层框架核心筒结构方案对比分析

超高层建筑中结构体系的选择至关重要,将直接影响整个工程的经济合理性。文章对某一超高层框架核心筒结构分别采取了以下三种结构体系进行了整体结构计算:钢筋混凝土框架核心筒结构、型钢混凝土柱框架与钢筋混凝土核心筒结构、钢管混凝土柱-钢梁框架与钢筋混凝土核心筒结构,并从承载能力、抗震性能、工程经济效益等角度对三种方案进行了对比分析。     

低周反复荷载下型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁异形节点破坏机理及受力性能研究

型钢混凝土框架-混凝土分散剪力墙火电厂主厂房结构体系中存在着大量钢骨混凝土柱-钢筋混凝土梁异形节点,该类节点属于变柱、左右梁高不等且存在错层的异形节点,通过低周反复加载试验研究该类节点的破坏机理和受力性能。研究结果表明:该类节点破坏过程均经历了初裂、通裂、极限、破坏4个特征阶段,最终均发生柱端塑性铰破坏。在强震作用下,型钢混凝土结构相对于普通钢筋混凝土结构构件具有良好的后期变形和承载能力。该类异形节点的受力机理可以通过斜压杆模型与钢桁架模型解释。     

钢结构和组合结构异形柱

从钢筋混凝土异形柱的特点出发,针对钢结构住宅建筑,分别提出了一种钢结构和一种组合结构的异形柱新型式———方钢管组合异形柱和方钢管混凝土组合异形柱,并分析了两种新型异形柱的结构特点,研究了两种异形柱的计算方法。     

核芯型钢混凝土(CSRC)结构应用前景及抗震性能分析

核芯型钢混凝土(CSRC)结构体系是型钢混凝土(SRC)结构和核芯钢管混凝土结构的发展,相对普通钢筋混凝土框架结构体系具有较好的抗震性能,并可与短肢剪力墙结构和异形柱结构体系相结合,形成核芯型钢混凝土短肢剪力墙和核芯型钢异形柱结构体系。核芯型钢混凝土(CSRC)结构体系能有效实现小高层住宅和办公楼的建筑、结构、经济三者的合理协调,在小高层住宅结构和办公楼结构中体现出较好的性能优势和经济效益,具有较好的应用推广前景。文章对核芯型钢混凝土结构体系的应用前景、性能特点、目前国内外的应用和研究现状以及该结构体系目前存在的主要问题进行了综合分析,并结合工程设计实例提出了核芯型钢混凝土结构体系抗震设计的设计思路,文章可为核芯型钢混凝土结构应用推广和研究开展提供有益参考。     

某高层框架-核心筒外框架结构选型研究

某高层建筑地上38层,结构总高度139.2 m,采用框架-核心筒结构。本文针对其外框架部分进行结构选型研究,对外框架采用钢筋混凝土柱-钢筋混凝土梁、型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁、钢管混凝土柱-型钢混凝土梁三种方案进行比选,根据JGJ3—2010《高规》关于高层建筑结构的设计要求,对结构在风荷载和地震作用下结构抗侧性能进行比较,并且结合三种方案的经济性,最终确定外框架采用型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁的方案。     

型钢混凝土柱的界限破坏和轴压比限值

探讨了型钢混凝土柱发生不同界限破坏状态的条件 ,分析了界限破坏状态的定义不同对型钢混凝土柱轴压比限值的影响 ,指出在充分考虑型钢受弯的情况下 ,配工字形型钢混凝土柱的轴压比限值并不能比普通钢筋混凝土显著提高 ,建议在抗震设计中采用配钢管或十字形型钢的型钢混凝土柱 ,以提高柱的延性。     

国际期刊导读

1抗震工程中的钢-混凝土组合结构体系分析 摘要：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。     

实腹式型钢混凝土异形柱截面曲率分析及延性研究

型钢混凝土柱是一种抗震性能优越的组合构件,经常被用于高层或超高层建筑中。近年来为了满足建筑物美观及室内装饰装修的要求,国内外学者针对型钢混凝土异形柱开展了相关研究,其中最常见的异形柱截面类型为十字形、L形和T形。以收集的型钢混凝土异形柱抗震性能试验为基础,对型钢混凝土异形柱的截面曲率进行分析,通过弯矩-曲率曲线研究曲率与构件变形性能的关系,确定异形柱屈服曲率和极限曲率的计算方法,利用截面屈服曲率和极限曲率得出位移延性系数。通过参数分析,研究构件的截面曲率变化情况,并通过参数拟合,提出适用于3种截面类型的型钢混凝土异形柱屈服曲率和极限曲率的简便计算公式,该公式可为实腹式型钢混凝土异形柱的变形计算以及抗震设计提供参考。     

带不同类型边框柱的剪力墙力学性能试验

通过对钢管混凝土边框柱-钢筋混凝土剪力墙板的组合剪力墙(简称钢管混凝土剪力墙)以及带型钢混凝土边框柱和带钢筋混凝土边框柱的剪力墙的滞回性能试验,揭示钢管混凝土剪力墙具有较好的抗震性能。在此基础上,对试验剪力墙的荷载-变形关系进行有限元模拟,模拟结果与试验结果吻合良好。     

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。