砌体结构外套预制钢筋混凝土墙板加固及隔震加层振动台试验研究

我国部分地区仍存在大量的上个世纪七八十年代的砖砌体结构房屋,所以当时建造的相当一部分砌体结构房屋缺乏相应的抗震设防措施。目前业内对于时间长久的砌体结构大多是借助外套预制钢筋混凝土墙板来进行加固,这种方式目前来看取得了较好的效果。本文主要是基于这一基础之上,分析了提出在砌体加固之后的加层隔震振动台研究,从而进一步的分析加层隔震对加固情况的影响情况。建立振动台试验,从而明确了所提出的加固方案的实际的抗震性能。     

既有结构外套增层隔震加固振动台试验研究

应用外套结构加固方法及加层减振体系的设计方法,对既有14层剪力墙结构进行外套增层隔震加固设计,研究增层隔震对加固效果的影响。建立1/6缩尺结构试验模型,设计橡胶隔震支座,通过调整隔震层刚度完成层间隔震结构与非隔震结构的振动台试验。对比分析隔震与非隔震结构前两阶频率变化,分析隔震与非隔震结构位移、加速度、混凝土应变响应以及破坏现象的区别。结果表明:增层隔震加固体系能够明显延长结构的二阶周期,并有效地控制结构地震响应;外套结构与原结构协同作用良好,均未发生破坏;既有结构外套增层隔震加固设计方法是可行性的。研究为既有结构抗震加固设计提供有益借鉴。     

预制自保温钢筋混凝土墙板加固震损框架试验研究

为了达到震后快速加固修复和建筑节能改造等综合加固改造目的,提出采用三明治式预制自保温钢筋混凝土墙板（PISW）对震损钢筋混凝土框架进行快速加固的方法。开展了4榀采用预制自保温钢筋混凝土墙板加固震损框架模型的低周往复加载试验,研究了预制自保温钢筋混凝土墙板与损伤框架之间的连接构造以及墙板配筋率对加固效果的影响,分析了试件的破坏特征、滞回性能、骨架曲线、耗能能力等。结果表明：采用预制自保温钢筋混凝土墙板加固方法可大幅度提高震损框架的承载能力;预制自保温钢筋混凝土墙板与损伤框架之间的界面强度是影响加固试件承载能力的主要因素;由于墙板破坏不充分,墙板配筋率的变化并未对承载力产生明显影响。基于试验研究结果提出了预制自保温钢筋混凝土墙板加固震损框架受剪承载力计算方法。     

预制减震墙板加固震损框架抗震性能试验研究

本文中提出先对震损框架进行局部修复,再采用预制减震墙板进行加固的预制减震墙板加固震损框架的方法,设计制作震损修复框架(RBF)、预制减震墙板加固震损框架(DWF)以及预制普通墙板加固震损框架(CWF)3榀足尺试件,对其进行拟静力加载试验,对比研究3个试件的滞回性能、承载能力、破坏形态以及延性等抗震性能。结果表明：对震损框架进行局部修复,再采用预制减震墙板对其进行抗震加固可提高震损修复框架的抗侧刚度、承载能力和屈服后的变形能力;预制减震墙板加固震损框架(DWF)滞回曲线稳定、饱满,其承载力衰减缓慢,具有良好的持续抵抗外荷载的能力,不改变震损修复框架结构的受力和破坏特征,其变形能力满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》罕遇地震作用下1/50层间位移角的要求,具有良好的抗倒塌能力;预制减震墙板单元与框架间的拉结筋构造措施提高了结构的整体性,保证了预制减震墙板既定的摩擦滑移耗能机制的有效实现。     

低矮砌体结构隔震与非隔震振动台对比试验研究

摘要： 为将橡胶支座隔震技术应用到在我国村镇低矮砌体结构房屋,在室内地坪以上设置隔震层,设计和制作了隔震与非隔震结构模型试件,对其进行振动台对比试验。模型选取未设置构造柱圈梁的两层砖砌体结构,采用1/2的缩尺比例制作。通过对隔震和非隔震结构模型的动力特性、加速度反应、层间位移反应、层间剪力和结构剪重比进行对比分析,研究了低矮砌体结构隔震技术的减震效果,验证了相应构造措施的适用性。振动台试验表明：隔震结构模型在峰值加速度800gal（相当于10度设防）的地震波激励下,没有开裂和破坏,支座复位情况良好;设置隔震层可有效降低结构的自振频率,对加速度、层间位移、基底剪力的减震效果明显,在输入峰值加速度400gal的地震波时,顶层加速度减震率达67%,层间位移减小率为34%,基底剪力减震率达68%;随着地震动强度的增加,隔震结构的减震效果呈增加趋势。研究结果为低矮砌体结构民居隔震技术的应用和相关标准的编制提供参考。     

预制混凝土剪力墙隔震结构振动台试验研究

为研究预制混凝土剪力墙(PCSW)隔震结构的抗震性能,设计了1个1/4缩尺结构模型,通过改变边界条件形成两种结构,分别为PCSW隔震结构及非隔震结构,并对其进行振动台试验.通过对结构动力特性和地震反应的对比分析,研究了PCSW隔震结构的减震效果和耗能特性.结果表明:高阻尼隔震支座具有较小的水平刚度,降低了PCSW隔震结构的自振频率;高阻尼隔震支座具有良好的耗能性能,提高了PCSW隔震结构的阻尼比;随着输入峰值加速度的变化,PCSW隔震结构的频率和阻尼比具有良好的稳定性;PCSW隔震结构的加速度、层间位移、基底剪力隔震效果明显;在输入峰值加速度400 gal时,顶层绝对加速度减震率达65％,顶层层间位移减小率达60％,基底剪力隔震率达48％;随着输入峰值加速度的增大,PCSW隔震结构的基底剪力隔震率呈增加趋势.     

配筋砌体单层房屋模型振动台试验研究

配筋砌体以其受力性能好,施工便捷,节省建筑材料,在防止房屋开裂方面有显著效果等诸多优点而正在逐步成为我国小高层住宅房屋的主导型新型墙体材料之一。通过一个混凝土小型空心砌块配筋砌体单层房屋模型的振动台试验,探讨了配筋砌体房屋的动力性能、墙体内钢筋的应变变化、配筋剪力墙和非配筋隔墙的相互作用以及在试验过程中模型房屋的刚度、阻尼的变化等,考察了配筋砌体模型房屋的受力情况和破坏过程。试验表明配筋砌体房屋有良好的抗震性能。     

附加减震外挂墙板钢筋混凝土框架结构振动台试验研究

为研究附加减震外挂墙板结构的抗震性能,设计并制作了一个1/2缩尺的单跨两层钢筋混凝土框架结构模型,并在结构的Y方向附加减震外挂墙板形成减震结构,X方向未布置墙板,形成作为对比的抗震结构。选取两条天然地震动,分别对结构Y方向和X方向施加单向地震动,进行了多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的振动台试验,对比研究了两种结构的动力特性和地震响应。试验结果表明：在设防地震和罕遇地震作用下,减震结构的损伤程度和地震响应均小于抗震结构,表现出良好的减震效果;两种结构损伤最大位置均出现在框架梁端和柱底,减震外挂墙板未改变主体结构的损伤模式;试验过程中,U形金属消能器能够产生预期的履带式滚动变形,且基本保持完好;罕遇地震作用下,外挂墙板仍保持完好,表明该结构体系可有效控制外挂墙板的损伤。     

体外预应力加固砌体结构振动台试验研究

基于地震作用下砌体结构墙体通常由于受剪能力不足而发生破坏的特点,提出了体外预应力对砌体结构进行抗震加固的方法,即在墙体两侧埋设并张拉预应力筋,使墙体在交角处和主要受力段受到预压力,以提高墙体的抗剪强度,改善砌体结构的抗震性能.为了验证该方法的有效性,制作了2个1:4整体模型,其中1个模型采用体外预应力法加固,进行了模拟...     

多层隔震与非隔震框剪结构振动台对比试验研究

通过对两个缩尺比为1∶25的多层钢筋混凝土框架剪力墙结构隔震与非隔震模型的模拟地震振动台对比试验,研究了隔震与非隔震结构在地震作用下的自振特性、阻尼比、地震反应特征、破坏形态和破坏机理。试验研究结果表明,与非隔震结构相比,隔震结构具有明显的减震效果。     

自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究

为研究自复位钢筋混凝土框架结构的整体抗震性能,设计了一个比例为1/2的两层自复位钢筋混凝土框架结构,通过放松结构与基础间的约束和梁柱间的约束,结构在地震作用下发生摇摆,通过预应力使结构复位,实现自复位效果。通过振动台试验,研究了试验中模型结构在各级水准地震作用下的动力特性、加速度反应、位移反应和节点局部反应,描述了模型结构的破坏位置及过程,分析了模型结构的自复位能力。试验研究表明：自复位钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能和自复位能力;结构在大震作用下有较好的延性和变形能力,震后基本无残余变形。     

Shaking table test and numerical simulation of a superimposed reinforced concrete shear wall structure

A three‐story superimposed reinforced concrete shear wall structure model was designed to be tested on the shaking table in order to study its seismic performance with horizontal seams. Its failure mode and seismic performance of both the wall and seams were analyzed. The monolithic superimposed reinforced concrete shear wall was simulated by using ABAQUS, and the static pushdown calculation was carried out. The calculated results were compared with the test results to validate the finite element simulation, thus providing theoretical support for engineering practice. The results show that the new type of superimposed reinforced concrete shear wall structure can effectively transmit the seismic force and maintain the overall performance of the structure under various working conditions.     

装配整体式剪力墙模型结构振动台试验研究

为了研究装配整体式剪力墙结构的抗震性能,设计并制作了1个12层1/5装配整体式剪力墙模型结构,选用3条地震波,通过振动台试验,研究了装配整体式剪力墙模型结构的动力特性、加速度放大系数、楼层剪力和位移及最大层间位移角等动力响应,并记录了裂缝形态。试验分析表明：模型结构的自振频率在完成第一阶段水准地震波输入后下降约20%;随峰值加速度增大,模型结构自振频率减小,加速度放大系数逐渐降低,楼层剪力逐渐增大;在塑性阶段,预制墙板顶部或底部与现浇楼板连接部位出现多条水平裂缝,且沿模型高度分布较为均匀,模型结构的非线性变形明显,层间位移角显著增大,自振频率显著降低;采用层间位移角对其进行抗震性能评价,在8度抗震设防时该结构具有良好的抗震性能,但应加强预制墙板与楼板的连接,增强其整体性,避免楼层通缝的出现。     

无筋砌体结构多层住宅振动台试验与抗震性能评估

目前,我国城镇大量砌体结构老旧多层住宅面临抗震加固、功能提升等需求.为研究该类结构的抗震性能,进行一个5层无筋砌体结构模型的模拟地震振动台试验,测试分析了 7度多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的裂缝损伤发展状况以及楼层加速度、位移、自振频率、阻尼等变化规律.同时,进行非线性有限元分析,并用基于抗震鉴定标准、基于承载能...     

体外预应力自复位钢筋混凝土框架#br# 抗震性能振动台试验研究

体外预应力自复位框架结构（EPSCF）是一种新型结构控制抗震结构,主要结构控制技术包括铰接节点构造、提供结构抗侧刚度的体外预应力措施以及采用阻尼器的位移控制措施。在已有二维EPSCF结构基础上提出三维EPSCF结构,并进行1/3比尺三维EPSCF模型结构振动台试验研究其抗震性能,试验内容包括模型设计与制作、测点布置以及结构地震响应分析。试验结果表明：罕遇地震作用下,经过设计的EPSCF结构的加速度地震响应仅为常规设计框架的1/3~1/2,而位移地震响应能满足预设要求,罕遇地震作用下的层间位移角约为1/60、接近于常规设计框架,试验结果表明EPSCF结构具有更小的加速度响应,位移响应能得到有效控制。在地震作用下,EPSCF主体结构无损伤、残余变形很小、仅阻尼器屈服,表现出良好的免损伤、易更换的韧性结构特性。     

砖土混合结构抗震加固振动台试验研究

针对我国西北农村地区砖土混合结构抗震性能差的问题,提出设置“弱框架”的加固方法,主要包括在土坯墙关键受力部位内外开槽,对称配置水平与竖向砂浆配筋带加固;角钢-砂浆面层加固四角承重砖柱;木屋盖与墙体顶部后设的砂浆配筋带通过粗铁丝可靠拉结。通过对1/2缩尺模型进行加固及振动台试验,分析其地震反应及损伤情况以验证上述加固措施的有效性。结果表明：9度罕遇地震烈度下,模型仍表现出足够的承载力和变形能力;模型X、Y向刚度下降达到67.72%和77.77%,加固措施有效;模型墙顶X、Y向最大位移角达到1/22、1/19,房屋结构延性得到改善,增强了罕遇地震下结构的抗倒塌性能。     

钢筋混凝土巨型框架结构及附单向TMD装置的减震结构振动台试验研究

为了研究钢筋混凝土巨型框架结构体系的抗震性能及其地震作用损伤机理,设计制作1/25的缩尺模型,并设计加工了一套调谐质量阻尼器（TMD）装置安装在模型结构顶部,进行振动台试验,得到结构的动力特性和位移响应,并对比分析了TMD的减震效果。结果表明：当在峰值加速度为0.140g的地震波作用后（相当于原型7度多遇地震）,模型结构处在弹性工作状态,在峰值加速度为0.400g的地震波作用后（相当于原型7度基本烈度）,模型结构出现轻微破坏,在峰值加速度为0.880g的地震波作用后（相当于原型7度罕遇地震）,模型结构出现中等破坏,该原型结构可以满足抗震设计的要求;TMD装置具有较好的减震效果。