混凝土桥墩塑性铰区箍筋用量RBFNN改进算法

为提高混凝土桥墩塑性铰区箍筋用量的计算精度,针对已有文献所提出的延性桥墩塑性铰区箍筋用量的近似计算公式的不足,在其基础上,引入径向基网络理论,改进其计算方法.以轴压比、纵筋配筋率、混凝土轴心抗压强度、实测延性系数为输入参数,力学含箍率为输出参数,建立精确径向基网络模型,以多组试验数据为训练样本,对网络进行训练,得到具有高度非线性映射关系的网络模型,通过新的试验数据对网络进行了检验,并与采用非线性最小二乘法拟合公式的计算结果进行了比较.结果表明:用训练成熟的径向基网络进行仿真,避免了诸多人为因素的影响,大大提高了计算结果的精度,使得计算更加准确、高效.因此,径向基网络应用于延性桥墩塑性铰区箍筋用量计算是可行并实用的.     

高强钢筋增强UHPC-NC组合桥墩塑性铰长度

为探讨高强钢筋增强UHPC-NC组合桥墩塑性变形能力,应用大型有限元程序ABAQUS,结合Mander本构模型、双折线本构模型、UHPC材料本构关系和混凝土损伤塑性模型,建立了高强钢筋增强UHPC-NC组合桥墩延性分析模型,通过与不同UHPC加固高度的钢筋混凝土桥墩和不同加载角度下UHPC箱型桥墩拟静力试验结果对比验证了模型的有效性。在此基础上,进一步提出塑性铰区域长度确定方法,探讨轴压比、纵筋直径、纵筋屈服强度以及试件高度等参数对组合桥墩塑性铰区域长度的影响规律,评估规范塑性铰长度建议公式的适用性,建立了UHPC-NC组合桥墩等效塑性铰长度计算公式。结果表明：组合桥墩塑性铰区域长度随轴压比增大单调递减,随试件高度的增大单调递增,随纵筋直径和屈服强度的增大表现出先增大后减小的变化趋势;当轴压比接近0.5时,UHPC的破坏与受拉区纵筋的屈服同步发生,当纵筋直径和屈服强度分别为16 mm、500 MPa时,墩底塑性铰区域耗能能力达到最优。与数值分析结果的对比进一步表明：规范建议的计算公式在一定程度上将低估组合桥墩的塑性变形能力,建立的等效塑性铰回归公式可为高强钢筋增强UHPC-NC组合桥墩...     

蜂窝式可替换塑性铰框架试件抗震性能

为避免在地震作用下梁柱翼缘相交处的焊缝发生脆性破坏,本文设计了一种蜂窝式可替换塑性铰梁柱节点,并对基于此节点的4个不同蜂窝式耗能环尺寸的框架试件模型进行低周往复加载的ABAQUS有限元模拟和加载试验,分析各框架试件有限元模型和试验试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能等,研究蜂窝式耗能环的法向厚度和径向厚度对节点框架滞回性能的影响。结果表明：蜂窝式可替换塑性铰节点框架的滞回曲线较为饱满,具有良好的耗能能力;等间距地增加蜂窝式耗能环阵列的径向厚度,可以提高蜂窝式梁柱节点框架的耗能能力和屈服后的变形能力;蜂窝式耗能环阵列法向厚度从H型钢梁腹板厚度增加到3倍H型钢梁腹板厚度时,蜂窝式梁柱框架试件的耗能能力显著提高。蜂窝式梁柱框架试件试验中蜂窝式耗能单元的破坏位置与蜂窝式梁柱框架试件有限元模型中应力分布较大的位置几乎完全吻合,符合实际情况。相较于传统钢结构梁柱抗震节点,蜂窝式可替换塑性铰梁柱节点将梁柱焊缝处的脆性破坏转化为梁上特定位置的破坏,充分转移梁柱节点焊缝处的应力,蜂窝式可替换塑性铰节点保护了梁柱节点焊缝,能够有效实现塑性铰外移。蜂窝式可替换塑性铰节点有效减少梁柱节点焊缝开裂现象,降低钢结构在大震下发生焊缝开裂而倒塌的几率,易于模块化工厂加工,显著提高施工效率,便于消防管道、电缆等设施的转向和穿线。     

SSI效应对人工塑性铰抗震性能影响的研究

将某一实际的６层框架结构简化为由变截面梁单元组成的平面杆系结构，并考虑结构材料的非线性特性，将地基土视为粘弹性介质，详细研究了地基土—上部结构相互作用（ＳＳＩ）效应对人工塑性铰（ＡＰＨ）抗震性能的影响。将这样真实的ＳＳＩ体系做被动抗震控制分析尚属首次。本文的结论对上部结构抗震控制措施的设计具有一定的理论指导意义。     

蜂窝式可替换塑性铰框架试件抗震性能

为避免梁柱翼缘相交处的焊缝在地震作用下发生脆性破坏,本文设计了一种蜂窝式可替换塑性铰梁柱节点,并对基于此节点的4个不同蜂窝式耗能环尺寸的框架试件模型进行了低周往复加载的ABAQUS有限元模拟和低周往复加载试验。充分分析了各框架试件有限元模型和实验试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能等,探讨蜂窝式耗能环的法向厚度和径向厚度对此节点框架滞回性能的影响。分析结果表明：蜂窝式可替换塑性铰节点框架的滞回曲线较为饱满,具有良好的抗震性能;等间距地增加蜂窝式耗能环阵列的径向厚度,可以提高蜂窝式梁柱节点框架的耗能能力和屈服后的变形能力。蜂窝式可替换塑性铰节点保护了梁柱节点焊缝,能够有效实现塑性铰外移。     

采用UHPC材料连接的装配式桥墩抗震性能研究

为了研究采用超高性能混凝土(UHPC)材料连接的装配式桥墩的抗震性能,结合实际工程,采用ABAQUS分别建立了UHPC材料连接的装配式桥墩和整体现浇桥墩的有限元模型,并对2种类型桥墩进行抗震性能分析.结果 表明:采用UHPC材料连接的装配式桥墩与整体现浇桥墩的破坏过程和破坏形态相近,在设计时应加强装配式桥墩立柱标准段下...     

钢筋混凝土桥墩基于性能的抗震设计研究

从基于性能的抗震设计理念出发,给出了桥梁结构的性能目标及各性能水准下的桥墩地震破损描述,明确并量化了桥墩的抗震性能目标及验算内容.给出了小震不坏及可控制中震损伤的验算方法,指出了大震时最大位移验算的不足,提出了桥墩大震时的验算指标应能同时考虑最大位移与累积损伤影响.引入滞回耗能标识累积损伤,采用能力谱法分析,给出地震损伤指数的计算与验算.最后通过算例详细介绍了基于性能的抗震设计方法与过程.     

部分填充钢管混凝土桥墩抗震性能的数值分析

目的 研究钢管径厚比和桥墩柱长细比参数对部分填充圆形钢管混凝土桥墩变形和能量吸收等抗震性能的影响.方法 在确定数值分析与实验数据吻合的基础上,采用AMRC有限元程序,对部分填充圆形钢管混凝土柱7个试件进行非线性数值分析.结果 除了λ=0.15的模型以外,最大承载力基本一致.积累吸收能量随着λ的增大而增加.Rt变化,结构的最大承载力变化不大.积累吸收能量随着Rt的增大而增加.结论 钢管径厚比和桥墩柱长细比对部分填充圆形钢管混凝土柱的变形和能量吸收的影响较小,但是填充混凝土高度对钢管局部变形发展位置影响较大.     

后张无粘结预应力装配式桥墩抗震性能分析

目的研究节段预制无粘结后张预应力环形截面桥墩的抗震性能,为此类桥墩抗震设计提供依据．方法通过贯穿柱段的纵向钢筋（耗能钢筋ED）提供柱的滞回耗能,利用ABAQUS有限元分析软件建立实体模型,对耗能钢筋配筋率、预应力筋配筋率、预应力度等参数进行分析．结果ED配筋率为0．75％时的抗震性能比0．5％时提高较多,配筋率为1．0％的抗震性能比0．75％时提高不大．预应力筋配筋率在0．5％时具有较好的抗震性能,在此基础上提高配筋率没有显著效果．预应力度的增加使得屈服强度有所提高,但耗能能力提高不明显．结论在一定范围内提高ED配筋率和预应力筋配筋率对于提高桥墩抗震性能有较为显著的效果,超过此范围提高不明显,预应力度影响不大,以此实现节段拼装桥墩经济性和力学性能的优化．     

预制拼装桥墩基于性能的抗震设计方法研究

为研究预制拼装桥墩的抗震设计方法,总结了墩顶位移的计算方法;基于等效线性化方法,将加速度反应谱转化为弹性位移反应谱,修正等效粘滞阻尼系数,给出基于性能的抗震设计流程,并通过实例进行验算。采用基于性能的抗震设计方法可以有效计算出预制拼装桥墩的设计最大承载力以及极限承载力,计算效率快,精度高。     

内置T型钢板补强圆形钢桥墩抗震性能研究

目的 研究不同数量的内置补强T型肋和用钢量对圆形钢桥墩的极限强度、延性等抗震性能的影响.方法 在确定实验数据与数值分析基本吻合的前提下,使用Abaqus有限元程序对5个内置T型肋补强圆形钢桥墩进行了非线性弹塑性数值分析.结果 各补强钢桥墩的屈服位移和最大位移大致相同,但各补强钢桥墩的强度退化的速度有明显区别.从不同定义的延性曲线上得到4T和8T类型补强肋的桥墩延性最优.若考虑用钢量等经济因素4T用钢量为8T一半却拥有相近的延性.结论 随着补强肋数的增加,钢桥墩的用钢量及强度增加,但钢桥墩的抗震延性并不与用钢量成正比增加.考虑抗震性能和经济效益等设计指标,4 T补强圆形桥墩优于其他桥墩.     

钢筋混凝土框架结构Pushover抗震性能分析

运用SAP2000Pushover对框架混凝土结构抗震性能进行了分析,得到了框架混凝土结构在多遇、罕遇条件下底部总剪力-顶点位移曲线、抗震性能点及层间位移角和塑性铰的分布结果,并对结果进行了分析与性能评价,基于上述分析结果,找出了结构在罕遇条件下结构的薄弱环节,且使结构满足"强柱弱梁"和"大震不倒"的抗震设防要求,可为此类结构的抗震分析与设计提供参考。     

钢筋混凝土框架结构 Pushover 抗震性能分析

运用SAP2000 Pushover对框架混凝土结构抗震性能进行了分析,得到了框架混凝土结构在多遇、罕遇条件下底部总剪力-顶点位移曲线、抗震性能点及层间位移角和塑性铰的分布结果,并对结果进行了分析与性能评价,基于上述分析结果,找出了结构在罕遇条件下结构的薄弱环节,且使结构满足“强柱弱梁”和“大震不倒”的抗震设防要求,可为此类结构的抗震分析与设计提供参考。     

高层钢结构双重非线性分析的塑性铰法

引入塑性铰的概念,建立了空间梁单元弹塑性刚度矩阵,同时考虑几何非线性、残余应力、端部约束等的影响,给出了一套钢结构复杂体系的有限元计算方法。理论上简单易行,具有良好的可靠性,为高层钢结构力学性能的实用分析奠定了理论基础。     

内嵌耗能壳板高强钢圆钢管桥墩抗震性能

基于损伤控制原理,提出根部设置可更换耗能墩柱的圆钢管桥墩.为提高圆钢管桥墩的强度,根部耗能墩柱采用高强钢圆钢管,并内嵌可为外部钢管壁板提供屈曲约束支撑作用的耗能壳板.为探讨此类内嵌耗能壳板高强钢圆钢管桥墩的抗震性能,共开展了2组7根此类圆钢管桥墩的拟静力试验研究.对比分析了桥墩试件的荷载位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力、强度退化、刚度退化及耗能能力,获得了内嵌耗能壳板、轴压比等因素对此类高强钢圆钢管桥墩滞回性能和破坏机理的影响规律.试验结果表明：根部设置内嵌耗能壳板对高强钢圆钢管桥墩的承载力影响较小,但可使试件的变形能力和耗能能力增大.内嵌耗能壳板高强钢圆钢管桥墩的强度退化较为平缓,且最终残余变形减小.在柱顶轴向压力和水平往复荷载作用下,此类桥墩的初始刚度和耗能能力随轴压比的增大而增大.在偏心压力和水平往复荷载作用下,轴压比对此类高强钢圆钢管桥墩的破坏形态、刚度退化和耗能能力具有较大的影响,而对其承载力的影响较小.     

中空夹层预制装配式桥墩的抗震性能

提出一种中空夹层预制装配式桥墩,设计基于灌浆套筒连接的中空夹层预制装配式桥墩试件,采用拟静力试验对其抗震性能进行研究。研究结果表明:在低周循环往复荷载作用下,中空夹层预制装配式桥墩荷载-位移滞回曲线较为饱满,加载后期均出现较明显的捏拢效应,水平承载力峰值与普通装配式桥墩相当;预埋中空钢管使新型中空夹层预制装配式桥墩的屈服位移、屈服荷载较普通预制装配式桥墩分别提高8.3%和3.7%,墩身初始切线刚度减小约6.4%,增大了加载初期的墩身柔度,有利于桥墩耗能;在低周循环往复荷载作用下,中空夹层预制装配式桥墩墩身曲率在墩底接缝及刚度变化截面具有较为明显的突变,与普通预制装配式桥墩类似,中空夹层预制装配式桥墩和普通预制装配式桥墩主要受力纵筋最终均接近或达到屈服,塑性铰区上移明显;对比两类桥墩耗能曲线、刚度退化曲线和残余位移曲线,中空夹层预制装配式桥墩最终耗能曲线峰值较普通装配式桥墩提高约22%,刚度退化趋势基本一致,在达到屈服位移后有更大的残余位移,墩身变形能力较普通预制装配式桥墩更好。中空夹层预制装配式桥墩可充分发挥钢管变形能力强、刚度退化慢等优势,墩身钢筋混凝土与中空钢管协同工作,共同承受荷载,减轻墩身质量的同时表现出良好的抗震性能。     

RC 框支剪力墙结构抗震性能的研究

针对RC框支剪力墙结构实际抗震性能的不足,引进了机构控制方法并采用适当的结构措施加以改善该种结构的抗震性能,并通过实验及弹塑性理论分析进行验证,最后提出了将机构控制准则运用于框支剪力墙结构的设计方法。     

钢筋混凝土桥墩拟静力正交试验及数值模拟

为系统研究多参数组合对圆形钢筋混凝土桥墩延性抗震性能的影响,建立较可靠的数值分析模型,开展了以墩高(剪跨比)、纵筋率、轴压比、配箍率为因素的四因素三水平圆形钢筋混凝土桥墩拟静力弯曲破坏正交试验,并基于OpenSees纤维模型及等效塑性铰模型对试验桥墩的骨架曲线、滞回性能进行数值分析.结果表明:试验桥墩位移延性为5.3～...