型钢再生混凝土框架抗震性能试验研究

为了研究型钢再生混凝土框架的抗震性能,设计了一榀缩尺比为1:2.5的三层两跨型钢再生混凝土框架,对其进行了低周反复水平荷载试验,观察了框架的破坏过程和破坏形态,获得了框架的滞回曲线、骨架曲线,分析了框架的承载能力、刚度、延性、耗能等抗震性能.结果表明:型钢再生混凝土框架结构的破坏属于"强柱弱梁"的破坏机制;框架的荷载-位移滞回曲线呈饱满的梭形,具有较好的耗能能力;破坏时试件的整体最大位移角为1/22,正反向平均位移延性系数为4.3,表现出了较好的变形能力和抗倒塌能力.     

矩形钢管混凝土框架的拟静力试验研究

通过一榀单跨三层由方钢管混凝土柱-矩形钢管混凝土梁组成的矩形钢管混凝土框架的低周反复加载试验,研究了矩形钢管混凝土框架的破坏特征、承载能力、滞回曲线、骨架曲线和延性、强度与刚度退化、耗能等抗震性能.试验结果表明,矩形钢管混凝土框架呈"强柱弱梁"破坏机制,试件破坏时三层梁端和一层柱脚全部出现塑性铰;试件的滞回曲线饱满,捏缩现象不明显,表现出良好的抗震性能;下降段较为缓慢,试件的整体强度、刚度退化现象不明显;试件的位移延性系数均大于3,破坏时各层层间位移角均大于1/50,满足罕遇地震作用下层间弹塑性变形要求;破坏时等效阻尼系数he达到了0.441.分析结果表明,该类框架具有良好的工作性能和安全可靠性,可以应用于实际工程中.     

型钢再生混凝土框架—填充墙结构抗震性态水平和容许变形值研究

进行了2个1/2.5比例的型钢再生混凝土框架-填充墙结构的低周反复加载试验,主要研究轴压系数对型钢再生混凝土框架-填充墙结构破坏形态的影响和该结构在不同抗震性态水平的变形指标.结合现阶段国内外对钢筋混凝土结构划分性能水平的标准,将其划分为正常使用、暂时使用、生命安全和接近倒塌四个阶段;通过试验结果分析了型钢再生混凝土柱和型钢再生混凝土框架-填充墙结构的主要破坏形态、受力模式及特点,提出了上述四个性能水平划分的判别参数及标准;在总结国内外型钢再生混凝土柱和型钢再生混凝土框架-填充墙结构试验研究资料的基础上,得出型钢再生混凝土柱和型钢再生混凝土框架-填充墙结构各性能水平极限状态对应的层间位移角容许变形值.     

钢管混凝土框架-整体装配式填充墙抗震性能

为消除填充墙对框架的不利影响,充分发挥钢管混凝土框架变形能力强、延性好的优势,采用在钢管混凝土框架柱与填充墙间预留缝隙,填充墙与型钢梁间柔性连接的构造措施。为验证该种连接的可靠性,研究钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙的抗震性能及相互作用机理,进行了1个足尺单榀两跨两层框架填充墙模型的低周反复荷载试验。基于试验,分析了填充墙的损伤演化过程、钢管混凝土柱框架和连接件的变形及结构整体的抗震性能。研究表明:钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙滞回曲线饱满,耗能能力强;加载点极限移位角达1/41时,整体结构仍具有稳定的承载力,延性较好;装配式填充墙板-框架间的柔性连接,削弱了框架传递给填充墙板的荷载,延缓和减轻了整体装配式填充墙板损伤;填充墙板与装配式钢框架整体连接可靠,发挥了框架变形能力强、延性好的优势;整体结构后期承载能力稳定,具有良好的抗震性能和安全储备。     

设置RB和BRB的钢框架工业厂房无楼板结构单元抗震性能试验研究

为解决大型工业厂房中因功能需要某些交叉支撑框架无楼板结构单元抗震性能不佳的问题,以某电力厂房纵向某3层框架局部为研究单元,设计制作两榀结构试件,其中一榀为设置普通工字型截面钢支撑的试件(F-RB),另一榀为设置防屈曲支撑的试件(F-BRB).分别对其进行静力反复加载抗震试验,对比分析两榀结构的抗震性能,包括水平荷载-框架层间位移滞回曲线、骨架曲线、等效刚度、等效黏滞阻尼比等,研究2种支撑的变形和破坏特点.研究表明,在较大层间位移角及横梁变形失效情况下,F-BRB的抗震明显优于F-RB结构且耗能稳定.无楼板横梁对于发挥结构抗震和消能减震性能不利,建议在横梁设计时要考虑到支撑失效后仍具备传递水平荷载的功能.     

既有砖砌体结构容许变形值及抗震性能评估

目的 为了更好地评价我国带圈梁构造柱砖砌体结构的抗震性能.方法 参照国内外抗震设计标准,在总结54个砖砌体墙片抗震试验研究的基础上,给出了三种性能水平所对应的层间位移角范围,提出抗震性能评价指标和评价方法,并对一栋五层砖砌体建筑的抗震性能进行评估.结果 在罕遇地震(大震)作用下,结构的最大层间位移发生在横向墙体的第三层,其值为1/387,表明结构在大震作用下结构不会发生变形过大而出现倒塌的现象,但是其层间位移角已经相当接近1/350的限值,破坏已经十分严重.结论 笔者提出的允许变形值和抗震性能评估方法是可行有效的.     

装配式钢框架-带肋薄墙板结构振动台试验

为研究装配式钢框架–带肋薄墙板结构的抗震性能,设计制作了一个两层两跨的足尺房屋模型,并对其展开了12个工况组的振动台试验. 试验选用El Centro波、Taft波和人工波,地震动加速度峰值（peak ground acceleration, PGA）从0.07 g逐级增长至1.2 g.研究了模型在各工况下的破坏特征、动力特性和地震响应. 结果表明:8度基本地震动时模型处于弹性阶段,8度罕遇地震动时模型损伤集中于装配式薄墙板,而钢框架应变较低. 随着PGA增大,薄墙板作为结构的第一道抗震防线逐渐开裂变形,使得结构刚度逐渐退化,而钢框架损伤轻微. 最终PGA达到1.2 g时模型X向、Y向抗侧刚度分别下降37.8%和33.6%. 试验过程结构阻尼比介于4.29%～7.19%,呈逐渐增长的趋势;各楼层加速度放大系数介于0.93～2.46,低于传统刚性结构. 模型在8度多遇、罕遇地震动时的最大层间位移角分别为1/868和1/220,满足规范限值要求;在9度极罕遇地震动时最大层间位移角达到1/71而模型未倒塌,表明结构具有良好的抗震性能,可在高设防烈度地区应用.     

钢筋混凝土框架结构的性能化抗震设计指标及设计方法

层间位移角是钢筋混凝土框架结构抗震设计的性能指标,进行性能化抗震设计研究具有重要的理论和实践价值.综述了国内外规范对钢筋混凝土框架结构对性能目标的规定以及相关试验研究成果,建立了在不同性能水平时的量化指标.阐述了基于位移角的抗震性能评估方法,通过阻尼比折减法和R折减系数法,给出两个能力谱的实现路径,引用SAP2000完成了算例验算.研究表明：钢筋混凝土框架结构层间屈服最大位移角为1/300～1/150,顶点位移角为1/400～1/200;层间极限最大位移角为1/50～1/30,顶点极限位移角为1/100～1/50.阻尼比折减法和R折减系数法获得性能点基本一致,Vidic-Fajfar-Fischinger折减系数法比阻尼比折减法的计算结果略小,两种方法均可作为性能化抗震设计的实用技术.     

预应力钢带加固震后混凝土框架抗震性能试验研究

提出采用预应力钢带加固技术对处于"可修"性能水准状态的钢筋混凝土框架进行快速抢救加固,以有效提高历经大震的混凝土框架抵抗余震的能力,并为震后全面加固提供条件.首先对一榀三层单跨1:2比例的钢筋混凝土框架进行低周反复拟静力试验,并加载至试件承载能力下降至极限荷载的85%时停止试验.然后采用预应力钢带加固技术对该框架试件的柱端、梁端和节点核心区进行加固,并重新进行低周反复拟静力,以考察加固后框架试件的抗震性能,通过详细对比加固前试件和加固后试件的承载能力、刚度、延性、层间位移角、耗能能力等性能指标,发现采用预应力钢带加固的震后框架试件基本上能达到震前框架的抗震性能,初步表明,采用预应力钢带加固技术可以实现对震后混凝土框架的有效加固,非常适用于对震后混凝土的快速抢救加固.     

再生混凝土框架结构抗震性能试验研究

为了研究再生混凝土框架结构的抗震性能,进行了2个1/2.5缩尺的两层两跨再生混凝土框架结构的低周反复荷载试验研究,一个为全再生混凝土框架结构,另一个为一层为普通混凝土、二层为再生混凝土框架结构.在试验基础上,对其承载力、刚度及其退化过程、滞回特性、位移延性、耗能能力、破坏形态与破坏机制等进行了分析.研究表明:2个框架的承载力较为接近,刚度退化规律相同,延性均满足抗震要求,二者破坏机制均为"强柱弱梁"型;再生混凝土框架可用于多层结构或高层结构上部楼层.     

空间钢构架混凝土框架抗震性能的试验研究

为研究空间钢构架混凝土框架结构的承载力和变形能力、滞回曲线和骨架曲线、延性和耗能能力等抗震性能指标及其变形和破坏机制,进行了2榀空间钢构架混凝土框架和1榀普通钢筋混凝土框架试件在低周反复荷载下的对比试验。试验表明,空间钢构架混凝土框架结构的抗震性能要优于普通钢筋混凝土框架结构。     

自密实混凝土框架节点抗震性能研究

目的分析自密实混凝土框架节点在不同轴压比、配箍率情况下的抗震性能,为制定自密实混凝土框架节点抗震设计规程提供依据．方法采用低周反复循环加载的方法,进行了5个不同构造的自密实混凝土框架中间层中节点和一个普通混凝土框架中间层中节点的试验,获得梁外端竖向荷载与梁端挠度的P-△滞回曲线．结果分析了自密实混凝土框架节点的滞回规律,得到了框架节点的延性、耗能、强度及刚度退化的规律,适当增加配箍率和轴压比可提高自密实混凝土框架节点的承载力．结论自密实混凝土节点的破坏过程与普通混凝土节点相似;适当增加轴压比与体积配箍率对自密实混凝土框架节点的延性、耗能、强度及刚度退化等性能有利;自密实混凝土框架节点抗震性能比普通混凝土框架节点差．     

轻型装配式框架-变形可控地聚物墙抗震性能

为研究轻型装配式框架-变形可控地聚物混凝土墙的抗震性能,进行了1个轻型装配式框架和3个不同连接方式的轻型装配式框架-地聚物混凝土墙足尺模型的低周反复荷载试验,主要研究连接方式对结构承载力、延性、耗能、破坏特征、损伤演化规律等的影响,验证各装配化部件间连接效果.研究表明:轻型装配式框架各部件间连接可靠,具有良好的抗震性能;地聚物混凝土墙具有与普通混凝土墙相似的损伤演化规律;地聚物混凝土墙与框架间通过变形可控连接,提高了框架-地聚物混凝土墙的变形能力和延性;地震作用下轻型装配式框架-变形可控型地聚物混凝土墙具有多道抗震防线,可满足地震区低多层建筑的抗震设防要求.     

哈尔滨南岗会堂增层改造设计

为解决增层改造施工过程影响既有建筑正常使用的问题,结合哈尔滨南岗会堂增层改造工程,研究了既有房屋套建巨型框架增层的设计方法与施工措施．巨型框架选用悬挂结构体系,次框架的竖向荷载通过吊柱传至主框架．主框架由内置H型钢预应力混凝土组合梁和角钢混凝土柱组成,次框架由型钢混凝土梁和型钢混凝土柱组成,施工阶段采用自承重现浇混凝土结构体系,实现既有建筑在施工过程中的正常使用     

框架柱塑性铰区基于延性的抗剪承载力研究

为防止钢筋混凝土框架柱发生脆性破坏,实现中、强地震作用下所期待的延性破坏,对10个框架中柱构件进行了反复荷载作用下塑性铰形成后的抗剪性能试验研究。从混凝土及箍筋应力水平等条件出发,提出纵筋屈服后框架柱破坏形态的分类标准;研究纵筋屈服后箍筋与混凝土各自的抗剪贡献,回归得出构件在不同位移延性时箍筋及混凝土抗剪贡献的计算公式;以试验为依据研究了框架柱塑性铰区域混凝土抗剪承载力的退化过程及剪切受力机理,对不同延性需求的构件给出不同的抗剪承载力计算公式,弥补我国现行规范未明确剪切抗力与不同延性需求之间定量关系的缺陷。     

预应力混凝土框架结构的非线性分析

预应力钢筋的存在改变了混混土结构的受力特点,普通混凝土结构的分析方法不能充分考虑预就风筋的影响。本文针对预应力混凝土框架结构特点,提出一种适用于分析预应力分析预应力混凝土框架结构的模型。该模型以杆单元模型为基础,考虑箍筋和截面剪力分布,几何非线性和材料非线性,混凝土开裂破坏,以及粘结应力。通过尖力混凝土框架试验对该模型进行了验证。     

钢纤维高强砼与高强砼框架节点抗震性能分析

在四榀高强混凝土框架节点及两榀钢纤维高强混凝土框架节点缩尺模型抗震性能试验的基础上．对高强混凝土框架节点和钢纤维高强混凝土框架节点梁端抗弯承载力、梁端抗剪承载力、位移延性及耗能性能进行了分析．结果表明，钢纤维高强混凝土材料能明显提高节点的初裂值及抗剪承载力，有较好的延性。从而可以在核心区少配箍筋．甚至不配箍筋．这样既保证了抗震性能要求．又解决了框架节点区钢筋密布而带来的施工困难．有良好的经济效益。     

普通钢筋混凝土和预应力混凝土框架的拟动力地震反应研究

通过对一榀钢筋混凝土扁梁框架和一榀预应力混凝土扁梁框架的拟动力试验及有限元软件分析,对它们的试验结果及地震反应进行了对比．结果表明：预应力框架结构更能满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防标准,即预应力混凝土框架结构的总体抗震性能强于普通钢筋混凝土框架结构．     

RC加气混凝土砌块组合墙加固框架抗震性能试验研究

RC加气混凝土砌块组合墙(简称组合墙)是由混凝土梁柱网格与加气混凝土砌块组合形成的一种轻型网格式抗震墙,可用于框架结构的抗震加固。笔者进行了1/2比例空框架试件、组合墙试件和组合墙加固框架试件的低周反复荷载试验,分析了各试件的主要破坏过程,对比了组合墙加固框架前后试件承载能力、刚度等抗震性能变化。试验结果及分析表明:组合墙加固框架后承载力、抗侧刚度有较大幅度提高,中大震及大震阶段其承载力、等效刚度约为空框架和组合墙单独受力之和的0.9倍,两者具有良好的协同工作性能;加固试件的破坏过程基本上遵循填充砌块混凝土框格外框架的破坏顺序,能够发挥组合墙多重抗震防线的特点,采用RC加气混凝土砌块组合墙加固框架是一种较为经济实用的加固方法。     

预应力混凝土连续刚构桥模糊综合评估法研究

为了准确评估预应力混凝土连续刚构桥的健康状态，提出了基于层次分析法和模糊理论的预应力混凝土连续刚构桥状态综合评估方法。首先采用层析分析法（AHP）建立了预应力混凝土连续刚构桥底层-中间层-顶层的三层状态评估指标体系，确定了各层指标状态和总体评估状态的等级划分，制定了预应力混凝土连续刚构桥状态评估体系中各层指标的定量指标评判标准。其次选择了梯形和半梯形的隶属函数，建立了预应力混凝土连续刚构桥模糊综合评估法的主要步骤，提出了状态评估体系中各层指标常权、变权和评判向量的计算方法，最后将该方法应用在钦江三桥的状态评估中。结果表明：预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法可以评估预应力混凝土连续刚构桥的状态，采用该方法评估的钦江三桥的状态为"优秀"，与桥梁的荷载试验结果一致，评估结果验证了提出的模糊综合评估方法的可行性与有效性。