方钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究

近年来方钢管混凝土结构在工程中得到广泛的应用。虽然方钢管对其内部的混凝土约束作用不如圆钢管．但仍具有较好的延性．而且节点构造简单施工方便，日益受到人们的关注。本文研究的是方钢管混凝土柱和钢梁的组台框架在低周反复水平荷载下的抗震性能。     

新型钢管混凝土柱—梁节点抗震性能研究

本文通过对一种新型钢管混凝土柱－钢筋混凝土梁节点抗震性能的低周反复荷载试验研究,对轴力对该种节点的抗震性能的影响进行了详细的讨论,得出了轴力使节点的抗震性能降低的结论,并分析了这种现象出现的原因。     

复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点抗震性能试验研究

设计一种用于复式钢管混凝土结构的新型外钢管不连通环梁节点,介绍该新型节点的构造和制作过程,进行四个梁柱组合体低周反复荷载试验,研究新型节点的抗震性能。试验结果表明:新型节点具有较好延性和变形能力,增加环梁配筋率和柱内钢管尺寸可提高节点的承载力。通过合理的构造措施,外钢管不连通环梁节点中内钢管混凝土、竖向插筋和密排环箍以及周边环梁一起保持了钢管混凝土柱的连续性,节点整体性强,满足结构设计"强柱弱梁"及"强节点弱构件"的设计原则,具有较好的抗震性能。     

AFRP加固混凝土柱抗震性能的试验研究

通过三根粘贴AFRP加固柱的拟静力试验,分析了滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能及箍筋、AFRP上的应变.试验表明用AFRP加固柱,可以提高极限承载力,极大地改善耗能和延性,从而提高柱的抗震性能.     

矩形钢管混凝土框架结构受力性能试验研究

以两榀单跨两层全矩形钢管混凝土框架结构为研究对象,通过拟静力试验,考虑柱截面含钢率的影响,研究分析了全矩形钢管混凝土结构在反复低周荷载作用下的破坏特征,承载能力,滞回曲线,变形能力,耗能能力以及强度、刚度退化性能;并分析了柱截面含钢率对结构受力性能及抗震性能的影响规律;同时将结构的各特征指标与钢筋混凝土框架结构和钢结构框架的对应特征指标进行对比分析。结果表明:在低周反复荷载作用下,矩形钢管混凝土框架结构承载力高,滞回曲线饱满,延性系数为5.56～6.80,有较好的变形能力和稳定的后期承载力,呈梁铰破坏机构,可初步判断该种结构具有良好的受力性能和较高的抗震能力;并且在同等条件下,钢管混凝土框架结构的受力性能和抗震性能明显优于钢筋混凝土框架和钢框架结构,有进一步研究的价值。     

钢管混凝土柱-H型梁节点抗震性能试验研究

为了确保结构安全及优化设计,以一幢28层钢管混凝土结构实际工程为背景,针对3个构造不同的足尺矩形钢管混凝土柱-H型钢梁节点开展了低周反复荷载试验,对节点的破坏形态、滞回曲线、位移延性和耗能等进行了较系统的研究。试验结果表明：3个节点均实现了＂强柱弱梁＂、＂强节点弱构件＂的设计目标,破坏形态均为梁端形成塑性铰;各节点的滞...     

配筋圆钢管自密实混凝土柱抗震性能试验研究

通过7根配筋圆钢管自密实混凝土柱和1根圆钢管自密实混凝土对比柱的低周反复荷载试验,研究了纵筋配筋率、轴压比和钢管壁厚对配筋圆钢管自密实混凝土柱的承载力、延性、耗能能力和性能退化规律的影响。试验结果表明:配筋圆钢管自密实混凝土试件的滞回曲线饱满,表现出良好的抗震性能,在加载中后期,配筋试件的纵筋屈服,强度得到发挥,配筋圆钢管自密实混凝土试件的承载力和延性较普通圆钢管自密实混凝土试件均有不同程度提高,同时,耗能性能提高,且纵筋配筋率越大,配筋圆钢管自密实混凝土试件的承载力和延性也越大。轴压比和钢管壁厚对配筋圆钢管自密实混凝土柱抗震性能的影响规律与普通圆钢管混凝土柱相同。     

加固后钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究

为研究不同加固方式对混凝土框架结构抗震性能的影响,通过对6榀采用钢支撑和剪力墙加固的单层、单榀混凝土框架试件进行低周反复荷载试验,对比分析不同加固方式下框架结构的水平极限承载力、累积滞回耗能、变形能力和破坏方式等抗震性能。结果表明:采用弱钢支撑加固的混凝土框架试件水平极限承载力和初始抗侧刚度得到一定程度的提高,其水平承载力达到峰值后缓慢下降,试件具有良好的变形能力和耗能能力;采用强钢支撑和混凝土剪力墙加固的混凝土框架试件水平极限承载力和初始抗侧刚度均得到较大程度的提高,由于剪力墙以及强钢支撑加固试件的外框架发生破坏,水平承载力达到峰值后迅速下降,试件变形能力和耗能能力较弱。因此采用强钢支撑加固混凝土框架时,应同时对框架构件进行加固以避免水平荷载作用下构件先于支撑发生破坏,加固后结构不仅具有较高的水平极限承载力和初始抗侧刚度,也具有较好的耗能和变形能力。     

不同构造多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究

为研究不同构造的八边形钢管混凝土异形柱抗震性能,设计了4个1/30缩尺试件并进行低周反复荷载试验,从破坏特征、承载能力、滞回性能、刚度、延性以及耗能等方面分析其抗震性能。其中,四种截面构造包括13腔体基本构造、5腔体简化构造、角部角钢加强构造、角部圆钢管加强构造。试验结果表明：八边形异形截面钢管混凝土柱四种截面构造中,角部圆钢管加强试件抗震性能最好,角部角钢加强试件抗震性能其次,5腔体简化型试件和13腔体基本型试件承载力有较大差异,但5腔体简化型试件具有更好的延性,耗能能力差异不显著;试件屈服位移角均值为1/111,破坏时位移角均大于1/37,具有良好的延性。采用条带法计算试件承载力,计算值与试验值吻合良好。     

预应力混凝土框架结构抗震性能伪静力试验研究

进行了有粘结和无粘结预应力两榀混凝土框架结构在低周反复荷载作用下的伪静力实验。有粘结试件的梁端裂缝和柱脚裂缝均比无粘结试件要早,有粘结试件的破坏水平位移比无粘接的大。比较分析表明,两结构都表现出较好的延性和耗能能力,但有粘结件稍强一些。试验结果说明预应力框架的设计中应适当提高柱梁的强度比要求。     

钢管混凝土框架结构抗震性能的非线性有限元分析

基于一榀两跨 3层钢管混凝土框架的抗震性能模型试验 ,建立了基于钢管混凝土统一模量理论的钢管混凝土以及考虑钢管约束效应的核心混凝土的本构方程。分别按照钢管混凝土的统一模量理论和分离模量理论 ,采用ANSYS参数化程序设计语言 (APDL)编制了命令流 ,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析。计算结果与模型试验结果吻合较好 ,验证了基于统一模量理论的钢管混凝土框架结构全过程分析方法的可行性 ,以及所编制的APDL命令流程序对钢管混凝土框架结构抗震计算的有效性 ,为钢管混凝土框架结构的抗震设计提供了实用的计算软件     

反复荷载作用下方钢管混凝土柱的抗震性能试验研究

本文介绍了１２根承受常轴力和反复水平荷载作用的方钢管混凝土柱试件的试验,研究了不同试验参数,如宽厚比（ Ｒｆ）、轴压比（ ｎ＝ Ｎ／ Ｎ０）和内填混凝土强度（ｆｃｕ）对试件抗震性能的影响。试验结果表明,方钢管混凝土柱具有良好的荷载－位移滞回性能和抗局部屈曲的能力以及比普通钢筋混凝土柱更好的耗能能力和更小的强度退化。通过编写的计算程序,对方钢管混凝土柱的荷载－变形全过程进行了分析,计算得到的弯矩－轴力－曲率关系和荷载－位移关系与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土柱-环梁节点抗震性能的试验研究

混凝土环梁节点是钢管混凝土柱与混凝土梁连接的一种新型节点。通过14个钢管混凝土柱-环梁节点模型的低周反复荷载试验,研究了环梁节点的抗震性能。试验结果表明:无论塑性铰出现在框架梁端还是在环梁上,试件都有很好的弹塑性变形能力;达到最大承载力时,大部分试件的钢管柱转角即层间位移角已超过1/120,滞回曲线比较饱满;承载力下降时,滞回曲线虽有不同程度的捏拢,但不严重,试件有较好的耗能能力;环梁节点的钢管混凝土柱与环梁相对独立,节点的破坏基本上不影响钢管混凝土柱的承载力。     

两层钢管混凝土组合框架结构抗震性能试验研究

拟动力试验方法最早是由日本学者于1975年提出的,它综合了拟静力试验、振动台试验和时程反应数值分析的特点,来实际模拟结构损伤、刚度变化产生的非线性行为,近年来已得到广泛应用。本文通过对一榀由钢管混凝土柱和组合楼盖经由半刚性连接构成的组合框架1/3比例模型的拟静力、拟动力试验和弹塑性地震反应分析,研究此类结构在地震作用下的动力响应、恢复力特性和耗能性能;其中输入的地震波先采用ElCentro波,后采用Kobe波,模拟结构经历不同的地震作用。实测显示:累积损伤导致结构底层刚度的较大弱化,结构基频下降;钢管混凝土柱屈服,角区混凝土开裂,结构呈现较好的变形延性。本文还根据实测结果建立了一个预测组合框架结构在地震作用下弹塑性性能的分析模型,理论计算和试验结果基本吻合;实验和计算表明钢-混凝土组合框架结构具有良好的抗震性能。     

隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点抗震性能试验

对圆弧加强隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点和基本型异形节点进行循环加载试验,研究了贯通隔板圆弧扩大头构造对异形节点抗震性能的影响,获得了该类节点的破坏模式、滞回性能、承载力和塑性转角等抗震性能参数。基于试验结果和力学分析,建议了异形节点域的抗弯、抗剪计算模型,推导了异形节点域的抗弯、抗剪承载力计算公式。结果表明:基本型异形节点滞回曲线劣化明显,节点在刚度较大、几何突变的箱形梁翼缘对接焊缝边缘脆断;隔板圆弧加强异形节点的滞回曲线饱满,承载能力和刚度退化不明显,主要破坏模式为在隔板圆弧加强区形成塑性铰,梁翼缘对接焊缝延性开裂;加载至节点破坏时,贯通隔板与柱壁板间焊缝未发生撕裂破坏,节点域内轻骨料混凝土未压碎或拉裂,轻骨料混凝土与隔板和柱壁板间未发生剥离或滑移;隔板圆弧加强异形节点的塑性转角可达0.038~0.056 rad,承载力较基本型异形节点提高21.5%~56.2%。     

方钢管混凝土框架模型振动台试验研究

本文在液压伺服振动台上对一单跨、两开间、五层方钢管混凝土框架结构进行了无支撑和有支撑模型地震反应试验。振动台输入El Centro波(N S)、天津波、武汉人工波,并分6度和7度两级输入。在不同试验阶段,实测了三种地震波作用下有斜向支撑和无斜向支撑结构模型的加速度、水平位移和柱脚应力,并对实测数据进行了分析。结果表明,钢管混凝土结构具有较高的承载力,塑性、韧性较好,而且斜向支撑有利于增强结构的整体刚度,使结构的水平位移减小,加速度变化平缓,有效分担水平地震作用力。     

钢管混凝土框架基于性能的抗震设计探讨

基于性能的抗震设计(PBSD)是现代工程抗震理论研究的重要问题。与传统抗震设计方法相比,基于性能的抗震设计可反映具体结构的抗震性能目标。本文在综述基于性能的抗震设计理论的背景、概念、主要内容的基础上,根据钢管混凝土结构的特点,较系统地分析了钢管混凝土框架基于性能的抗震理念和设计方法,讨论了基于位移的抗震设计(DBSD)应用于钢管混凝土结构时的方法和步骤,并对确定该类结构的目标位移和相应的侧移模式进行了初步探讨。采用SAP2000软件建立了某12层钢管混凝土框架模型并进行了静力推覆(pushover)分析,初步评价了地震作用下钢管混凝土框架结构的性能指标。     

基于非线性纤维梁柱单元的钢管混凝土框架动力时程分析

目前,用于钢管混凝土框架结构动力时程分析的计算理论模型主要有:纤维模型和三维有限元模型,三维有限元模型计算量大,且数值计算收敛困难,在钢管混凝土结构动力时程分析中的应用受到一定限制.为了研究钢管混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能,本文在构件层次上运用OpenSees计算平台中的非线性纤维梁-柱单元对钢管混凝土框架结构...     

套筒式钢管混凝土梁柱节点试验研究

利用ANSYS软件分析了套筒式钢管混凝土梁柱节点的承载性能,同时进行了采用力位移混合加载控制的节点承载力低周反复荷载试验。结果表明,套筒式节点和环板式节点的极限受弯承载力都能满足设计要求,但套筒式节点的转角较小,节点为刚性连接。在相同的轴压比下,两种形式节点的抗震性能相当。     

钢管混凝土组合框架弹塑性层间位移计算方法

基于位移的抗震设计方法是结构基于性能化抗震设计的重要方法之一,它可直观反映结构的具体性能目标.在基于位移的抗震设计中如何确定框架的层间位移与构件变形之间的关系至关重要.本文用典型框架节来等效该层框架,将框架层间位移转化为框架节的侧移,通过引入塑性变形分布因子λp的概念,建立了λp与位移延性系数μ6、强柱系数ηc之间的关...