外露式钢柱脚节点抗震性能试验研究

为了研究外露式钢柱脚节点抗震性能和提高外露式柱脚抗震设计的可靠性,本文针对外露式柱脚连接节点的抗震性能进行了试验研究,将两组不同的柱脚试件在循环反复荷载作用下的整体响应和各组成单元的局部响应情况进行对比。根据试验结果,分析柱脚节点在地震作用下的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、延性及耗能指标。试验结果表明:两个试件的初始刚度基本接近,但是无翼缘支撑板的柱脚刚度退化要明显快于有翼缘支撑板的柱脚;有翼缘支撑板的柱脚的延性系数比无翼缘支撑板的柱脚提高约28.7%,而耗能系数提高约10.1%;翼缘支撑板可以提高柱脚的连接强度和承载能力,使得节点区域各构件的协同作用加强;柱脚区域的力学特性表明其破坏形式为半刚性特性且在柱根部出现塑性铰。     

水平往复荷载作用下外露式刚接柱脚抗剪性能研究

为了提高外露式柱脚抗震设计的可靠性,本文将试验结果和有限元分析进行对比,通过分析外露式刚接柱脚在水平往复荷载作用下的滞回特性、延性及刚度特性,研究其抗剪性能。并给出设计建议,为今后的工程设计和研究提供参考。     

湖南省某穿斗木结构设计及抗震性能分析

为研究穿斗式木结构的结构特性及抗震性能,以位于湖南省抗震设防烈度6度区的穿斗式木结构图书馆为原型,在考虑节点半刚性特性的基础上,通过ETABS软件进行建模,对结构进行内力、变形计算和截面验算,并通过时程计算得到结构在多遇地震作用下的柱底剪力、层间位移角等地震响应。结果表明:榫卯节点在受力过程中经历了弹性阶段和塑性变形阶段;穿斗木结构在小震作用下整体变形特性良好,中震作用下结构的侧向变形较大;在地震作用下,柱脚易出现拉力,失效模式表现为柱脚滑移导致局部破坏,在工程中可采用锚杆或插板螺栓连接的方式对柱脚进行锚固。     

埋入式钢柱脚抗震性能的试验研究

通过对埋入式钢柱脚低周反复荷载作用下的试验研究,分析了埋深比和栓钉布置方式对柱脚节点抗震性能的影响.采用ABAQUS有限元程序,对埋入式柱脚在反复荷载作用下进行了非线性有限元分析.试验研究和数值分析表明,埋深比和栓钉的布置方式对柱脚的抗震性能有较大影响.最后提出了最小埋深比和栓钉的合理布置方式.     

可更换加劲肋角钢自复位柱脚抗震性能试验研究

为了解决震后受损柱脚残余变形大、可恢复性能差的问题，提出了一种采用可更换加劲肋角钢的自复位柱脚，该柱脚由钢柱、钢连接件、腹板摩擦装置、可更换加劲肋角钢和无黏结钢绞线拼装而成，并由钢绞线提供复位力，通过腹板摩擦装置与加劲肋角钢塑性变形进行耗能。完成了6组共10个自复位柱脚的低周反复加载拟静力试验，对破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、耗能、承载力与刚度退化以及残余变形与自复位能力的研究，并结合实测应变结果分析轴压比、可更换加劲肋角钢厚度、震后是否更换受损加劲肋角钢对柱脚抗震性能的影响。研究结果表明：该种柱脚的抗震性能优异，且在较大轴压比下表现出更高的承载力和耗能能力，但较大的竖向荷载会加剧残余变形与预应力的损失，导致柱脚的复位能力变差；增加可更换加劲肋角钢的厚度可增加柱脚的初期刚度和承载力；柱脚在震后不更换受损加劲肋角钢的情况下仍具有良好的承载力，可抵抗较大等级的余震作用；柱脚在震后更换受损加劲肋角钢的情况下，整体抗震性能基本可恢复至震前水平。该可更换加劲肋角钢的自复位柱脚经合理设计与控制，可以很好地实现“小震弹性，中震复位，大震更换”设计目标，为抗震设计提供参考。     

管道抗震支吊架振动台试验研究

为研究管道抗震支吊架在地震作用下的低损伤特性以及薄弱环节,开展了管道抗震支吊架振动台试验研究.试验对象为依据《抗震支吊架安装及验收规程》(CECS 420:2015)设计和安装的管道抗震支吊架,其结构体系主要由锚固件、加固吊杆、抗震连接构件、管道连接构件及抗震斜撑构成.为研究不同地震水准、地震动输入对结构动力响应的影响...     

半刚性连接组合梁框架足尺模型模拟地震振动台试验

为了研究半刚性连接组合梁框架在地震作用下动力特性以及破坏模式,为半刚性框架抗震设计及在地震区的使用提供依据,进行了1个足尺半刚性连接组合梁框架结构模型振动台试验研究。通过试验,分析了小震、中震和大震作用下半刚性连接组合梁框架结构的动力特性、位移反应、加速度反应、半刚性组合节点内力反应、结构破坏模式。研究结果表明:半刚性连接组合梁框架具有较好的抗震性能,在罕遇地震作用下(1.20g),整体结构仍然没有明显损坏,结构破坏形式为半刚性组合节点和柱脚处产生较大塑性变形,半刚性连接框架结构完全可以在高抗震设防烈度地区使用。对试验框架建立有限元分析模型,进行结构的非线性动力时程分析,计算结果与试验结果较为接近。     

分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系抗震性能试验研究

对2层4跨足尺结构进行了拟静力加载试验,考察了分层装配式支撑钢结构在水平地震作用下的抗侧力机制、破坏模式与滞回特性,以及刚度和承载力的变化规律。试验结果表明,支撑是主要抗侧力构件,结构弹性阶段的抗侧刚度几乎完全由支撑提供,研制的新型支撑具有良好的延性工作性能。结构体系在往复荷载下失效演进过程表现为支撑受压失稳、支撑受拉屈服、柱脚截面部分屈服、节点处梁翼缘循环拉压变形、柱脚端板连接焊缝开裂和柱脚全截面屈服形成塑性铰。改进后的梁贯通式节点可以保证框架在塑性大变形阶段分担相当比例的水平地震力,因而可作为该结构的第2道防线。鉴于结构体系耗能能力一般,抗震设计时可以考虑一定的地震作用放大系数。     

考虑柱脚转动刚度的多层钢框架易损性分析

通过对多层钢框架进行增量动力分析,研究柱脚转动刚度、底层破坏模式以及钢柱宽厚比对多层钢框架抗震性能的影响,具体从结构倒塌储备系数、地震易损性以及结构局部响应考察各影响因素对结构抗震性能的影响。分析结果表明,当破坏模式由钢柱破坏控制时,随着钢柱宽厚比的增大结构抗震性能减弱,考虑柱脚刚度的半刚接柱脚钢框架地震易损性与刚接柱脚钢框架差别较小,当柱脚与柱刚度比为2.0时,框架地震易损性与刚接柱脚钢框架非常接近;当破坏模式由柱脚破坏控制时,可以明显降低钢柱宽厚比的要求。     

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。     

外露式钢柱脚受剪性能试验研究

以轴力和锚栓数量及其布置形式为参数,对4个外露式钢柱脚试件进行了水平往复加载试验,对其受剪性能及受剪机制进行分析。当柱脚所受轴力为压力时,柱脚的剪力由其与基础顶面间的静摩擦力传递给基础,且柱脚弯矩对其受剪承载力有提高作用。当柱脚所受轴力为拉力时,柱脚底板与基础表面间分离,柱脚在水平荷载作用下发生滑移,此时锚栓参与承担水平力,但其承担水平力的能力较小。柱脚受弯承载力随着柱脚锚栓数量的增加而增大。当锚栓数量从4个增加到6个时,柱脚受弯承载力增加了12%,耗能能力增加了20%。配置相同数量锚栓柱脚的滞回行为随着锚栓布置方式的不同也有所改变。将锚栓布置在沿加载方向的最外侧时,可以最大程度地利用每个锚栓的承载力。因此,在设计外露式柱脚时需要考虑锚栓布置方式,以便充分利用锚栓的受拉性能。     

嵌入式基础叠合式地下室外墙板受力性能与嵌入深度研究

为研究采用嵌入式基础的叠合式地下室外墙板在平面外土侧压力作用下的受力性能,对9个嵌入式基础叠合墙板试件和1个作为对比的现浇混凝土试件进行了静力加载试验,观察两种不同试件的破坏过程和最终的破坏模式,并评估基础嵌入深度、墙板外侧纵筋配筋率、基础外侧杯壁厚度、基础与墙板间接触面是否采用粗糙处理等主要参数对嵌入式基础叠合墙板受力性能的影响。在此基础上,借助有限元分析确定叠合墙板嵌入式基础的计算模型,并给出具体的设计方法,进一步通过理论分析给出基础嵌入深度这一关键几何参数的建议值和取值范围。     

考虑损伤作用下桩顶轴向荷载-沉降解析算式

假定桩土作用损伤变量的函数以及桩破坏时的状态,并选用理想弹性模型,导出了一组确定在损伤作用下桩顶轴向荷载—沉降曲线的解析算式,并由此分析了桩周和桩底土的影响以及桩承载力与其加载初始刚度间的关系。     

循环荷载作用下结构钢材本构关系试验研究

为准确模拟结构的地震响应,寻找在循环荷载下钢材的本构关系,采用工程常用Q235B及Q345B钢材共50个试件,施加多种加载制度,分析其单调性能、滞回性能、宏观微观破坏形态、延性特征以及损伤退化特性,并采用Ramberg-Osgood模型对循环加载骨架曲线进行拟合,进而得到Q235B及Q345B钢材在循环荷载下的一维应力应变关系骨架曲线;在Chaboche钢材塑性本构模型的基础上,通过试验标定,确定了两种等级钢材本构模型的关键材料参数,并结合通用有限元程序ABAQUS对试验结果进行有效模拟,为今后准确计算结构在地震荷载下的反应提供重要依据.结果表明:钢材在循环荷载下的反应与在单调荷载下的本构关系有很大差别,循环荷载下的骨架曲线对于准确的数值模拟起到重要作用;循环的圈数以及幅值会严重影响构件的断裂延性,钢材在循环荷载下的破坏应变不能按照单调荷载来确定.     

Effect of soil properties on the seismic damage assessment of historical masonry minaret–soil interaction systems

The interaction between soil and structure plays a crucial role on accurate determination of structures' seismic behavior. The assumption of fixed base structure has been commonly used in traditional design works, and the interaction between soil and structure is thus often neglected. In addition, historical masonry structures particularly built on elastic soil media may be significantly affected seismic behavior of the structure under earthquakes. In this research, the damage distribution on a historical masonry minaret is numerically investigated under horizontal earthquake ground motion. Alaca Mosque minaret was built in 1271 in Bolvadin district of Afyon province. The historical masonry minaret was chosen as the subject of the study. Nonlinear seismic time history analyses were conducted for fixed‐based and different soil properties under horizontal earthquake ground motion. The horizontal (East–West) component acceleration records of Dinar earthquake (Mw = 6.1) that took place on October 10, 1995, were used during the analyses. Maximum displacement, maximum/minimum principal stresses, and damage ratios were determined by nonlinear analyses performed considering fixed base and soil–structure interaction. The analysis results showed that soil–structure interaction had significant effect on the structural behavior of the minaret, such that, the minaret that was expected to get damage in the case of fixed base did not get any damage when soil–structure interaction was considered.     

天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能分析

对天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能进行了分析,采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法分别计算多遇地震下结构的内力和变形,从地震波的加速度谱和功率谱两方面分析了比较结果,将反应谱结果考虑一增大系数后进行结构校核。采用弹塑性时程分析法进行了罕遇地震作用下的分析。分析结果表明,结构的变形和强度均满足要求,抗震性能良好。     

框架节点加固的抗震性能试验研究

本文概述了四个十字形钢筋混凝土框架节点试件采用柱加大截面法加固后 ,在低周反复荷载作用下的试验。通过试验 ,分析了加固节点的受力机理及抗震性能 ,并提出了一些加固建议。     

基础滑移隔震房屋抗震性能的试验研究

通过对三层大开间砖房足尺模型基底滑移隔震与抗震试验结果的分析,得出了基础滑移隔震结构较基础固定的抗震结构有较好的抗震性能的结论,为隔震房屋的设计提供了理论依据.     

单向碳纤维/环氧树脂预浸料的热响应行为

实验探究单向碳纤维/环氧树脂预浸料在不同高温环境及不同方向的热响应行为.研究表明,单向碳纤维/环氧树脂预浸料在低于230℃的高温环境下,热响应温度、导热系数随热响应时间的增加而增大,其后趋于平稳;在高于230℃的高温环境下,热响应温度出现峰值,材料逐渐受损,热响应行为复杂.此外,研究得到单向碳纤维/环氧树脂预浸料在平面...     

高位转换消能减震结构振动台试验研究

某超限高层建筑采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,存在高位转换层,其楼板平面开洞尺寸过大,造成楼板平面刚度不连续。弹性分析时,楼层竖向构件最大水平位移与楼层水平位移平均值之比为1.31,属结构扭转不规则,为此结构设计采用了软钢阻尼器来提供附加刚度及阻尼。为研究该高层建筑结构抗震性能,进行了1∶20缩尺模型的振动台试验,获得了模型结构的动力特性及在地震作用下的动力反应,分析了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明,该结构满足现行建筑抗震设计规范的抗震设防要求;阻尼器减小了结构的扭转反应,对加速度反应起到了一定的减小作用;转换层上刚度变化较大,应逐步减缓刚度变化,改善相邻楼层的延性;出屋面层的鞭梢效应严重,应重视出屋面层的抗震设计。