基于频率的震后房屋快速检测评估及结果统计分析

汶川地震后四川、重庆等地许多房屋出现了不同程度的破坏,为确保现存房屋的安全,尽快安置灾民,需对大面积受损房屋进行安全鉴定。介绍一种震后房屋快速而可行的鉴定方法－频率法。频率的降低在一定程度上反映了结构整体受损的状态,通过对结构的动力参数（自振频率、阻尼比）的分析,并与同类结构相比,得出结构刚度退化程度及房屋受损程度,从而判断房屋的破坏等级。运用该方法对近百栋房屋（砌体结构、框架结构、底框结构）进行了安全鉴定,结果表明,此种方法简单易行,能够较为准确的判断结构整体损伤状态。同时,对进行检测房屋的震害进行简单的统计分析,积累的检测数据对震损房屋的修复和加固、提高新建房屋的抗震性能是有价值的。     

汶川地震中房屋震害分析与震损房屋抗震加固

为了获得2008年汶川8级强震后相关地区房屋结构震损水平,提出合理的震损房屋抗震加固方法,进行了震损调查与分析．发现震区钢筋混凝土结构房屋主要震损形式为柱压溃、节点失效、强梁弱柱、围护墙及隔墙破坏等;砖砌体结构房屋及底部框架-抗震墙房屋主要震损形式为砖砌体墙的剪切破坏．基于震害分析,提出着重强化震损部位和易损部位抗力水平和着力强化房屋整体牢固性的震损房屋抗震加固思路,完成了震区200余栋震损房屋抗震加固设计与施工．     

外包钢套法加固钢筋混凝土框架节点试验研究

在汶川地震中大批框架节点受损破坏,亟需找一种方法对这些节点进行加固修复.为此,设计制作了4个3维钢筋混凝土框架节点进行试验,研究外包钢套法加固震损节点的抗震性能.试验流程为先对框架节点进行预震损,然后进行裂缝修补和外包钢套法加固,最后进行低周反复破坏试验.结果表明,加固后的框架节点由"弱柱强梁"转变为"强柱弱梁"的破坏形式.由对节点的滞回曲线、骨架曲线、延性系数等参数的分析可知:外包钢套法可以显著提高节点刚度,延性等抗震性能.通过外包钢套加固,预震损节点的承载力和抗震性能恢复并超过了节点预震损前的承载力和抗震性能.     

灌浆与钢箍加固震损砖墙的抗震性能试验研究

为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能,试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数.以四川某震损古砖塔为样本,研制了四种单层砌体墙筒初始试件,模拟地震作用使其破坏,采用灌浆与钢箍进行加固修复,制作所需试件,通过低周反复荷载试验,得到了试件的相关数据.试验结果表明：与未损伤的原结构相比,灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力,但对提高震损结构刚度的贡献不大,修复结构的开裂荷载亦有所降低.     

修复震损装配式剪力墙抗震性能试验研究

对震损建筑进行加固修复能快速恢复震后的正常生活秩序，降低灾后重建的资金投入.随着装配式建筑的广泛应用，有必要针对装配式建筑震损修复后的抗震性能开展研究.本文采用两种不同方法对震损的装配式剪力墙进行修复，分别是高强灌浆料置换破损混凝土法和植筋并用钢筋网片包裹增大截面法.采用拟静力试验和有限元分析，对比修复的震损装配式剪力墙与原剪力墙在破坏模式、承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等方面的变化，以综合评价两种方法修复剪力墙的抗震性能.研究表明，两种修复方法都能够使装配式剪力墙的承载能力得到恢复，延性和耗能能力得到提高；使用植筋并用钢筋网片包裹增大截面法修复的试件破坏特征是钢筋网片拉断，其约束作用充分发挥，震损修复效果更好.采用的两种修复方法，施工简便、成本低，为此类结构的震损修复提供有益参考.     

超高延性混凝土加固砖木结构抗震性能试验

为研究超高延性混凝土(ultra-high ductile concrete, UHDC)面层加固立贴式砖木结构的可行性,以及探究UHDC面层对砖木结构抗震性能的影响,以一栋缩尺比为1/2的立贴式砖木结构模型为研究对象,进行了未加固和UHDC面层加固两种情况下的振动台试验,比较未加固结构和UHDC加固结构的动力特性、破坏模式、位移响应、扭转效应和基底剪力等抗震性能。结果表明：在选定台面激励下,未加固砖木结构不能满足现行规范的抗震设防要求,需要进行抗震加固后才可继续使用;UHDC面层显著提高了砖木结构的刚度,降低了结构的刚度退化,从而有效控制了大震作用下的结构损伤,提升了结构的抗震性能;9度罕遇地震作用下,UHDC加固砖木结构的x向层间位移角为3.96‰;UHDC面层减小了砖木结构由于结构不对称造成的扭转效应;UHDC面层加固结构比碳纤维布加固结构的抗震性能更好。UHDC面层加固砖木结构能够满足中国GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》规定的8度抗震设防要求,初步证明了UHDC用于震损结构修复和现存建筑房屋加固是切实可行的。     

碳纤维布及钢板复合加固震损方钢管混凝土框架抗震性能试验研究

为了研究碳纤维布及钢板复合加固震损钢管混凝土框架的抗震性能,按1∶4的缩尺比例设计并制作了3榀3层两跨方钢管混凝土框架模型,进行了模拟地震的预损加载、加固后的低周往复荷载试验.研究了碳纤维布和钢板复合加固震损方钢管混凝土框架结构的有效性,探讨了不同震损程度对加固效果的影响.通过对滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能能力、刚度退化及强度退化等参数分析可知,在一定损伤程度情况下,采用碳纤维和钢板复合加固后的方钢管混凝土框架,结构的极限承载力、延性性能和耗能能力均有所提高.     

底部框剪封底砌块组合墙房屋抗震性能分析

目的评价底部框剪封底砌块组合墙房屋的抗震性能以及在七、八度区的应用可能性．方法采用分离化处理各抗侧单元的简化串并联动力分析模型，应用基于规范的振型分解反应谱法和以地震动记录作为输入的弹塑性动力时程分析方法，在统计的基础上分析结构的抗震性能．同时，按抗震可靠度理论对房屋的失效概率和可靠指标进行分析．结果结构在大震作用下无明显的薄弱楼层和变形集中问题，底层框剪和底两层框剪结构具有相近的抗震性能和可靠度，两类结构均具备良好的抗震性能和合适的抗震可靠指标．结论在七度区建造7层和八度区建造6层该类房屋是可行的．     

底框剪-砌体房屋抗震性能研究

目的研究底框剪-砌体房屋的抗震性能以及应用于7度区时的合理刚度比、框剪层地震剪力增大倍数、房屋总高度（层数）等问题.方法采用模拟地震振动台试验和非线性分析方法对一底两层框剪-砌体房屋模型分别进行模拟地震振动台试验和非线性分析.还对一底框剪砌体房屋进行大量的非线性分析.结果检验了四折线恢复力计算模型和计算参数的合理性;通过对底框剪砌体房屋的计算分析,得出底框剪-砌体房屋的抗震能力与场地土密切相关.结论对Ⅰ-Ⅲ类场地,底一层框剪-砌体房屋的抗震能力优于全砌体房屋,底两层框剪-砌体房屋又优于底一层框剪-砌体房屋;对Ⅳ类场地,三种房屋的抗震能力相当.对于7度区,底框剪-砌体房屋砌体层与相邻的底框剪层的弹性侧向刚度比不宜大于2.5;房屋的总高不宜超过21 m（七层）.     

CFRP和角钢加固震损混凝土框架抗震性能研究

碳纤维布CFRP和角钢约束混凝土使构件具有良好的延性和承载力,采用CFRP和角钢加固震损后钢筋混凝土是提高震损后混凝土框架的抗震能力以及震损后结构修复和加固的重要手段。文章针对不同植筋方式震损后的混凝土框架,分别采用碳纤维布、角钢及复合加固3种方式进行低周反复加载试验研究,并通过与加固前植筋试件进行对比分析,研究加固后震损混凝土框架的抗震性能。结果表明:采用碳纤维布、角钢及复合加固与简单处理加固相比,其开裂荷载、开裂位移、极限荷载和极限位移分别提高了2.36、2.00、1.68、1.27倍;复合加固的变形性能、耗能能力及延缓结构刚度退化能力优于角钢和碳纤维布加固;碳纤维布、角钢及复合加固延性系数较简单处理加固分别提高了89%、86%、95.6%。     

碳纤维布加固古建筑木结构基于结构潜能和能量耗散地震破坏评估

为了评估古建筑木结构加固后的抗震性能以及研究加固结构在各工况地震作用下的破坏过程及对应的破坏状态,基于碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层低周反复荷载作用下的滞回特性和能量耗散原理,计算了两耗能元件在低周反复荷载作用下的“抵抗破坏潜能”;借助碳纤维布加固古建筑木结构振动台试验,计算了各工况地震作用下每一耗能元件所耗散的能量,基于构件的“抵抗破坏潜能”和各工况下的地震耗能建立了耗能元件在不同地震作用下的地震破坏评估模型,并借助能量分配系数找出了各耗能元件破坏状态与整体加固结构破坏状态之间的关系,建立了整体加固结构在不同地震作用下的破坏评估模型。应用该地震破坏评估模型,定量计算了碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层、整体加固结构在各工况地震作用下的破坏系数,并基于破坏程度,得出了整体加固结构不同破坏系数对应的结构不同震害等级。研究结果可为碳纤维布加固古建筑木结构的震前破坏预测和震后加固古建筑木结构的保护再修复提供可靠的理论依据。     

带加强层的框架-核心筒结构受力性能分析

本文利用有限元分析软件Midas building结合工程实例建立不同模型,并对不同方案的模型进行多遇地震下的振型分解反应谱计算,研究不同数量、不同位置加强层对结构受力性能的影响,通过在结构的自振周期、楼层位移、层间位移角与地震剪力等方面的模型数据对比,选出最佳的加强层设置方案。本文可为相关类似布置带加强层的框架-核心筒结构的设计和施工提供一定的参考。     

碳纤维布加固的钢筋砼吊车梁的抗弯疲劳性能

为研究碳纤维布(CFRP)对加固后钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能的影响,进行了三根CFRP加固梁及一根对比梁的抗弯疲劳试验。研究了碳纤维布加固方式、构件使用荷载等参数对碳纤维布加固钢筋混凝土吊车梁抗弯疲劳性能的影响。试验研究表明:采用碳纤维布加固后,构件裂缝的宽度减小了50.2%~66%,发展速度也得到控制,钢筋应力减小24.1%~28.2%,构件的刚度提高14.9%~16.1%。依据试验结果,从现有规范中关于构件刚度计算以及寿命分析的方法出发,进行了CFRP加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳刚度、寿命的计算分析,理论分析结果表明,用这种方法计算得到的结果可以满足工程上对精度的要求。最后以试验结果为基础,对CFRP加固梁的疲劳设计提出了合理化建议。     

对市毛纺二厂中南楼倒塌的分析研究

本市第二毛纺厂中南楼是一幢三层四跨的纯框架结构，它在1976年7月28日的唐山地震中，结构遭受了严重的破坏．后经过加固，在同年的11月15日的宁河地震作用下，房屋全部倒塌，笔者利用平面杆系模型，对其结构进行弹塑性分析，以期得到影响该房屋倒塌的因素。     

“5·12”汶川地震震区建筑受损的内在原因分析

透过“5·12”汶川地震震区大量倒塌、损毁建筑照片所展示的现象,探讨了震区建筑受损的内在原因,分析了规划、建筑、结构和道路、桥梁因设计不当而埋下的隐患。分析结果表明：根据现行的中国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）采取有效的抗震措施和抗震构造措施,可以有效地减少地震造成的损失,为今后改进建筑结构设计方法和施工技术、加强工程监督提供参考。     

碳纤维布加固混凝土框架在竖向荷载下的试验研究

为研究碳纤维布加固方式对框架结构性能的影响,按1∶3缩尺模型设计了用碳纤维布加固损伤钢筋混凝土框架结构的试验试件,进行了竖向荷载作用下的试验研究分析.试验结果表明,对损伤混凝土结构较大裂缝进行灌胶密闭和粘贴间距较小的U型箍能够有效抑制裂缝开展;梁底粘贴碳纤维布在粘结锚固满足的情况下,不仅能够有效延缓钢筋的屈服,而且可以大幅度提高梁的极限抗弯承载力.由于碳纤维布的约束作用,加固后梁的截面抗弯刚度有所提高.碳纤维布加固后的梁的拉力由钢筋和碳纤维布共同承担,钢筋屈服后碳纤维布的作用明显增大,承担其主要拉力,为防止碳纤维布突然拉断,需考虑其有效利用率问题.     

碳纤维布加固钢纤维混凝土梁的抗弯性能预测

在碳纤维布加固钢筋钢纤维混凝土梁中,加固效果要受到被加固结构本身性能、加固材料性能以及荷载情况等因素的影响,因此,加固效果具有极高的非线性.针对这一问题, 在试验研究的基础上,运用神经网络方法,以钢纤维混凝土强度、截面尺寸、纵向钢筋配筋率等10个变量作为输入单元,以加固梁的抗弯承载力作为输出单元,建立了预测加固梁抗弯承载力的BP神经网络模型.通过预测值与试验值的对比分析,验证了该模型的科学性和合理性.     

典型地铁车站结构振动台模型试验

为了了解地下结构在地震作用下的响应,对地铁车站结构进行了振动台模型试验,从相似关系比的确定、模形箱的设计、结构模型的制作、测点的布置、模型土的配制、地震波的加载等方面介绍了振动试验,并分析了部分试验现象．试验结果表明,在强地震作用下,地下结构会受到损害．     

内嵌式CFRP混凝土梁抗弯试验研究

对5根混凝土梁进行抗弯试验研究,包括1根对比梁、2根无损伤加固梁和2根损伤加固梁,研究了在开槽数目不同及加固条件不同的情况下,内嵌碳纤维板条钢筋混凝土梁的抗弯性能.研究发现,二开槽加固梁比三开槽加固梁的承载能力有所提高,损伤加固梁的承载能力略高于无损伤加固梁,加固梁的裂缝较对比梁的裂缝宽度小,延伸缓慢,分布更为均匀.