半刚接钢框架内填RC墙结构的性态指标

半刚接钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构(PSRCW)是一种新型组合结构体系,我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)尚未建立其性态目标。为提出PSRCW结构在不同地震水准下的性态目标,结合我国抗规给出的地震水平和结构性态水准,根据结构性态水平与损伤指数的关系,利用修正的Park-Ang损伤模型对已完成12榀PSRCW结构试验数据进行了统计分析,建立了以层间位移角表征的PSRCW结构性态指标,研究成果可为完善PSRCW结构基于性态的抗震设计方法或进行PSRCW结构地震易损性评估提供参考。     

半刚接钢框架内填RC墙结构滞回性能试验——整体性能分析

半刚接钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构(简称PSRCW)在低周反复荷载作用下抗剪栓钉易发生疲劳断裂,从而使结构后期承载力衰减过快,延性较差。为了进一步改善结构的延性性能,采用槽钢、U形钢筋及抗剪栓钉三种不同形式的抗剪连接件,通过3榀1/3缩尺、两层、单跨PSRCW试件的低周反复荷载试验,重点研究抗剪连接件对结构性能的影响,分析结构的传力机理、破坏模式、滞回性能、刚度退化、变形及延性、耗能能力等。试验结果表明:加载过程中,抗剪连接件未发生疲劳断裂,试件的后期承载力退化缓慢,试件的变形能力、延性性能以及耗能能力均得到大幅提高,试件呈内填墙压碎的延性破坏模式。抗剪连接件的抗剪能力应与混凝土内填墙的抗剪能力相协调,内填墙混凝土强度等级不宜过高,避免抗剪连接件的破坏模式由剪断控制。PSRCW结构中抗剪连接件不发生疲劳断裂是结构发生延性破坏的重要前提。     

半刚接钢框架内填RC墙结构滞回性能试验——局部性能分析

通过对3榀2层1跨的半刚接钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构(简称PSRCW)的低周反复荷载试验,重点研究结构局部受力性能,分析PSRCW结构中半刚性节点及内填墙的破坏模式与变形能力、钢框架与内填墙界面分离及滑移、以及两者之间的内力分配等局部性能。分析结果表明:内填墙的存在对半刚接节点的变形能力具有一定刚化影响,降低了节点的转动能力;在确保抗剪连接件在加载过程中不发生疲劳断裂的前提下,不同类型的抗剪连接件对PSRCW结构性能影响不明显;同时,为了避免抗剪连接件疲劳断裂,建议内填墙采用低强度等级的混凝土,或采用U形弯筋或槽钢连接件。在设计荷载水平,内填墙分担80%水平剪力,钢框架分担60%的倾覆力矩。     

半刚性节点钢框架侧移限值的可靠性分析

工程中多层钢框架结构经常采用半刚性连接形式,将半刚性连接节点视为弹簧单元,用蒙特卡罗模拟法,对半刚性钢框架进行了基于侧移的可靠性研究。通过各算例探讨了节点刚度对多层钢框架可靠性的影响。     

钢框架考虑二阶效应的层间侧移限值取值及可靠度分析

分析钢框架结构时考虑二阶效应,得到的截面内力及位移通常比采用一阶分析方法计算的结果偏大。对于承受相同荷载、具有相同几何条件的结构,如采用一阶分析方法计算得到的位移满足现行规范的水平侧移限值,但采用二阶分析方法后不一定满足该侧移限值的规定,因此在规范中补充有关二阶分析时侧移限值的相关规定尤为必要。针对钢框架结构考虑二阶效...     

钢框架考虑二阶效应的顶点侧移限值取值研究

采用二阶分析方法计算钢框架结构时,得到的内力及位移比一阶分析的结果要大。如一个结构同时采用一阶分析方法和二阶分析方法进行分析计算,当一阶分析方法计算得到的顶点侧移满足GB50017—2003《钢结构设计规范》中顶点侧移容许值要求时,其二阶分析方法计算得到的顶点侧移就有可能超出该顶点侧移容许值的规定。为此,在规范中补充二阶分析时顶点侧移限值的规定尤为必要。针对钢框架结构考虑二阶效应后顶点侧移限值的取值进行研究,结合规范中的二阶分析方法及可靠度理论,提出钢框架结构二阶顶点侧移限值,供规范修订及工程应用参考。     

钢框架内填混凝土墙结构体系有限元分析

对钢框架—内填混凝土墙结构体系进行了非线性有限元分析,得到了该体系在单向荷载作用下的变形及应力分布状况。为了简化计算,采用对角单压杆模型模拟内填墙的受力特性,并将计算结果同有限元实体模型以及纯钢框架模型结果进行比较,得出了一些结论。     

含少量抗震墙RC框架的位移限值探讨

针对目前框架结构布置少量抗震墙的情况逐渐增多的现状,以某大型RC框架结构为例,探讨了此类结构的位移控制,为结构设计人员提供一些参考。     

半刚接钢框架内填RC墙结构抗震设计方法(Ⅰ)——理论

半刚接钢框架内填RC墙结构(简称PSRCW)是一种抗震性能优良的新型组合结构体系,为推广其工程应用,文中提出了PSRCW结构的两阶段抗震设计方法:1多遇地震水准下结构的弹性设计法——用于初步确定PSRCW结构主要受力构件的截面;2罕遇地震水准下结构的能力设计法——用于确保PSRCW结构进入弹塑性阶段出现理想的破坏模式。根据已有的试验结果,提出PSRCW结构的理想塑性屈服机构,建立罕遇地震水准下RC内填墙周边钢构件能力设计的简化计算公式,给出设计步骤。文中设计方法的合理性验证见另文。     

考虑材料变异性的半刚接钢框架内填RC墙结构的强度折减系数研究

为合理评估半刚接钢框架内填RC墙结构(简称PSRCW)的延性及强度折减系数,文中利用Latin超立方抽样方法考虑PSRCW结构中型钢、钢筋及混凝土材料力学性能的随机性,提出一种基于Pushover方法评估PSRCW结构延性及强度折减系数的概率方法。根据现行抗震设计规范设计4组160个PSRCW算例样本,重点考察了层数、抗震设防烈度、水平荷载分布模式等因素的影响,利用Pushover方法确定160个PSRCW算例的抗侧能力曲线,基于概率方法按置信水平为95%的单侧置信下限确定PSRCW结构的延性及强度折减系数。研究结果表明,随着层数的增加,PSRCW结构的延性及强度折减系数均呈降低趋势;设防烈度对PSRCW结构的延性折减系数影响不明显,但对强度折减系数影响较大;均匀分布模式作用下确定的PSRCW结构的延性及强度折减系数均显著大于按广义乘方分布模式的分析结果。     

含少量抗震墙的RC框架结构位移限值探讨

基于位移的抗震设计是实现基于性能的抗震设计的最有效途径,我国规范对不同结构、不同抗震等级的建筑提出了相应的位移限值.但是随着人们对建筑功能的要求提高,含少量抗震墙的框架结构越来越多,此类结构的层间位移控制限值问题一直困扰着结构工程师.文中以实际工程计算为例,探讨了如何分类含少量抗震墙的框架结构,建议此类结构在多遇地震作用下,可以允许抗震墙出现一定的开裂,其抗侧刚度出现一定退化.结合ABAQUS有限元分析软件得到的剪力墙刚度退化规律,利用ETABS有限元分析软件对少墙框架结构进行整体分析,提出了此类结构的层间位移角的控制方法.     

填充墙RC框架结构抗连续性倒塌研究

论文基于备用荷载路径原理,采用非线性静力和非线性动力分析方法,研究了填充墙的布置对框架结构连续性倒塌性能的影响.建立一个4层RC框架结构模型,分别对纯框架结构和考虑填充墙布置的框架结构进行了分析,移除首层框架中柱,分析剩余结构在移除柱后的动力响应.分析结构表明,填充墙不仅能承受一定的竖向荷载,还能增大剩余结构的延性和失效跨内荷载重分配的范围,减小失效点的竖向位移,从而提高了结构的抗连续性倒塌能力.填充墙的不均匀布置对结构抗连续性倒塌性能有明显的消弱作用,在进行结构抗连续性倒塌设计时,应特别注意填充墙的数量和布置方式,避免形成薄弱层.     

钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙试验研究

为改进钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,将耳板装置引入钢框架与内填墙的连接中.通过2个2层单跨钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙1/3模型试件的循环荷载试验,考察耳板连接装置的可靠性和内填墙裂缝的开展与结构变形能力,分析结构的破坏机理、滞回性能、刚度退化、变形及延性等,并对钢框架内填预制混凝土剪力墙体系与现浇混凝土剪力墙体系和带竖缝混凝土剪力墙体系进行对比.研究结果表明:抗剪连接件(U形筋)在梁柱节点上下耳板的帮助下未发生破坏,耳板连接装置具有可靠的工作性能;合理设计的钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙结构具有良好的延性.     

填充墙对混凝土框架结构抗震性能影响的静力弹塑性分析

采用三支杆模型建立了填充墙框架结构的力学模型,分别对两类填充墙框架结构和纯框架结构进行了两种常规侧向力加载模式下的静力弹塑性分析,研究了结构的基底剪力-顶点位移关系曲线、性能点处结构的层位移和层间位移角以及塑性铰的发展情况.计算结果表明,填充墙的加入使结构抗侧移能力和承担的剪力显著增大,填充墙的不合理布设使结构出现薄弱层,易导致结构整体倒塌.在结构抗震设计中,应考虑填充墙与框架结构协同工作.     

钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构抗震性能分析

钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构体系是一种具有良好抗震性能的新型抗侧力结构体系.本文结合工程实例,应用有限元软件SAP2000对结构自身动力特性进行研究.通过反应谱法和弹性时程法分析,研究场地类型、阻尼比、地震动等多种因素对该结构在多遇地震作用下抗震性能的影响,为实际工程设计提供指导.     

隧道对地表临近既有建筑物层间位移影响分析

城市地下隧道的存在将改变地表临近既有建筑的地基条件,进而影响建筑的地震响应。基于广义层间位移谱,研究地下隧道对距隧道不同距离的地表建筑结构的层间位移的影响,同时分析隧道对结构层间位移沿无量纲高度分布的影响。结果表明:地下隧道的存在将增加临近地表建筑结构的层间位移,对结构的安全性带来危害,在工程设计和分析中不容忽视;当地表建筑位于距离隧道中心线2倍隧道直径的区域外时,隧道的影响可以忽略;隧道的存在对临近建筑结构层间位移沿高度分布趋势的影响并不明显,但是将显著增加结构抗震性能薄弱部位的层间位移。     

用GFRP叠合层加固的内填钢板剪力墙的试验研究

对使用纤维增强复合材料加固的内填钢板剪力墙的非线性性能进行试验研究。试验旨在评估组合钢板剪力墙中玻璃纤维增强材料层、GFRP叠合层的层数和玻璃纤维增强材料层对刚度、抗剪强度、累积耗散性能以及其他主要地震参数的影响。试验模型为按比例缩小的单层钢板剪力墙模型,边界条件为四角铰接。首先,对未加劲的内填钢板剪力墙进行试验并作为参考。而接下来的4个试验则是对不同层数和方向的玻璃纤维增强材料层加固的内填钢板剪力墙进行试验。每个测试都按照ATC-24(1992)测试协议在这些样本的弹性响应区与非弹性响应区进行低周反复准静态加载。试验结果表明,通过层间强度加固内填钢板剪力墙可显著增加极限抗剪强度和累积耗散能。文章论述了试验的背景、过程、使用装置和试验结果。     

利用加设钢支撑改变单跨框架结构体系的抗震加固效果研究

单跨框架结构大量存在于中小学建筑中,中小学建筑已提高到乙类设防,根据抗震鉴定标准GB50023-2009,框架结构不宜为单跨框架;乙类设防时,不应为单跨框架.单跨框架是一种抗震严重不利体系,缺乏冗余约束,易发生整体倒塌.若从构件加固层次提高建筑的抗震性能,不但造价高、施工复杂,而且效果也不明显.加设支撑是一种改变建筑结...     

填充墙顶与框架梁连接技术和提高拉结钢筋抗拉拔力技术

采用更可靠的技术措施,将砌体填充墙牢牢地嵌固在钢筋混凝土框架内,有助于加强钢筋混土框架结构的整体刚度、稳定性和填充墙自身的刚度、稳定性。再采用简捷易行的技术措施使后植在框架柱上的拉结钢筋抗拉拔力加大,保证拉结钢筋承受外力时能更可靠工作。采用以上措施也就相应地提高了框架结构房屋的抗震能力,达到框架结构房屋小震不坏、大震不倒,保障人民生命财产安全的目的。     

钢筋混凝土异形柱框架结构层间位移角限值研究

对钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能的研究尚未形成一致的结论。通过对现有研究成果的比较可以发现,这类结构的变形能力介于钢筋混凝土矩形柱结构和剪力墙结构之间,其弹性层间位移角限值应以控制填充墙的墙面裂缝贯通为判断标准,弹塑性层间位移角的取值应当既有一定的保证率,又要符合工程实际,建议取1/75比较合适。