酸雨腐蚀砖砌体组合墙抗震性能试验及恢复力研究

为研究酸雨环境下砖砌体组合墙的抗震性能,以6片砖砌体组合墙作为研究对象,首先对人工模拟酸雨环境进行加速腐蚀,进而对其进行低周反复加载试验,考察腐蚀砖砌体组合墙的破坏过程与变形特征,研究不同酸雨腐蚀循环次数对荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载力衰减、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标的影响。并通过引入基于耗能的循环退化指数对墙体的力学性能退化规律进行描述,建立了腐蚀墙体的恢复力模型,给出了具体的滞回规则。研究结果表明：随着酸雨腐蚀循环次数的增加,试件的承载力、刚度、耗能逐渐降低,承载力和刚度的衰减速率逐渐加快;所建立的恢复力模型能够较好描述酸雨环境下砖砌体组合墙在反复荷载作用下的滞回特性,可为在役酸雨环境下砌体结构的承载力分析提供参考。     

考虑损伤效应的型钢高强高性能混凝土框架柱恢复力模型研究

为研究型钢高强高性能混凝土框架柱的抗震特性,基于已进行的9榀型钢高强高性能混凝土框架柱低周反复加载试验结果,进一步分析了其滞回特性,并将其骨架曲线简化为带下降段的理想三折线型骨架曲线模型,给出了骨架曲线的确定方法,同时简化了滞回环。通过引入基于损伤的循环退化指数对构件在反复荷载作用下的屈服荷载、硬化刚度、卸载刚度、再加载刚度以及承载力等各项力学性能指标的退化规律进行了描述,建立了基于损伤的型钢高强高性能混凝土框架柱的恢复力模型,给出了具体的滞回规则。结合试验结果,对恢复力模型的有效性进行了验证。研究结果表明：该模型能够较好地描述型钢高强高性能混凝土框架柱在反复荷载作用下的滞回特性,研究结果可为该类结构的弹塑性时程分析提供理论参考。     

一种减震器粘弹性本构模型的建立

减震器是一个橡胶和铁件的复合构件,钢铁材料本构单一,所以减震器的本构模型主要与橡胶有关,先分析得出橡胶材料的本构模型;之后通过实验研究出减震器在循环荷载作用下的变形力学行为,研究滞回性能;通过减震器在低周反复荷载作用下的滞回性能、骨架曲线与恢复力模型、承载能力、刚度退化、耗能能力等抗震性能,得出符合本减震器的本构模型,...     

玄武岩纤维加固砌体墙抗震性能试验研究

通过对4片无筋砌体砖墙在低周往复荷载作用下的试验,研究了玄武岩纤维加固砌体墙的抗震性能;分析了加固前后墙体的受力性能、滞回特性、刚度退化、耗能及变形能力等变化规律。研究表明:玄武岩纤维加固可以较大程度地提高砖墙的极限荷载和变形性能、有效延缓墙体裂缝发展、改善砌体脆性,从而显著提高结构的抗震性能;采用玄武岩纤维加固砌体结构是一种经济有效的结构加固方法。     

考虑动力损伤退化的钢筋混凝土柱恢复力模型

基于16根钢筋混凝土柱的静力和动力循环往复加载试验,研究了动力效应对柱抗震性能的影响。依据修正Park-Ang损伤指标建立的静力和动力损伤指标,能够兼顾考虑最大位移与循环加载次数对柱损伤退化指标的影响。分别建立静力和动力加载下性能退化参数与相应位移比、损伤指标之间的关系,并结合建构的动力退化函数,提出能够反映滞回曲线的负刚度段、循环退化效应以及捏缩效应的钢筋混凝土柱动力恢复力模型。与试验数据对比的结果表明,提出的宏观力学模型可以有效模拟静力和动力加载情况下钢筋混凝土柱的滞回特性,且动力恢复力模型相比于静力恢复力模型能够更好地刻画钢筋混凝土柱在地震应变率作用下的力学性能。文中建立的恢复力模型及方法可为钢筋混凝土结构的抗震分析提供理论参考。     

冻融损伤钢筋混凝土柱恢复力模型研究

为研究寒冷及地震设防地区既有钢筋混凝土结构的抗震性能,对经历冻融循环作用的8根钢筋混凝土柱进行低周反复荷载试验研究。综合考虑冻融循环次数与轴压比对试件柱承载力和滞回性能的影响规律,通过理论分析与试验回归相结合的方法,提出了冻融损伤钢筋混凝土柱的三折线刚度退化骨架曲线,给出了试件柱屈服前后卸载刚度的计算式及具体的滞回规则,进而建立了冻融损伤钢筋混凝土柱“指向定点”的刚度退化三线型恢复力模型。通过试验曲线与计算曲线的对比分析表明：建议的恢复力模型预测结果较好,可为冻融环境下钢筋混凝土柱的地震反应分析提供理论依据。     

钢筋混凝土杆件恢复力模型综述(Ⅰ)

简述了恢复力模型的主要特征即刚度退化、强度退化以及捏缩效应,分析了相关的影响因素。详细介绍了几种典型的恢复力模型:能够综合考虑结构构件抗震性能且在抗震研究及设计中得到广泛应用的三参数模型和Pivot模型;从耗能角度全面考虑构件从开始受荷至倒塌的过程中所有重要循环退化性能的Ibarra滞回退化模型。分析了模型的主要特点。为研究人员在结构抗震分析中选择合理构件的恢复力模型提供了资料。     

预应力及非预应力型钢混凝土框架受力及抗震性能试验研究

进行了两榀预应力型钢混凝土框架和非预应力型钢混凝土框架在竖向荷载及水平低周反复荷载作用下受力与抗震性能试验研究,研究结果表明：在型钢混凝土梁中采用预应力,可以有效地控制结构裂缝宽度,改善结构的正常使用性能;梁中施加预应力没有明显改变型钢混凝土结构优良的抗震性能,预应力型钢混凝土框架低周反复加载滞回曲线饱满,抗震性能优良;在型钢混凝土梁中施加预应力,可以充分发挥型钢与混凝土等材料各自的优势。在试验研究的基础上,提出了预应力型钢混凝土框架和型钢混凝土框架的三线型恢复力模型,并利用该恢复力模型进行了预应力型钢混凝土框架和型钢混凝土框架在低周反复荷载作用下的滞回性能分析,分析结果与试验结果吻合良好。     

基于遗传算法的钢筋混凝土剪力墙Bouc-Wen模型参数识别

对钢筋混凝土剪力墙构件层次的滞回行为的合理模拟有着重要的应用及研究价值,但目前剪力墙在反复荷载作用下的非线性模拟仍然存在困难。Bouc-Wen模型是一种平滑模型,以解析公式描述滞回行为,在结构和机械领域有着广泛的应用。本文将剪力墙构件在往复荷载作用下的恢复力-位移关系简化为单自由度Bouc-Wen滞回模型。通过分析Bouc-Wen模型特征,给出其参数取值限制,运用遗传算法在已有试验数据基础上完成模型的参数识别。定参后的单自由度Bouc-Wen滞回模型能较好反映构件在往复荷载作用下的强度刚度退化和恢复力峰值特点,模型可作用宏观单元用于结构模型数值模拟。识别过程对类似模型的参数识别具有参考价值。     

高强混凝土刚架结构的受力性能研究

通过 3个高强混凝土刚架结构在低周反复荷载作用下的抗震性能试验 ,对高强混凝土刚架结构的滞回曲线、强度、刚度及其滞回阻尼等受力特性进行了研究分析。结果表明 :小位移幅值下的循环加载时 ,试件的强度及刚度无明显的退化现象 ;随着位移幅值的逐渐增大及循环次数的逐渐增多 ,试件的强度、刚度及变形恢复能力逐渐降低 ;当承受大、小位移幅值交替循环加载时 ,模型试件仍具有较好的抗震工作性能     

反复荷载作用下混凝土多孔砖墙体受力性能试验研究

为系统研究混凝土多孔砖砌体结构的受力性能,并为编制CECS 257：2009《混凝土砖建筑技术规范》提供支持,对13片混凝土多孔砖墙体进行低周反复荷载试验,分析混凝土多孔砖墙体的破坏特征、承载能力、耗能能力及滞回特征等受力性能。试验结果表明：混凝土多孔砖墙体的破坏方式与普通砖墙体略有不同,主要表现为裂缝有可能产生在砖块内部,而不仅仅产生在砖块与砂浆的交界面上;墙体的承载力较高、耗能能力较好;竖向压应力对墙体的水平承载力影响较大;无构造柱墙体的水平承载力和耗能能力小于带构造柱墙体。基于试验结果,提出了地震作用下混凝土多孔砖墙体受剪承载力及变形能力的计算方法,并给出了混凝土多孔砖墙体的恢复力模型。图10表6参11     

碳纤维布抗震加固砖砌体墙的试验研究

通过五片碳纤维布加固砖砌体墙的低周反复试验,分析了碳纤维布加固砖砌体墙的抗震性能。试验结果表明,加固后的墙体抗震性能得到明显改善,影响加固效果的主要因素包括碳纤维布的排列方式、面积和锚固情况;提出了碳纤维布加固砖砌体墙的抗剪强度计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

玻璃纤维复合材料“对拉”锚固砖墙抗震性能的试验研究

通过1片未加固带壁柱砖墙和5片玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱砖墙,其中3片采用"对拉"锚固措施,在低周往复荷载作用下进行抗震性能试验,阐述各试件的破坏特征;研究"对拉"锚固措施以及加固量对GFRP加固前后墙体的刚度及退化特性、变形性能、耗能性能等影响。研究结果表明:采用"对拉"锚固减小后期墙体刚度的衰减;"对拉"锚固对墙体变形能力有一定程度的影响,且比加固方式影响大;在极限荷载状态下,采用锚固措施对试件耗能性能的影响不明显,但在极限位移状态下,锚固措施的采用明显地改善墙体的耗能性能。     

配筋砌体剪力墙的抗震性能

通过15片配筋灰砂空心砖墙的低周反复试验，分析了这种砌体剪力墙的破坏特征及基本抗震性能；在综合分析影响墙体抗剪强度的各种因素基础上，提出了墙体侧向极限承载力计算公式，其计算结果与试验结果吻合良好。     

GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究

对玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP)加固带壁柱砖墙抗震性能进行试验研究。通过1片未加固带壁柱砖墙和8片GFRP加固带壁柱砖墙在低周往复荷载作用下的抗震性能试验,阐述了各试件的破坏特征;研究GFRP加固前后墙体的滞回特性、刚度及退化特性、变形性能、耗能性能等变化规律,以及加固方式、加固量和“对拉”锚固措施对加固效果的影响。研究结果表明:加固方式对墙体的刚度退化性能和变形性能影响不大,但对墙体的耗能性能影响较明显;按照本文提出的加固方式粘贴GFRP能够有效地提高墙体的极限荷载、减缓墙体的刚度退化、增强其变形能力和耗能能力;同时考虑采用混合加固方式、增大加固量、采用锚固措施三因素时,墙体的抗震性能较好。     

预应力砖墙在低周反复荷载下抗裂及承载力试验研究

通过１：２预应力与非预应力带圈梁，构造柱砖墙在低周反复水平荷载作用下的对比试验，研究了墙片的裂缝出现与开展过程、破坏机理、滞回特性、强度、刚度、延性及耗参能能力，本文仅就其抗裂及承载力进行了论述，说明在砖墙中施加预应力能明显提高其抗震性能，并提出了有关抗裂及级限承载力的计算方法，计算结果与试验相当吻合。     

冻融循环作用后再生混凝土砖墙体抗震性能试验研究

为研究冻融循环对砌体结构抗震性能的影响,评估在役砌体结构的抗震能力,对再生混凝土砖墙体进行了冻融循环后低周反复加载试验和有限元模拟分析,对比分析了墙体的破坏过程与特征、承载力与刚度退化、延性、耗能。结果表明：经冻融循环作用后的再生混凝土砖墙体的破坏模式与未经冻融作用墙体略有不同,主要表现为初裂缝出现较早,且发展更为迅速,裂缝多集中于砖块与砂浆的胶结面处,主斜裂缝发展伴有更多的微裂缝出现,破坏程度相对严重;而未经冻融作用墙片裂缝大多沿砖块延伸;随着冻融循环次数的增加,墙体的受剪承载力、刚度、变形与耗能均有所降低;当达到120次冻融循环时,墙体的承载力下降30%左右,初始刚度降低约40%,累计耗能降低约70%,斜向拉伸变形下降80%。     

配筋页岩空心砖墙体抗震性能试验研究

为研究空心砖体系的抗震性能,对3种砌筑形式的6片页岩空心砖墙体进行了低周反复荷载试验。阐述了试件的破坏过程,探讨了墙体的破坏特征、承载能力、滞回性能、刚度退化、延性、能量耗散等问题。研究结果表明:配置水平钢筋不仅可以提高墙体的承载能力,而且可以大大提高墙体的抗震能力和变形性能。水平钢筋对墙体可起到有效的约束作用,使破坏的墙体不倒塌,在实际工程中设置水平钢筋是非常必要的。     

工业废渣混凝土多孔砖墙片抗震性能试验研究

通过对3片工业废渣混凝土多孔砖墙片在低周往复荷载作用下试验,分析研究了墙片的抗剪承载能力、滞回特征、延性等抗震性能和破坏机理。结果表明,工业废渣混凝土多孔砖墙片与其它多孔砖素墙片比较变形能力相当,抗震抗剪承载力可按GB5003—2001《砌体结构设计规范》计算。