传统风格建筑方形SRC-圆形RC变截面组合柱抗震性能试验研究

为研究传统风格建筑方形型钢混凝土(SRC)-圆形钢筋混凝土(RC)变截面组合柱的抗震性能,对2个足 尺传统风格建筑变截面组合柱进行了低周反复加载试验,得到了试件的破坏形态、滞回特性、刚度和强度退 化、延性及耗能性能。研究表明：传统风格建筑方形SRC-圆形RC变截面组合柱的破坏主要是由变截面处上柱 型钢和钢筋屈服及混凝土压碎剥落造成的;试件滞回曲线饱满,刚度和强度退化小;破坏时,试件的位移延 性系数介于3.18～3.76之间,等效黏滞阻尼系数介于0.289～0.338之间,具有良好的变形和耗能性能。在试 验基础上,利用ABAQUS建立试件三维模型,进行了混凝土强度、轴压比、型钢屈服强度、上下柱线刚度等参 数对其抗震性能影响的参数分析。试验及分析结果表明：随混凝土强度、型钢屈服强度增大,试件的水平承 载力增大,但其延性降低;增大轴压比,试件的水平承载力降低,延性系数减小;而随上、下柱线刚度比增 大,试件的水平承载力和延性增大。     

柱刚度对钢板剪力墙侧移集中的影响

钢板剪力墙(SPSWs)是一种由边界框架构件包围薄填充钢板组成的抗侧力系统。薄填充钢板屈服引起整体的滞回耗散和抗侧向力。然而,地震时,受很多因素的影响(如填充钢板超强)不同建筑层的薄填充钢板可能不会同时屈服,且实际的侧向力分布与设计时所假定的不同,可能导致建筑整体层间的侧移集中。研究柱刚度对减缓整体侧移集中现象的影响。根据一个两层的钢板剪力墙模型,推导出一个可表示整体性能、量化柱刚度对减缓整体侧移集中现象的影响的数学模型。使用有限元模型来进行非线性静态推覆分析,从而验证改进的模型。最后,根据改进的模型进行参数分析,随后讨论北美标准中规定的钢板剪力墙柱刚度的最小值。研究结果显示,柱刚度应该作为一种设计参数,从而确保一个合理统一的侧移分布,因此,填充钢板会沿钢板剪力墙建筑的高度方向屈服。     

与圆弧形曲梁连结的框架柱侧移刚度

从悬臂直梁出发,可以推导出线刚度与固定端弯矩及铰支端转角的相互关系,进而通过该关系推导出曲梁的折算线刚度.如果考虑楼板的刚度足够大,利用传统的D值法可以直接计算出相关柱的侧移刚度.如果考虑楼板的刚度是有限的,则可以通过建立平衡方程和协调方程得出曲梁中部柱子的位移与其它柱子位移之间的关系,进而可以对曲梁中部柱子侧移刚度的修正系数进行调整,最终可以求出曲梁中部柱子的侧移刚度.     

钢框架柱间支撑侧移刚度简化计算及程序设计

针对GB 50017—2003钢结构设计规范相关规定，给出了柱脚铰接时各种常见支撑形式的侧移刚度的简化计算方法，同时使用SAP2000建立多组模型对计算结果进行验证，结果表明简化计算方法的结果与SAP2000计算结果吻合，可以用于工程设计。     

低周反复荷载下传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土组合框架抗震性能研究

对一缩尺比为1/2的传统风格建筑钢筋混凝土(RC)-钢管混凝土(CFST)组合框架模型进行了低周反复加载试验,研究了模型结构的破坏过程、破坏特征,得到了结构的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、应变特征、延性、耗能性能、刚度退化与承载力退化。试验分析表明：乳栿为模型结构的第一道抗震防线;模型结构的滞回曲线呈现出“捏缩”效应,表现出剪切滑移特征;试件破坏时,其等效黏滞阻尼系数为0.146,小于常规现代混凝土框架结构;模型框架的位移延性系数大于3.0,极限位移角为1/27,表现出良好的变形能力及抗倒塌能力。由应变分析可知,金柱纵筋先于檐柱纵筋屈服;混凝土柱纵筋先于方钢管屈服。基于试验结果,采用ABAQUS软件对模型进行了有限元分析,计算结果与试验实测结果吻合较好。在此基础上对模型进行参数分析,结果表明：随组合柱轴压比和CFST柱与RC柱线刚度比的提高,模型框架的水平承载力增大,但延性变差;随混凝土柱纵筋配筋率的增大,模型框架的水平承载力和延性均明显提高。     

中高层异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化分析

综合考虑剪力墙的剪切变形、异形框架柱的轴向变形和连梁刚度对异形柱框一剪结构的抗侧移刚度的影响，利用框-剪结构空间协同分析的连续-离散化方法，以楼层划分单元推导单元的内力、位移关系式，同时采用振型分解反应谱法计算水平地震作用，并考虑层间位移约束条件及刚重比、剪重比等构造要求，建立了中高层钢筋混凝土刚接异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化数学模型。工程算例结果表明。本优化模型可行、有效，而且当剪力墙的抗侧移刚度沿结构高度发生变化时，仍可对其进行优化分析。     

高延性混凝土加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土（HDC）加固混凝土柱的受力性能,设计了8个RC柱,采用HDC和高性能复合砂浆进行加固,通过低周反复荷载试验,研究其破坏形态、变形和耗能能力。试验结果表明：采用HDC围套加固混凝土柱,可对核心区混凝土形成较好的约束作用,破坏形态由脆性破坏向延性破坏转变,加固柱的承载力、延性和耗能能力都得到显著提高;HDC加固层能与混凝土较好地协调工作,可充分发挥HDC的高耐损伤能力,其加固效果明显优于高性能复合砂浆钢筋网加固;在HDC加固层配置钢筋网,可提高加固层对内部混凝土的约束作用,进一步提高加固柱的延性和耗能能力,但对其承载力的贡献较小;采用HDC围套式加固混凝土柱,可减轻竖向构件的损伤程度,提高其抗震性能。     

世博会主题馆预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点设计及试验研究

为研究预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点的破坏特征及受力性能,进行了4个模型试件的低周反复荷载试验。观察了各节点的受力过程及破坏形态,并分析了试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力和延性等力学特性。结果表明：预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点典型破坏形态是梁端弯剪破坏,该类节点的延性与混凝土梁柱节点相似,位移延性系数为2.0,柱内钢骨可提高节点的承载能力及刚度;柱内钢骨变截面可有效改善节点的延性性能,而对承载能力没有影响;节点处混凝土的浇筑质量对节点的整体受力性能影响较大。最后对该类节点给出了设计及施工建议。试验研究成果可为预应力混凝土梁-钢骨变截面劲性柱节点工程研究及应用提供参考。     

SRF加固RC柱水平加载的低周反复试验研究

为了研究SRF加固柱的抗震性能。设计了2组共5根不同加固型式,不同纤维带加固层数的加固柱,并进行水平荷载低周反复试验。试验结果表明:1横向包裹高延性聚酯纤维带能显著提高柱的延性,层数越多效果越好,但不呈线性发展。2综合加固法能提高纤维带的利用效率,抗震性能更好。     

集装箱模块化建筑的抗侧刚度和设计原则

一种由可回收型的集装箱改造而得来的模块化建筑在国内外节能环保建筑领域得到越来越多的应用,因此用于住宅及办公的集装箱模块化建筑应运而生。为了提升集装箱模块化建筑的广泛应用性,首先从集装箱模块化建筑抗侧刚度出发,对单个集装箱的竖向和水平传力特点进行了分析。在此基础上,对多层多跨并列式的集装箱模块化建筑的受力特点和设计原则进行了探讨。最后采用SAP2000软件,进行了集装箱建筑的算例分析。结果表明,集装箱模块化建筑上长梁及顶板均由挠度控制设计,下长梁及底板均由强度控制设计,柱由承载力控制设计。     

钢骨钢管混凝土在单柱式桥墩中的应用研究

受压状态下的钢骨钢管混凝土柱,外围混凝土对内部钢管有一定的紧箍力,钢管又对内部混凝土有环向压力,使得核心混凝土处于三相受压状态,从而提高构件的整体刚度和极限承载力。根据结构的这种工作机理,从正截面承载能力研究出发,提出了把这种结构应用到桥梁的柱式桥墩上的构想,从而解决单柱式桥墩墩身截面粗大的问题,增加桥下使用空间。在施工工艺上简化柱内钢筋笼的制作,节省人力资源。     

钢骨-钢管混凝土柱抗震性能试验研究

了解钢骨-钢管混凝土柱在低周往复荷载作用下的力学性能,为钢骨-钢管混凝土柱的推广应用提供依据.本文对5根构件开展拟静力试验并对试验结果进行了分析,得到不同轴压比和不同含骨率下的荷载-位移滞回曲线,并分析比较了轴压比和含钢率对构件耗能及延性的影响.结果表明,钢骨-钢管混凝土柱抗震性能良好,含骨率的增加和轴压比的减小都有利于试件承载力的提高;随着试验位移增大,试件累积耗能和等效粘滞阻尼系数都增大,表明试件耗能能力不断增大,如此就能有效地抵御地震作用,而且试件轴压比越小,含骨率越大试件的耗能能力越强;含骨率的增大可以减缓试件的刚度退化,轴压比的减小对减缓刚度退化影响显著;即使在高轴压比下钢骨-钢管混凝土柱仍能满足规范对抗震极限位移角的要求,试件延性系数随含骨率增大而增大,随轴压比的增大而减小.     

方钢管混凝土柱-穿筋钢梁节点有限元分析

基于大型有限元分析软件ABAQUS,研究在低周反复荷载作用下新型钢管混凝土结构节点——方钢管混凝土柱与钢梁的穿筋节点的力学性能,并将计算值与试验值进行对比,验证非线性分析方法的有效性。建立同时考虑几何非线性、材料非线性的有限元分析模型,分析在低周往复荷载下该节点的破坏模式、承载力、延性及耗能能力等。计算值与试验值吻合度较高,验证了有限元分析模型的准确性,并进一步分析了该节点的力学性能。计算结果发现滞回曲线饱满,位移延性系数理论值介于3.79~4.91,耗能比理论值均大于0.9。新型穿筋节点传力路径明确,延性及耗能能力较好,有限元分析模型能够较好地模拟该节点的力学性能,为进一步研究和改善该节点提供更方便、经济的方法。     

钢管混凝土增强高强混凝土柱的正截面强度计算

在截面核心用钢管混凝土增强的高强混凝土柱的抗震性能的试验基础上 ,讨论了这种柱的两种正截面强度计算方法。两种计算方法的结果与试验结果均吻合较好。     

方钢管膨胀混凝土性能实验研究

实验研究了膨胀剂掺量和钢管厚度对不同强度等级方钢管膨胀混凝土力学性能的影响.研究结果表明:在一定膨胀剂掺量条件下,方钢管膨胀混凝土极限承载力比方钢管普通混凝土提高了15%;钢管厚度越大,方钢管膨胀混凝土极限承载力越大.     

方钢管混凝土柱节点力学性能有限元数值分析

基于方钢管混凝土柱-钢梁节点的低周反复荷载试验,在合理选择材料本构关系,采用通用有限元软件ABAQUS对方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了循环加载作用下的受力性能分析,得出的梁端荷载-位移曲线在理论分析和工程实践中具有重要的参考价值。     

钢骨为圆钢管的高强混凝土柱斜截面承载力计算

介绍了以圆钢管为钢骨的劲性高强混凝土柱的剪切性能试验的试验概况,在此基础上研究了它的斜截面承载力计算方法。在计算时,采用了将构件分成几个独立的抗力机构,相互叠加构成构件抗力体系的计算方法的计算模型。进而利用剪切性能试验得到的数据结果进行参数回归,得到以圆钢管为钢骨的劲性高强混凝土柱的斜截面承载力计算公式。     

钢纤维方钢管混凝土梁柱研究

通过阐述钢管（套箍）混凝土梁、柱构件计算公式,计算出方钢管混凝土掺入不同长径比和体积率钢纤维后的梁、柱极限承载力。从结果可知,梁的抗弯极限承载力随钢纤维体积率和长径比的增加而提高,而柱的受压承载力几乎没提高,因此,柱中不适合掺加钢纤维。     

圆形钢管混凝土柱抗压强度

通过对24个钢管混凝土柱(CFST)施加轴向压力直到破坏的试验,以研究其性能。试验中考虑的变量包括钢管的长度、直径、强度和混凝土的强度。由于长细比较大,造成系列1中的所有组合柱发生整体弯曲屈曲而破坏。尽管系列2试验中的组合柱也经历了整体弯曲屈曲,但"短柱"的破坏是由混凝土压碎和钢管失效引起的。将试验结果与采用南非规范(SANS10162-1)和欧洲规范(EC4)计算得到的荷载值进行对比表明,2种规范结果均偏保守,对系列1试验,分别达到8.4%和13.6%,对系列2试验,分别达到10.5%和20.2%。压力与竖向变形曲线显示受压柱具有很好的延性。