弱支撑框架柱计算长度系数的实用算法

《钢结构设计标准》给出了强支撑无侧移框架柱和无支撑自由侧移框架柱计算长度系数的计算表格,而对于介于这两者之间的弱支撑弹性侧移的框架柱,目前规范尚缺少相应的计算公式和表格。对此,本文基于弹簧-摇摆柱模型建立了弱支撑弹性侧移框架柱的扩展结构,通过临界荷载因子实现了扩展结构的临界力与原结构的临界力之间的转换,将求解框架柱计算长度系数的复杂二阶问题转化为计算压杆抗侧刚度的简单一阶问题,获得了一种确定弱支撑受压柱计算长度系数的实用算法,并提供了相应的计算表格。本文还推导了可按照无侧移框架柱计算稳定性的侧移临界刚度,此刚度可作为计算框架柱二阶效应时选择按照P-Δ效应还是P-δ效应的判别标准。最后,选取了2个算例进行计算验证,计算结果表明:该方法具有很好的精度及准确性,可供工程设计使用。     

不同结构体系的抗侧移能力评价方法

通过对一个采用不同结构体系的实例进行侧移刚度分析及对侧移刚度理论公式进行物理含义分析,讨论了判断结构抗侧移效率高低不能采用侧移刚度指标的原因。以结构体系的抗侧移刚度为基础,提出了抗侧移系数、等效抗侧移系数两个力学指标,给出了两个力学指标的计算公式,并对其单位的含义进行了讨论。通过采用抗侧移系数、等效抗侧移系数两个力学指标对采用不同结构体系的实例进行抗侧移效率分析,得出采用这两个力学指标来定量分析和评价适用同一建筑的各种结构体系的抗侧移效率是可行的。     

底层为汽车库的多层砌体住宅抗震设计探讨

多层砌体住宅底层设置汽车库，对结构抗震不利,针对6度抗震特点,从控制侧移刚度的概念出发到定量的简化计算分析,探讨了此类房屋抗震设计方法，并提出了适用于一般情况下车库层扁柱断面的取值,同时针对一些设计不当情况进行刚度比分析,提出异议。     

抗震设计中砌体结构小开洞墙侧移刚度计算

抗震设计中砌体结构小开洞墙侧移刚度计算陈铁成（枣庄市市中区建筑设计院）【提要】本文在分析比较小开洞墙片侧移刚度计算数据的基础上，建立了计算整片墙的高宽比和各墙肢的高宽比均小于１、且无靠边洞口的砌体结构小开洞墙片侧移刚度的简化实用公式。与现有的计算小开...     

竖向压应力和钢筋砼柱对组合墙抗侧力影响的试验研究

本文通过一定数量的钢筋砼一砖组合墙片的试验研究，探讨了竖向压应力、砼柱截面积及其配筋对组合墙体抗侧力的影响，并进行了相应的讨论，可供砌体结构设计时参考。     

砌体房屋无洞独立墙段层间侧移刚度的转角影响研究

按照抗震规范,刚性楼盖砌体房屋的层间墙段水平地震剪力可按其等效侧移刚度比例分配。然而在计算侧移刚度时,往往假定上下端部截面无转动,从而使计算结果可能产生较大的误差甚至错误。为此,本文基于理论分析,考虑端部截面的转角影响,推导了无洞层间墙段的等效侧移刚度表达式,提出了转角影响系数α;进一步针对受均布及倒三角形水平作用,得出了α的具体计算公式及相关参数;在此基础上,计算给出了不同层数砌体结构的层间墙段α值实用图表。最后进行了实例计算比较。研究表明,本文方法的结果较规范法精度较高,满足抗震设计精度要求,可适用于简化分析。     

砖砌体房屋开洞墙体测移刚度计算的柔度分解合成法

本文以砌体房屋开洞墙体侧移刚度计算的柔度法为基础，通过把复杂开洞墙体逐次分解为基本类型，然后运用文中给出的基本类型墙片侧移刚度计算公式，并按逆分解次序给予合成，从而归纳出求得整个墙片侧移刚度的柔度分解合成法。     

考虑轴压比影响时框架侧移计算的试验及理论研究

为研究轴压比对框架柱侧移的影响,以轴压比为框架柱的主要变化参数,完成了10根钢筋混凝土柱与5根钢柱压弯试验。试验结果表明:随轴压比增加,框架柱抗侧刚度增加,侧移减小;对于混凝土柱,裂缝间距和宽度都增大,裂缝越集中于柱底,压区混凝土破坏越严重,延性越差;对于钢柱,则压区屈曲越严重。随着名义偏心距的增大,二阶效应加剧,轴力对框架柱抗侧刚度的提高有所减弱;轴力对钢柱抗侧刚度的有利影响不及混凝土柱明显。结合试验数据,拟合了考虑轴压比影响的柱抗侧刚度计算公式。根据此公式计算内力侧移的框架算例表明,考虑轴压比影响时,框架结构侧移明显减小;轴力从上至下逐渐增大,轴压比对框架结构的影响愈大,结构侧移减小愈明显。考虑轴压比对框架柱抗侧刚度的影响,符合工程实际,能为现行规范对高层框架侧移计算的完善提供参考。     

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.     

多层砖砌体房屋水平剪力分析

本文论述了带刚性楼盖的多层砖砌体房屋的水平剪力在各墙肢间的分配中,利用各墙肢的净截面面积代替各墙肢的抗侧移刚度的问题.     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型.理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼.根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算...     

方中空夹层钢管混凝土柱滞回性能研究

以轴压比和空心率为主要参数,进行了12个方中空夹层钢管混凝土试件和4个方实心钢管混凝土试件滞回性能的试验研究。试验表明:方中空夹层钢管混凝土和方实心钢管混凝土荷载-位移滞回曲线饱满,其延性明显优于空钢管试件;轴压比越大的试件,初始刚度越大,但刚度后期退化越快。比较了国内外较典型的几种设计规范(程)对试件抗弯刚度的计算,结果表明,AISC-LRFD(1999)、EC4(1994)、BS5400(1979)、DBJ 13-51(2003)的计算结果与实测的初始抗弯刚度较吻合,DBJ 13-51(2003)的计算结果与实测的使用阶段抗弯刚度最接近。在确定了钢材和混凝土的本构关系的基础上,采用数值方法对荷载-位移滞回曲线进行了计算,理论计算结果与试验结果较吻合。最后分析了轴压比、空心率、长细比、名义含钢率、材料强度等参数对荷载-位移骨架曲线的影响。     

高强混凝土框架柱截面尺寸效应的变化规律

根据收集的117根高强混凝土框架柱在固定轴向荷载和水平反复荷载作用下的试验结果,用MATLAB软件编制的程序计算出试验柱的骨架曲线、屈服位移和屈服荷载、最大位移和最大荷载、极限位移和极限荷载、延性系数、弹性刚度、强化刚度、最大刚度和退化刚度、各滞回环面积和累计滞回环面积,并用ORIGIN软件一元线性拟合出各参数与截面面积或截面高度之间的关系式,然后根据ORIGIN软件回归结果分析了截面尺寸对框架柱承载力、延性、刚度及耗能的影响规律。结果表明:随着截面面积的增大,名义弯矩逐渐降低,试件承载力最大试验值与按照规范计算的最大承载力的比值逐渐减小,框架柱的延性逐渐降低; 随着截面高度的增加,框架柱的极限位移角逐渐降低,框架柱的强化刚度、退化刚度及最大刚度与弹性刚度的比值均逐渐增大,框架柱的平均耗能系数逐渐降低。     

薄壁方钢管再生混合柱抗震性能试验研究

通过15根薄壁方钢管再生混合柱在定常轴力和水平往复荷载作用下的拟静力试验,研究了废弃混凝土取代率、钢管壁厚、轴压比等参数对试件抗震性能的影响。基于新、旧混凝土的组合强度,根据国内外钢管混凝土结构的设计标准以及基于ABAQUS的纤维梁单元模型,对试件的水平承载力进行了计算分析。研究表明：废弃混凝土取代率在0~40%之间变化对试件的初始抗侧刚度、钢管局部屈曲、破坏位移、负刚度段行为、等效黏滞阻尼系数、滞回曲线形状影响有限,但再生混合柱的水平承载力总体上比全现浇柱有所降低;当钢管壁厚在1.78~5.50mm之间变化时,随钢管壁厚增加试件并未表现出更好的变形能力;在钢管壁厚仅1.78 mm（宽厚比168.5）的情况下,轴压比0.4的再生混合柱的破坏位移角可达1/35,满足我国现行抗震规范的层间位移角限值要求;采用5部现行标准计算薄壁方钢管再生混合柱的水平承载力可获得与同条件全现浇柱相当的安全性;横截面积和用钢量相同时,薄壁方钢管再生混合柱的抗震性能优于钢筋混凝土柱。研究发现,薄壁方钢管再生混合柱应用于中、低轴压比（实际轴压比小于0.4）的情况是可行的。     

Research on the response of concrete cavity shear wall under lateral load

The experimental tests were conducted on the common concrete shear wall and the concrete cavity shear walls. Results indicate that the stiffness and ultimate capacity of the cavity shear walls are reduced and the ductility is improved; reasonable matching can be achieved among the stiffness, ultimate capacity, and ductility by changing the parameters of cavity. Subsequently, theoretical calculation models of shear wall with single cavity and multicavities are proposed; the calculating formula of the lateral displacement curve and the equivalent lateral stiffness of cavity shear wall is deduced under different lateral loads. The lateral response of both the through cavity shear wall and non‐through cavity shear wall can be calculated by using the continuous link method. Finally, the verification results of models with different parameters show that the theoretical calculation formula has enough accuracy, which can meet the needs of engineering estimation.     

考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角 位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建了可考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数的计算式。研究表明该计算长度系数计算式具有较高的精度,使用方便,可用于多跨框架的计算,同时也适用于柱高不等的情况。对钢梁起坡的山形门式刚架,给出了实用的计算方法,参数分析表明采用该方法计算得到的柱计算长度系数具有良好的精度,可满足设计需要。     

水平荷载作用下异形柱框架结构内力计算

推导了异形截面柱抗侧刚度的计算公式,阐述了在水平荷载作用下异形柱框架结构内力与位移的计算方法。     

RC柱双向单调加载试验与分析

完成了截面尺寸、配筋、混凝土强度基本相同的8个正方形钢筋混凝土(RC)柱的单向和双向水平单调加载试验.结果表明,单调加载的RC柱的破坏现象比较轻;受力次方向的水平力降低了受力主方向的极限承载力,轴压比大,降低幅度也大;正方形对称配筋的RC柱,截面的极限承载力、破坏时的极限变形能力,与两个方向施加的位移比例无关.用负刚度模型、承载力离散化空间相关性和复合结构法进行了理论分析,所得水平力-位移关系曲线与试验结果吻合较好.