内嵌墙板-钢框架抗地表变形试验研究

本文以开放式空腹钢框架、封闭式空腹钢框架及内嵌墙板钢框架三类框架为研究对象,通过物理试验考察框架在水平拉伸地表变形和不均匀沉降作用下结构响应的变化规律。通过对三类框架局部响应和全局响应变化规律的对比研究,分析了水平构件（底梁）和内嵌墙板对框架整体抗地表变形性能的影响规律和机理。分析结果表明,地表变形作用下,底梁与框架的协同工作主要在于底梁为框架提供轴向拉压刚度,而内嵌墙板与框架的协同工作主要在于墙板为框架提供抗侧刚度。由于协同工作机理不同,两种构件在不同的地表变形下对框架响应的影响程度不同,因此在不同地表变形区可通过布置不同的构件改善框架的抗地表变形性能。     

内嵌墙板钢框架抗曲率地表变形性能试验研究

针对开放式、封闭式以及内嵌墙板框架分别进行了曲率地表变形作用的物理试验.通过对比分析,研究曲率地表变形作用下底梁和墙板对框架性能的影响规律,结论如下:底梁与墙板增加了框架刚度,从而增大基底反力变化速率,最终沉降差减小;底梁和墙板增加了框架的整体性,构件联系的增加使内力分布更均匀,进而减小了附加应变变化速率;底梁传力效应增大了柱底附加应变变化速率;梁构件是承担曲率变形的主要构件,底梁的设置对框架梁附加应变的影响显著;墙板对构件的联系效应使其对框架柱附加应变的影响显著;由于2种曲率变形加载方向相对于初始框架受力方向存在差异,负曲率变形下底梁和墙板对框架响应影响的显著程度略高于正曲率变形作用.     

内嵌墙板钢框架等效单斜撑简化模型

为了解决已有等效斜撑模型有效宽度计算公式不适用于轻质围护墙板钢框架结构的问题,通过参数分析方法,重新拟合得到适用于内嵌围护墙板钢框架结构的等效斜撑模型有效宽度计算公式,利用已有实验数据证明公式有效性,并考虑影响内嵌围护墙板钢框架结构抗侧刚度的部分关键参数对公式适用性的影响.结果表明:拟合得到的公式在不同跨高比、轴压比、墙板厚度、墙板开洞等情况下均适用;在不同墙板宽度情况下,可通过乘以板宽影响系数KB来调节板宽对计算公式的影响.     

不均匀沉降引发框架附加内力的有限元分析

地基不均匀沉降会引发上部框架结构的内力重分配,产生附加内力可能导致上部结构的构件开裂甚至破坏。通过对3跨框架结构中不均匀沉降引发的内力变化及附加内力进行有限元分析,研究框架结构在边柱沉降和中柱沉降不同工况下框架柱、梁的内力情况,主要包括框架结构轴力、剪力和弯矩,通过验算框架结构内力的变化情况,分析了地基不均匀沉降下上部框架结构内力的影响及附加内力产生的原因。     

路面不均匀沉降设计指标研究

为了研究路基变形对路面附加应力的影响,运用有限元软件建立路面模型,在路面底部直接施加位移来代替路基不均匀沉降,模拟路面在下部结构变形后产生的应力变化。研究路基变形对路面应力的影响,并提出路面不均匀沉降设计指标。     

论路基不均匀沉降的综合治理

通过对路基不均匀沉降的分析,提出了在设计、施工、监理工作中的要点及治理措施与对策,旨在对路基不均匀沉降这一质量通病进行综合治理,提高工程质量。     

调整回填土量解决基础不均匀沉降

对实际工程中出现的基础已施工完毕,上部局部发生层数变化的具体情况,进行了基础的不均匀沉降分析,提出了调整回填土量解决基础不均匀沉降的施工措施,解决了工程实际问题。     

不均匀沉降对高层建筑框架 地下室结构防水影响分析

为研究不均匀沉降对高层建筑框架地下室结构防水的影响,文章采用MIDAS程序建立地下室有限元分析模型,通过设置不同沉降形式,系统地探究了地下室结构在不均匀沉降作用时的受力性能。对应力较大局部区域采用ABAQUS建模分析,重点研究这些局部区域在不均匀沉降作用下的应力、应变和损伤分布。对于混凝土材料采用塑性损伤模型描述其漏水的情况,分析其损伤-位移曲线,总结不同区域混凝土发生损伤的先后以及最终损伤值大小,深入研究其破坏模式,获得不均匀沉降对地下室结构防水影响的规律。研究表明,地下室结构在柱子发生沉降时,柱脚区域会有较大损伤;剪力墙发生沉降时,在剪力墙底部会有斜裂缝向上延伸,这些区域都是地下室结构防水的薄弱区域,要采取相应处理措施。本文研究成果将为城市地下室结构防水优化设计和施工应用提供科学依据。     

钢筋混凝土深梁填充钢框架协同工作分析

为了实现钢结构房屋的刚度可在一定范围内渐变调幅,并提高钢结构房屋在地震区的使用范围,介绍一种新型的高层钢结构房屋抗震加固体系—钢筋混凝土深梁.通过对填充了钢筋混凝土深梁的钢框架和纯框架进行水平低周反复荷载作用下的对比试验研究,结果证明:内填钢筋混凝土深梁可以大幅度提高纯钢结构的初始刚度、屈服荷载和极限承载力;它能够作为钢结构房屋的抗震设防第一道防线.通过对结构的适当简化,提出有效的计算钢筋混凝土深梁与钢框架协同分析模型,可用来分析深梁承担的水平荷载.     

不均匀沉降建筑物倾斜变形的观测

介绍了在城镇建筑区对建筑物进行变形观测监测网的布设及观测方法，在建筑物在实际变形观测过程中，通过对建筑物不均匀沉降预测的数据分析与处理可以得到建筑物倾斜的变形情况。     

框架结构填充墙温度裂缝控制试验研究

框架结构填充墙的温度裂缝问题严重影响工程质量,本试验通过增设构造柱和采用多种墙体材料这两种措施对填充墙的温度裂缝的控制进行研究。试验建筑为单开间框架结构,变形测试方法采用电测法;墙体材料选用加气混凝土砌块和页岩空心砖,部分墙体加设构造柱。试验结果表明:加气混凝土砌体墙温度变形比页岩空心砖砌体墙明显偏大,设置构造柱能大大减少填充墙的温度裂缝,说明这两种控制措施都非常有效。     

填充墙对框架结构抗震性能的影响

针对汶川地震中框架填充墙结构的震害状况,现行2010版《建筑抗震设计规范》较2001版相比,对填充墙的重要性认识提高了一个层次,但填充墙对框架结构抗震性能的影响在规范中仍无具体的定量说明．文章分析了填充墙对框架结构抗震性能的影响,并提出了现阶段对填充墙设计和研究的两点建议：一方面填充墙框架结构的抗震设计应继续重视“概念设计”的思想;另一方面从“基于性能的结构抗震设计”的理念出发,提出了区别对待填充墙的研究思路．     

纤维石膏填充墙-钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

纤维石膏复合材料具有诸多良好的物理力学性能,但将其作为填充墙材料的研究却较少。为研究纤维石膏填充墙-钢筋混凝土框架的抗震性能以及填充墙的连接构造措施对钢筋混凝土框架抗震性能的影响,采用1:2的缩尺比例设计了4榀单层单跨的钢筋混凝土框架,其中1榀为空框架,1榀刚性连接的页岩砖填充墙框架,两榀纤维石膏填充墙框架,并且纤维石膏填充墙与框架的连接方式分别采用刚性连接和柔性连接。通过对4榀试件的低周反复荷载作用下的抗震性能试验,分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、承载能力、变形能力和耗能能力。结果表明：填充墙的存在能提高框架的承载力和耗能能力,与传统页岩砖钢筋混凝土填充墙框架相比,纤维石膏填充墙的框架具有更好的变形能力与耗能能力,而且柔性连接的纤维石膏填充墙框架比刚性连接的纤维石膏填充墙框架具有更好的抗震性能。因此,相比与传统的砌体填充墙,纤维石膏填充墙在实际的工程之中具有更好的实用价值与应用前景。     

基于Reinborn-Valle损伤模型的填充墙框架结构地震损伤分析

填充墙框架结构是我国目前应用较为广泛的结构,填充墙不仅可以用来分隔房屋空间,还对结构的动力特性有很大的影响。采用Reinborn-Valle损伤模型,并考虑结构构件的刚度、强度退化以及捏拢效应,对都江堰市某拟建的填充墙框架结构分别从考虑和不考虑填充墙两个方面进行罕遇地震作用下的损伤分析。分析结果表明,填充墙能有效减少结构损伤,笔者建议在抗震设计中,应充分考虑填充墙对结构抗震的作用。     

填充墙对RC框架结构抗震性能影响及其模型研究

针对填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响,结合汶川地震,分析了填充墙钢筋混凝土框架结构产生震害的原因.在总结国内外大量关于填充墙对钢筋混凝土框架结构承载能力、刚度、变形等性能影响研究成果的基础上,探讨了建立合理的填充墙模型对研究过程的难易程度及研究结果精确度的重要性,并对此进行了分析,提出了相关建议,为今后填充墙模型研究提供参考.     

空间填充墙RC框架结构的静力弹塑性分析

现行规范对填充墙框架结构体系抗震设计方法存在不足之处.针对砌体填充墙框架结构水平地震作用下的受力特点, 结合填充墙的破坏特征, 建立墙框协同作用简化分析的空间等效斜撑力学模型, 在保持框架结构质量分布基本不变的情况下, 分别对两类填充墙竖向均匀、不均匀布置的带楼板框架结构和无填充墙仅带楼板框架结构进行不同加载模式下的静力弹塑性分析, 研究结构的基底剪力-顶点位移关系曲线、不同地震水平作用下结构层间位移角以及塑性铰的发展情况, 并对填充墙框架结构规范提供的设计方法进行安全评估.研究结果可为框架结构的抗震设计、评估及加固提供参考.     

组合深梁填充钢框架滞回性能试验

通过1个纯钢框架和2个内填组合深梁的拟静力试验,研究组合深梁对纯钢框架结构的承栽能力、延性、滞回特性和耗能能力的影响。试验显示：加载初期,滞回曲线为直线,刚度保持不变;卸载时没有残余变形;屈服后,试件的滞回曲线饱满;骨架曲线有明显的塑性流动阶段,呈现三折线形;填充深梁试件破坏时的层间位移角分别为1／25和1／22;试验表明组合深梁提高了钢框架的初始刚度、屈服荷载和极限承载能力;钢框架的延性和耗能能力都得到了提高。因此,内填深梁钢框架结构抗震性能良好,可将组合深梁作为结构抗震设防的第一道防线。     

深梁填充钢框架的发展与研究进展

为实现结构抗侧刚度在一定范围内的调幅和主动控制,将深梁作为一种新型的内填墙形式进行研究,基于钢框架内填剪力墙结构体系的发展过程,总结了这一结构体系的发展规律,提出了深梁填充钢框架结构体系,并分别对钢筋混凝土深梁、钢一混凝土组合深梁、钢板深梁的研究现状及进展进行了总结。根据目前研究中存在的不足,对未来的研究方向提出了意见和建议。研究结果表明：深梁能够有效提高结构的抗侧刚度和耗能能力,能够通过改变深梁跨高比、宽厚比等实现抗侧刚度的调幅。     

地震作用下缩尺钢框架结构防火涂料损伤试验及数值分析

为了研究地震作用下非膨胀型防火涂料的破损机理,进行了一缩尺钢框架模型的地震振动台试验,观测了地震作用下钢梁和钢柱上防火涂料破坏特征和脱落位置,获得了钢框架结构在地震作用下的层间位移角、梁端和柱端应变数据,分析了层间位移角、应变与防火涂料脱落的关系;基于ABAQUS通用有限元软件,采用弹塑性损伤本构模型,分析了防火涂料在地震作用下的损伤和脱落行为;在此基础上,对文献中钢柱构件和本文整体钢结构中梁、柱和节点等位置防火涂料脱落行为和机理进行数值分析,并与试验结果对比。结果表明：梁柱腹板位置总体未发生脱落,防火涂料脱落集中在梁柱节点区域,特别是临近节点区域及梁上翼缘位置;基于地震作用下结构中梁柱峰值应变,可知钢材屈服应变部位几乎与涂料脱落部位一致;数值分析表明钢材应变超过屈服应变或层间位移角超过l/150,涂料开始脱落;弹塑性损伤本构模型能合理地预测防火涂料脱落行为;数值分析时非膨胀型防火涂料脱落时等效塑性破坏应变可取值0.002。