箱板式钢结构模块单元的抗震性能模拟和抗侧力计算模型研究

为深入研究箱板式钢结构模块单元的抗震性能,基于前期试验研究结果,分别对设置和不设置角部加强构造肋的三层单开间箱板式钢结构模块单元进行了有限元建模。对比分析了模块单元的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线和承载力等,验证了有限元分析的有效性。以模块单元的轴压比为主要研究参数,设计了4组64个有限元模型试件,探讨了轴压比对模块单元抗震性能的影响规律。结果表明:在墙板高厚比、角部加强构造肋的柔度系数一定的前提下,轴压比对模型的承载力影响较小。基于分析结果,提出了有无角部加强构造肋模块单元的抗侧力计算模型,为其抗侧力计算式的建立提供基础数据。     

角部加强的箱板式钢结构模块单元抗震性能试验研究

箱板式钢结构是一种可快速装配的新型结构体系,其设计理念来源于船舶上部建筑结构。在前期有限元分析的基础上,设计制作了2个三层单开间箱板式钢结构空间模块单元试件,并进行了拟静力加载试验。研究了试件的破坏过程、破坏模式、承载力、滞回性能等,重点分析了有无角部加强构造措施对试件抗震性能的影响。研究表明:箱板式钢结构空间模块单元的破坏始于试件角部屈曲,其最终破坏时模块单元的角部撕裂、墙板屈曲,模块结构具有较高的承载力和良好的耗能能力;模块结构中的角部加强构造措施起到了类似传统钢板剪力墙中框架柱的作用,使钢板墙拉力带发育更充分,且在一定程度上使钢板墙利用了屈曲后强度;角部加强构造措施提高了试件的极限承载力,改善了试件延性性能和耗能能力;角部加强构造措施对箱板式钢结构而言是一种有效的抗震性能提升措施。     

箱板装配式钢结构住宅振动台模型试验研究

箱板装配式钢结构住宅是一种带竖肋围壁承力的新型钢结构建筑,其参照大型船舶的上层建筑结构形式,并采用模块化的建造思路实施。为确保结构在地震作用下的安全性,进行了一个1/10缩尺的11层箱板装配式住宅模型的振动台试验,测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其在8度多遇、8度设防、8度罕遇和9度罕遇地震作用下的加速度和位移反应等,研究了此种结构在强震作用下的地震反应和破坏特征,并对结构的抗震性能进行了深入探讨。     

矩形箍筋对钢筋混凝土短柱承载力提高的分析

建立了钢筋混凝土轴心受压短柱非线性有限元模型 ,分析了含箍特征值 λv 和箍筋间距 s对矩形箍筋柱的受压承载力的影响 ,得到了柱的受压承载力的提高随不同强度的混凝土、不同λv的箍筋的变化规律     

框架结构基于性能的抗震设防目标和性能指标的量化

针对我国现行抗震规范中,地震作用水平从多遇地震到罕遇地震的超越概率相差较大的现状,提出中小震的地震作用水平,取其50年内的超越概率为40%;对结构性能水平进行细化,划分"五档"性能水平,结合4个地震作用水平,建立14个结构抗震性能目标和"四水准"的抗震设防目标.在统计分析国内外215个钢筋混凝土框架(柱)试验数据的基础上,建立结构在地震作用下处于暂时使用和修复后使用性能水平的量化指标.通过算例,对3种不同高度的规则框架分别按照小震和中小震进行抗震没计,并进行反应谱法和时程分析,结果表明按现行规范"小震不坏"进行设计的结构,不一定能保证"中震可修",而按照"中小震"进行结构抗震设计,可以保证"中震可修".     

汶川地震对远震区高层建筑造成的震害及设计建议

"5·12"汶川大地震的震级达到了里氏8.0级,该次地震对远震区高层建筑造成了不同程度的震害.通过对西安市区高层建筑的震害进行介绍和总结,分析了远震区高层建筑的震害特点和原因,并分别从地震作用水平和抗震设防水准、防震缝的设置、填充墙的设置等方面,对高层建筑的抗震设计和抗震措施提出了建议.     

竖向不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震评估方法

考虑结构在地震作用下不同反应阶段的动力特性,根据结构的振型分析,采用振型反应谱法,建立了结构在不同地震作用水平下的弹塑性需求曲线族,即结构的层间剪力－层间位移需求曲线,结合结构的能力曲线,提出了以楼层为研究对象的层间能力谱法。通过对一个竖向不规则框架结构的抗震性能进行评估,对层间能力谱法的使用方法和应用原理进行了详细的阐述,并与能力谱法果进行了对比,结果表明层间能力谱法可以有效的判别出结构的薄弱层、识别结构各楼层在地震作用下所处的受力状态     

基于纤维模型的钢筋混凝土核心筒弹塑性分析

通过纤维模型模拟构件的轴力和弯矩作用,添加单轴剪切弹簧考虑构件的剪切性能,对钢筋混凝土核心筒进行了数值模拟计算分析,研究了核心筒在不同轴压比、连梁刚度、配筋率、高宽比以及加载角度下的力学性能,并与试验进行对比,结果吻合较好,表明纤维模型对核心筒分析的有效性。     

混凝土复合受扭构件的统一理论及承载能力设计方法

采用协调压力场-变角空间桁架模型对复合受扭构件进行受力分析，建立了统一理论强度相关方程，并以此方程为基础，提出了新的复合受扭构件抗扭承载能力的设计公式．     

钢筋混凝土复合受扭构件抗扭承载力统一方程的研究

钢筋混凝土压弯剪复合受扭构件的受力性能非常复杂,其计算模型多样化,承载力计算结果具有很大的离散性.采用变角空间桁架理论对复合受扭构件进行受力分析,推导出了复合受扭构件抗扭承载力基本式.考虑构件形式、加载方式的影响,以混凝土轴心抗压强度为参数,建立了新的抗扭承载力统一方程.通过对不同强度、不同受力方式、不同加载制度共59根复合受扭试件的受扭承载力进行计算,并与美国ACI规范、我国现行混凝土设计规范进行对比,结果表明统一方程计算得到的承载力理论值与试验值吻合较好.