结构振型对Pushover水平侧向力分布影响的研究

从多自由度体系的地震反应分析出发,分析了结构振型对结构地震惯性力的贡献,提出了3个基于多自由度体系振型的侧向力分布计算方法:30%规则、SRSS规则和实际地震加速度谱方法。利用传统的侧向力分布和本文提出的基于振型的侧向力分布,分别对2个不同高度的框架结构(4层和12层)进行Pushover分析,得到了结构的推覆曲线、楼层侧移曲线、层间侧移角曲线以及塑性铰分布情况,并与时程分析结果进行了比较。结果表明,本文方法得到的结果是有效的,其推覆分析结果与时程分析结果吻合较好。     

不同焊接工况焊接效应对箱板装配式钢结构加劲墙板的影响

通过ABAQUS关联DFLUX热源子程序对Q235B与Q345B钢板进行焊接模拟,并利用超声波检测方法对钢板进行焊接残余应力测试。试验发现：在焊缝热影响区上的纵向残余应力以拉应力为主,在整个焊件上横向残余应力既存在拉应力又存在压应力,且试验结果与模拟结果基本吻合,验证了ABAQUS模拟钢板焊接的可靠性。采用相同模拟方法对加劲钢板墙焊接过程进行模拟并对其焊接残余应力、焊接变形以及抗剪承载力进行分析。结果表明：加劲钢板墙的焊接残余应力与焊接变形主要发生在加劲肋与墙板焊缝处,沿焊缝方向上的残余应力均呈现上下两端小、中间大的特点;间断焊接对加劲钢板墙的高残余应力以及整体残余变形影响明显低于连续焊接;在所有焊接工况中,最小极限抗剪承载力与最大极限抗剪承载力相比下降了6.8%;对比所有工况后发现间断距离较大的焊接工况效果更好。     

土木工程专业改革与建设实践

文章围绕土木工程专业的人才培养目标,针对西安建筑科技大学在专业建设机制、师资队伍建设、课程教学改革与建设、实验教学改革与平台建设等方面遇到的新问题和挑战,紧密结合实际,注重专业内涵建设,依托各级各类教学改革和教学质量工程项目,开展了相关研究与实践。研究成果为该校土木工程专业建设水平和人才培养质量的提高起到了至关重要的作用。     

钢筋混凝土柱-腹板贯通型钢梁混合框架中节点抗震性能试验研究

提出了用于混合框架的钢梁腹板贯通、翼缘部分切除的钢梁-钢筋混凝土柱(RCS)中节点构造形式。通过对节点试件的低周往复加载试验,研究了6种不同构造措施下节点试件的破坏过程、破坏形态和抗震性能。分析了该类混合节点试件的承载力、变形能力、滞回曲线、骨架曲线、强度退化、刚度退化和耗能特性等。结果表明,该6个节点试件的破坏形态可分为两类:一类为柱端混凝土和节点区内部混凝土的局压破坏;另一类为节点核心区的剪切破坏。局压破坏的试件滞回曲线呈弓形,且曲线下降段较陡,而剪切破坏的试件滞回曲线呈反S形,曲线下降段较缓。局压破坏的试件承载力退化大,刚度退化较快。研究表明,所提出的混合节点具有良好的抗震性能,合理的节点构造措施可增强内外混凝土的共同工作性能,从而提高节点的受剪承载力和变形能力。     

RCS组合节点的构造措施与破坏模式分析

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点受力复杂,不同的节点构造措施对其破坏模式和承载力影响显著。根据试验和数值模拟结果,分析了8种RCS节点构造措施的传力机理及其对节点承载力的贡献,并提出设计建议。分析了已有节点破坏模式的特征、受力机理、影响因素等;并根据国内外试验,提出了两种新的破坏模式:部分剪切破坏和节点-梁混合破坏。通过分析其破坏特征、发生条件、受力机理等,给出了承载力计算建议。研究成果为进一步建立RCS组合节点的受剪承载力公式提供依据。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点抗剪承载力研究

为了获得适用范围更广的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点抗剪承载力公式,利用12个RCS组合节点的试验数据对6组抗剪承载力公式进行计算分析,指出了各公式的特点和适用范围。通过分析节点区混凝土、钢梁腹板以及箍筋等的受力机理和其对节点承载力的贡献,提出了改进的RCS组合节点抗剪承载力公式;通过17个节点试验数据对改进公式进行验证,结果表明:改进后的公式计算结果准确且适用性好;通过分析节点区各组成部分对节点抗剪承载力的贡献,结果表明混凝土和钢梁腹板对RCS组合节点抗剪承载力的贡献占90%以上。研究成果为设计计算RCS组合节点抗剪承载力提供参考。     

箱板式钢结构住宅底部加强区组合钢板墙有限元分析和抗剪承载力计算式

为了建立箱板式钢结构住宅底部加强区组合钢板墙的抗剪承载力计算式,在前期试验研究的基础上,设计了16个模型试件,对影响组合钢板墙抗剪承载力的关键参数进行了有限元分析,探讨了钢板墙的高厚比、肋板刚度比等对组合钢板墙抗震性能的影响规律,分析了试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力和刚度退化等。结果表明:墙板的高厚比越大,钢板越容易产生面外屈曲形成拉力带,滞回曲线捏缩越明显,屈服承载力和极限承载力越低。高厚比越小,组合钢板墙的抗侧刚度越大,但在受力后期,刚度退化速度较快。肋板刚度比对初始弹性刚度和滞回性能的影响不明显。基于分析结果,提出了组合钢板墙的合理破坏模式,并通过参数分析和回归分析,得到了组合钢板墙的抗剪承载力计算式。算例分析表明:所提计算式可用于计算组合钢板墙的抗剪承载力。     

建筑结构考虑刚度变化的Pushover水平侧向力分布

为了考虑层间刚度对竖向不规则结构非线性静力分析结果的影响,提出了建筑结构考虑刚度变化的水平侧向力分布计算方法.在总结几种常见水平侧向力分布形式、分析单自由度体系运动方程的基础上,给出了单自由度、多自由度体系水平地震力与层间刚度的关系,提出了改进的水平侧向力分布形式.算例计算表明,本文方法可以找到多种侧向刚度不规则结构的薄弱层,得到的楼层侧移和层间位移角与时程分析结果符合较好.     

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．     

竖向不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法

考虑结构在地震作用下不同反应阶段的动力特性,采用振型反应谱法,建立结构在不同地震作用水平下的弹塑性需求曲线族,即结构的层间剪力一位移需求曲线.结合结构的能力曲线,提出以楼层为研究对象的层间能力谱法.由结构的性能目标与位移延性的关系,建立性能目标与层间需求曲线的关系,从而得到考虑结构延性的层间需求曲线.通过计算分析表明,层间能力谱法可以有效的用于对竖向不规则结构进行基于性能的抗震设计,可以方便地对不同地震作用水平、不同性能目标的结构进行地震作用计算和配筋计算,并能控制结构在不同地震作用下的变形性能、塑性铰出现顺序及部位,与时程分析方法相比偏于保守,且比直接基于位移的设计方法具有明显的优势.