高层建筑结构承重柱的设计选型

高层建筑结构承重柱截面尺寸通常由轴压比限值选定,容易形成短柱,工程设计中应予以避免.基于改善短柱抗震性能措施在工程中的应用和试验研究成果,分析了不同类型承重柱的工作机理和受力性能,介绍了适用于高层建筑结构体系的承重柱型式,提出了与其相适应的轴压比限值和建议.     

采用分离模量分析钢管混凝土框架结构的抗震性能

基于一榀两跨3层钢管混凝土柱-钢梁框架结构模型的抗震性能试验,建立了反复荷载作用下的刚度退化规律。选用合理的反复荷载作用下钢材和钢管约束混凝土材料的本构模型,考虑钢与混凝土的粘结滑移作用以及节点加强等因素的影响,应用钢管混凝土分离模量理论,采用APDL(ANSYS Parametric Design Language)参数化程序设计语言编制的命令流,对钢管混凝土框架在反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析。计算结果与模型试验结果吻合较好,并讨论了套箍系数对框架结构抗震性能的影响。     

钢管混凝土柱框架结构动力特性试验与有限元分析

为了解钢管混凝土柱框架结构动力特性,设计制作了一榀单跨、两开间、8层钢管混凝土柱-钢梁框架结构模型,采用单输入单输出(SISO)方法进行动力特性试验,得到固有频率、振型和阻尼比等结构动力特性参数.同时,采用大型有限元软件ANSYS8.1进行数值计算,得到结构的振型和频率.将试验结果与有限元分析结果进行对比,二者符合较好,此项研究为钢管混凝土框架结构的抗震设计提供了重要参考依据.     

钢管混凝土框架结构的柱脚延性试验研究

柱端塑性铰是框架结构梁铰破坏机制的一个重要特征。钢管混凝土框架结构极限破坏是由柱端塑性铰导致的。基于低周反复荷载作用下钢管混凝土框架结构抗震性能的模型试验，对钢管混凝土框架结构的柱脚延性进行研究。结果表明：钢管混凝土框架结构在低周水平反复荷载作用下，柱脚处钢管的环向应变屈服是框架柱塑性铰形成的判别标准；柱脚延性系数要大于整体框架的延性系数。     

基于体系能力设计法的设置连续柱钢框架结构抗震性能研究

钢框架结构在强震作用下易形成薄弱层破坏。在结构中布置连续柱可有效改善结构在地震作用下的侧向变形模式,使结构层间位移角分布更均匀。为研究连续柱的布置方式对钢框架整体抗震性能产生的影响,分别采用Pushover分析和IDA方法对内置式连续柱钢框架结构、外置式连续柱钢框架结构和纯钢框架结构的抗震性能和易损性进行了研究。结果表明：内置式连续柱与外置式连续柱均能有效改善结构的层间位移的分布模式;设置连续柱可使结构的塑性铰分布更均匀,降低损伤的集中程度,但无法遏制柱端塑性铰的产生;当刚度系数相等时,布置内、外置连续柱对结构层间位移角分布的改善效果相当,表明布置内置式连续柱也是一种行之有效的提高建筑结构抗震性能的措施。     

钢-PVA混杂纤维高性能混凝土隧道衬砌管片抗弯性能试验

为研究钢纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维、矿粉3种因素对混杂纤维高性能混凝土隧道衬砌管片受力性能的影响,针对不同体积分数的钢纤维(0.5%,1.0%,1.5%)、PVA纤维(0.1%,0.2%,0.3%)和不同掺量的矿粉(10%,20%,30%)设计了L₉(3³)的正交试验,并制作1块钢筋混凝土(RC)衬砌管片和9块钢-PVA混杂纤维高性能混凝土衬砌管片进行抗弯性能试验。研究结果表明：与RC衬砌管片相比,钢-PVA混杂纤维能显著提升衬砌管片开裂弯矩、裂缝宽度0.2 mm对应的弯矩、屈服弯矩、极限弯矩和控制裂缝开展的能力,其中钢纤维对管片极限弯矩提升最为显著,最大提升幅度达64.0%,其次是矿粉和PVA纤维;3种因素的最佳掺量组合为：1.5%钢纤维,0.3%PVA纤维和20%矿粉。对钢-PVA混杂纤维混凝土的选用原则和在衬砌管片的应用提供理论及试验依据。     

非对称配钢钢骨混凝土柱抗震性能试验研究

为研究非对称配钢钢骨混凝土柱的抗震性能,进行了12个T形配钢、12个L形配钢的钢骨混凝土柱试件在低周往复荷载作用下的试验研究,试验参数为剪跨比、轴压比、体积配箍率以及是否配置拉结筋,对受力过程、破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性、耗能能力等进行了分析比较。结果表明,在恒定轴向荷载和水平低周往复荷载共同作用下,非对称配钢钢骨混凝土柱表现出较好的受力性能,破坏形态主要有弯曲破坏、剪切黏结破坏、剪切斜压破坏、剪切复合型破坏4种,各试件表现出较明显的正负滞回环不对称现象。剪跨比对破坏形态有较大影响,剪切复合型破坏主要发生在配有严重不对称的L形配钢的试件中;各试件的延性性能均随轴压比的增大而降低,在L形配钢试件中更为明显;增大配箍率对T形配钢试件的延性和承载力均有明显的提高,并能改善试件屈服后的耗能能力,有效改善混凝土的脆性性质,但对于剪跨比较小的L形配钢试件受力性能的改善并不明显;配置拉结筋能够提高各试件的承载能力,改善加载后期试件的承载力衰减和刚度退化,并明显增强了L形配钢试件的变形能力。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算

对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪性能进行了试验研究，探讨了轴压比，碳纤维加固量，配箍主和加载顺序对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的破坏特征和受剪性能的影响。试验表明，碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的斜截面受剪承载力计算公式，这些公式可供工程设计和进一步研究参考。     

考虑二次受力碳纤维布加固短柱的抗震试验

基于结构加固存在二次受力的特性，对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱在反复荷载作用下的受力性能进行了对比试验研究。探讨了二次受力对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受力性能、破坏特征及破坏机理的影响。试验表明，采用不考虑构件二次受力特性的加固加载方案，会过高地评估加固构件的承载力提高值和抗震性能改善的相关指标，将对指导实际加固工程产生不利影响。     

钢纤维混凝土四桩厚承台开裂荷载计算

基于１５个四桩承台试验研究结果，分析了影响钢纤维混凝土承台开裂荷载的主要因素，建立了开裂荷载的计算模型。在此基础上提出了钢纤维混凝土四桩厚承台产生裂缝时荷载（开裂荷载）的推算式，为设计钢纤维混凝土四桩承台提供依据。