构件预制+UHPC后浇节点装配式钢筋混凝土框架抗震性能研究

为研究以超高性能混凝土(UHPC材料)后浇节点连接的预制装配式钢筋混凝土框架结构的抗震性能,对一榀缩尺比例为1:2的2层2跨预制装配式混凝土框架试件进行了低周往复荷载试验,并分析试件的破坏形态、承载力、位移延性、刚度退化、滞回耗能能力以及节点核心区箍筋应变。试验结果表明:装配式框架节点受力钢筋采用短连接搭接的连接形式安全可靠,节点核心区混凝土基本无裂缝;试件具有良好的的承载力、位移延性及耗能能力;反映出以UHPC材料后浇连接节点的预制装配式框架具有良好的抗震性能。     

基于等效弹簧斜撑的填充墙RCS组合框架结构抗震性能研究

填充墙和框架协同工作,两者之间相互作用,会使结构的抗震性能有很大的改变.为了研究有无填充墙、填充墙的布置方式对RCS组合框架结构抗震性能的影响,文中基于一组RCS组合框架拟动力试验,采用有限元分析软件SAP2000,通过LINK单元建立了5个填充墙等效弹簧斜撑模型,进行模态分析、pushover分析,分析了塑性铰发展的过程,研究表明, RCS纯框架模型塑性铰发展情况与试验结果基本一致, RCS组合结构的周期折减系数在0.3～0.6左右,当RCS结构考虑填充墙时,RCS组合结构底部薄弱层的出现使得"强柱弱梁"失效机制无法实现;中部薄弱层和顶部薄弱层不影响"强柱弱梁"失效机制实现.     

钢框架-防屈曲支撑结构抗震性能的振动台试验研究

为了研究防屈曲支撑结构在地震作用下的抗震性能,采用低屈服点钢材制作内芯板,设计和加工制作了1/4缩尺的钢框架-防屈曲支撑试件,对其进行3种不同地震波作用下的振动台试验,分析了该结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变等力学性能.结果表明:在不同强度地震波作用下,各构件均没有明显的破坏现象.试件的初始基本自振频率为23.12 Hz,初始阻尼比为2.78%.随着加载的峰值加速度增大,自振频率逐渐降低,但阻尼比逐渐增加.试验结束时,试件的刚度退化率为5.4%.结构的加速度放大系数随地震强度的增大而减小,且二层的加速度放大系数大于一层.结构的最大层间位移角在小震和大震下分别为1/3 000和1/314,满足结构抗震设计要求.框架梁和柱各测点的应变随地震峰值加速度的增加逐渐增大,且应变变化趋势在工况5之前呈线性变化,之后呈非线性变化.     

应用金属消能器的框架结构减震效果分析

为分析装设金属消能器的框架结构减震效果,采用数值模拟方法,运用有限元软件建立框架整体模型。为确保分析模型的准确性,分别将YJK、SAP2000模型计算所得到的质量、周期和层间剪力进行对比,利用SAP2000进行多遇和罕遇地震作用下减震效果分析。结果表明:应用金属消能器的框架结构,X、Y向结构附加消能比均达到3%左右,在多遇地震作用下,层间剪力和位移角均有所减小,综合最大减震率23.15%;在罕遇地震作用下,层间位移角有所减小,且满足规范要求。     

半刚性连接钢框架的有限元分析

进行了比例尺为1:2的两榀半刚性连接和一榀狗骨式刚性连接平面钢框架结构的拟静力试验。通过试验考察了半刚性连接平面钢框架结构在循环荷载作用下的弹塑性性能,了解了结构在丧失极限承载力后的破坏形态和塑性铰出现的顺序,得到了各个试件M-θr滞回曲线及骨架曲线,从而间接得到了各类连接的抗震性能,进而又分析了各类连接的滞回性能。对2个半刚性连接钢框架进行了非线性的有限元分析,得出了一些对工程有益的结论。     

应用防屈曲支撑的多层框架结构减震分析

为分析采用防屈曲支撑对多层框架结构的减震效果,本文采用数值模拟,用有限元软件SAP2000建立多层框架整体模型。将PKPM和SAP2000所建模型进行质量、周期和楼层剪力计算结果的对比来确保所建立模型的准确,同时在SAP2000中进行结构在多遇地震和罕遇地震作用下采用防屈曲支撑后减震效果分析。结果表明:运用防屈曲支撑后的多层框架结构,在多遇地震作用下,层间剪力减震效果不很明显,而层间位移角有所减小,且在限值1/250之内;罕遇地震作用下,层间位移角在减震后X向、Y向均有明显减小,且满足规范要求。     

混合控制消能减震在某框架结构中的应用

相较于单一的消能减震结构,混合控制消能减震能结构的抗震性能有较大的提升。本文结合某框架结构,运用有限元分析软件SAP2000对加设防屈曲支撑和黏滞阻尼器的框架结构进行动力时程分析,并将非减震结构和减震结构进行对比分析。分析结果表明,防屈曲支撑在多遇地震作用下只提供侧向刚度不参与耗能,黏滞阻尼器提供较大的附加阻尼比;在罕遇地震作用下,黏滞阻尼器耗能有限,防屈曲支撑充分耗能,有效的降低结构侧向位移。混合控制消能减震结构综合利用两种消能构件,充分发挥自身特性,使建筑结构的抗震性能得到显著提高。     

钢框架内填墙研究现状综述

文中介绍了钢框架内填墙的构成和发展,总结与分析了压型钢板墙与轻钢龙骨隔埔的国内外研究现状及取得的主要成果。综合分析表明,压型钢板作为结构的抗侧力构件可以明显提高结构的刚度及承载力,控制结构的变形,体现出了蒙皮效应的性能;半刚性节点对整体结构抗侧力贡献较大,具有较强的延性,能避免结构在水平往复荷载作用下的脆性破坏,可在抗侧力构件失效后保持节点的完整性;轻钢龙骨隔墙蒙皮的存在使得整个结构的抗侧力性能得到加强,明显的提高了结构的承载力以及抗侧刚度。     

水平地震作用下钢筋混凝土柱-钢梁组合框架整体性能研究

利用有限元软件分析了不同节点连接型式的多层钢筋混凝土柱-钢梁组合结构体系,在水平地震作用下整体受力性能。研究表明:不同节点连接方式对结构体系的动力特性影响较小,最大水平位移和层间位移均能满足相应的要求,大部分水平地震剪力由钢筋混凝土柱承担,因此能更好地发挥钢筋混凝土柱的抗侧力性能。这些研究结果为多层或高层钢筋混凝土柱-钢梁的结构设计提供一定的理论依据。     

钢筋混凝土框架结构整体延性与层间延性关系

采用理论分析的方法,在假定的理想结构侧移状态下,推导出框架结构整体位移延性与层间位移延性的关系,在进行结构设计时,可为设计者提供相关参考:低位置的层间延性相比于高位置的层间延性,对结构整体延性的影响较大。     

考虑竖向地震作用下摩擦摆基础隔震结构抗震性能分析

基于有限元分析软件SAP2000,结合某多层钢框架结构,建立传统抗震和摩擦摆基础隔震结构的有限元模型。输入地震波,在罕遇地震作用下,进行水平双向和不同竖向比例的三向地震反应对比分析。研究结果表明:摩擦摆基础隔震结构能延长结构自振周期,减小结构层间剪力、层间位移、梁和柱受到的轴力与弯矩,降低了水平及竖向地震的作用。随着竖向地震动增大,结构竖向层间位移增大,顶层竖向加速度增大,摩擦摆支座的竖向压缩位移和瞬时脱空位移增大,其中瞬时脱空现象均发生在角支座处,但远小于支座的啮合深度,不会影响结构的安全。     

弹性支承对船舶轴系的影响分析

船舶推进轴系引起的船体振动问题日益突出,为了减小推进轴系传递给船体的振动,从改变振动传递路径的角度提出一种轴系整体弹性支撑方案。建立有限元模型,改变支撑平台结构刚性和隔振器刚度分别计算轴承基座间相对位移和轴承载荷。所选取的平台方案中,在重力下轴承基座间最大相对位移为1.216 mm。推力作用下当推力大于500 kN时,采用1阶弯曲频率在18.2 Hz及以上的平台方案时,轴承基座间最大相对位移小于0.3 mm,隔振器刚度变化则对轴承载荷影响不大。通过调整平台刚度和隔振器刚度,可以将弹性支撑系统对轴系影响控制在标准范围内,保证轴系安全运行。     

弹性支承对船舶轴系的影响分析

船舶推进轴系引起的船体振动问题日益突出,为了减小推进轴系传递给船体的振动,从改变振动传递路径的角度提出一种轴系整体弹性支撑方案。建立有限元模型,改变支撑平台结构刚性和隔振器刚度分别计算轴承基座间相对位移和轴承载荷。所选取的平台方案中,在重力下轴承基座间最大相对位移为1.216 mm。推力作用下当推力大于500 kN时,采用1阶弯曲频率在18.2 Hz及以上的平台方案时,轴承基座间最大相对位移小于0.3 mm,隔振器刚度变化则对轴承载荷影响不大。通过调整平台刚度和隔振器刚度,可以将弹性支撑系统对轴系影响控制在标准范围内,保证轴系安全运行。     

桥梁工程中弦支穹顶结构的发展与应用

弦支穹顶结构是基于单层球面网壳和张拉整体结构的一种新型的混合空间结构体系，由于空间梁、杆单元节点自由度数目不同，因此对单层网壳节点采用刚接节点的弦支穹顶结构进行有限元分析时必须采用先处理法处理。它有效地改善了上部网壳结构的稳定性能，提高了结构整体刚度，同时又降低了施工难度，因此应用前景广阔。如果将拉索简化为只能承受拉力的空间杆单元，弦支穹顶可以全部由空间杆单元构成（单层网壳结构节点简化为铰接）或由空间梁单元及杆单元混合构成（单层网壳节点简化为刚接）。本文的工作仅仅是对该结构的一个探索性研究。     

超高性能混凝土在装配式混凝土剪力墙中的应用研究

为研究以UHPC材料连接的混凝土剪力墙结构的抗震性能,完成了1片现浇、1片预制足尺剪力墙的低周反复荷载试验,研究对比其抗裂性能、承载力、位移延性、耗能能力和刚度等抗震性能。试验结果表明:2个试件破坏形态均为弯剪破坏,预制试件抗裂能力、承载力和刚度优于现浇试件,其延性和耗能能力与现浇试件相当。这种新型装配式混凝土剪力墙,能有效传力,各方面性能等同于现浇试件。     

框架-剪力墙结构分析模型的地震响应比较研究

将框架-剪力墙算例模型中的剪力墙简化为单墙柱和双墙柱模型后，分别作弹塑性静力分析，得出层剪力-层间位移曲线，确定和框架-剪力墙算例模型相对应的多质点系振动层模型侧移刚度，进行弹塑性地震响应时程分析，并与ANSYS软件直接计算得到的结果进行比较，得出如下结论：采用框架-剪力墙平面铰结体系进行抗震分析，剪力墙单墙柱和双墙柱模型具有一定的合理性和实用性，可作偏于安全设计，能为结构抗震初步设计提供参考．     

装配式钢筋砼拱桥节点抗震加固性能评估研究

钢筋混凝土拱桥在西南山区应用广泛,但早期建造的大量此类桥梁抗震能力不足。为有效提高在役装配式钢筋混凝土箱型拱桥的抗震性能,以云南怒江碧福大桥为对象,设计了三种桥梁主拱与立柱连接节点抗震加固分析模型,提出采用拟静力加载三维非线性数值模拟方法,分析加固节点模型的位移和荷载,进一步分析模型耗能滞回曲线及转角弯矩曲线。结果表明:常用加固方法均有抗震作用;外包钢板加固抗震性能较好,且抗震潜力大,可抵御较强的地震作用。     

钢框架结构钢骨消能支撑的抗震性能研究

通过对钢框架、钢支撑钢框架和钢骨消能支撑钢框架结构体系的弹性反应谱分析、弹性以及弹塑性时程分析,对比研究了3种钢框架结构体系的抗震性能。分析结果表明,钢骨消能支撑钢框架结构体系能有效地消散输入结构的地震能量,减少结构地震反应对钢框架梁柱的非线性性能的需求。同时由于钢骨消能支撑的作用,避免了钢框架结构的局部失稳,提高了结构的弹塑性变形能力和延性。     

水平荷载作用下变刚度多层框架码头空间特性及分配系数

采用桩基剪力法、弹性支撑刚性梁法等多种方法对水平荷载作用下的变刚度多层框架码头的空间特性及排架分配系数进行计算与比较分析,结果表明:桩基剪力法能更好地反映出结构的空间特性;在排架刚度变化幅度不大的情况下,弹性支撑刚性梁法的计算结果与规范中的排架分配系数接近。在此基础上,通过改变大刚度排架的刚度值及位置,得出排架间刚度差异、大刚度排架位置与分配系数的相互关系;分析空间特性及面板刚度对水平分配系数的影响。     

直接基于位移的橡胶支座基础隔震剪力墙结构设计方法

提出设置橡胶支座的基础隔震剪力墙结构(BRSW结构)直接基于位移的设计方法(DDB设计方法),该设计方法以橡胶隔震支座的水平位移和上部剪力墙结构的最大层间位移角作为性能参数,同时考虑了橡胶隔震支座和上部剪力墙结构的非线性.文中首先给出了DDB设计方法的基本假定和BRSW结构在不同地震水平下的性能目标;然后给出了DDB设计方法的设计步骤和设计实例;最后利用非线性动力弹塑性时程分析方法验证了DDB设计方法的有效性.研究结果表明,以抗震设计规范(GB50011-2010)的位移反应谱为基础,DDB设计方法的结果为非线性动力弹塑性时程分析方法结果的近似包络值,DDB设计方法是一种偏于保守的设计.