罕遇地震作用下楼梯位置对框架结构抗震性能的影响

应用结构有限元软件ANSYS14.0,对钢筋混凝土框架结构设置楼梯间的模型进行弹塑性分析,与不考虑楼梯影响的框架结构进行对比,分析整体结构的自振特性、结构内力变化特点和罕遇地震作用下塑性铰的发展特点.结果表明:楼梯间的存在对结构振型影响较小,且对结构整体抗扭转性能影响显著,有则优;楼梯间的平面布置位置对结构的抗扭转能力影响显著,楼梯间离建筑几何中心越远,结构的抗扭转能力增益越显著,反之则弱;同时,其位置对结构构件进入塑性状态的顺序有显著影响,当其离建筑几何中心越远,楼梯越先进入塑性状态,反之结构中的梁构件则越先进入塑性状态.

粘钢加固损伤钢筋混凝土柱的抗震性能

采用ABAQUS软件,模拟6根钢筋混凝土柱(其中5根用粘钢加固)受水平反复荷载作用,分析比较粘钢加固前后钢筋混凝土柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等.模拟结果表明:粘钢加固损伤钢筋混凝土柱是一种有效的抗震加固方式,加固后钢筋混凝土柱的抗震性能得到明显改善.

碳纤维布加固薄壁圆钢管轴心抗拉承载力有限元分析

应用大型通用有限元软件ANSYS对CFRP布加固轴心受拉薄壁圆钢管进行了数值模拟计算,研究分析了4个因素,即CFRP布纵向加固长度比α、CFRP布厚度t、CFRP布弹性模量E以及CFRP布沿圆周加固方式,对钢管轴心抗拉极限承载力的影响及其规律.结果表明,经CFRP布纵向加固后的钢管杆件,其轴心抗拉极限承载力得到显著提高,加固效果优越.

体外预应力简支加固技术鲁棒性分析

以均匀设计法、正交设计法以及PKPM结构设计软件为依据,对多高层混凝土结构的梁柱应用体外预应力简支加固技术的影响因素进行排序,对主要因素的影响规律进行分析.研究表明,从梁、柱单独来看,其主要影响因素有差异.比如,原混凝土强度等级高、由不设防到6度设防时梁加固技术的鲁棒性好,而原混凝土强度等级低、由6度设防到7度设防时柱加固技术的鲁棒性好;从梁柱综合来看,其主要的影响因素为抗震设防烈度、场地类别、设计板厚、结构纵跨数、设计混凝土强度及结构层数等6类.对6类影响因素组合后的鲁棒性进行排序,其中,Ⅰ1类场地、结构纵跨数为11、设计板厚90 mm、结构层数为10、设计混凝土强度等级C30的建筑结构从7度抗震设防提高到8度时,体外预应力简支加固技术鲁棒性最好.该研究为体外预应力简支加固技术的应用决策提供了理论依据.

基于模糊理论的钢筋混凝土结构耐久性评价

利用基于层次分析法的二级模糊综合评价法,确立混凝土结构耐久性评价模型将耐久性的理念引入到建筑的装饰、地震及火灾等全新角度;采用加权平均原则对评价结果分析.通过对兰州市某建筑物实例分析表明:构件的分数为0.790 55,判定该构件的混凝土耐久性等级为C级,即混凝土耐久性差.模型符合实际情形,模糊综合评价方法可操作性强、效果较好,可在混凝土耐久性评价方面广泛应用.

外包钢加固钢筋混凝土柱非线性分析

利用有限元分析软件ABAQUS,对不同卸载量下外包钢加固后的钢筋混凝土柱进行非线性分析,研究了加固后混凝土柱的破坏特征、受力性能和破坏机理,得到了混凝土、钢筋及外包角钢相应的荷载位移曲线和应力云图。结果表明:加固时柱子卸载50%左右时,承载力提高幅度最大,加固后其受力性能更好。研究可为实际工程的加固设计提供可靠的参考依据。

基于ABAQUS的粘钢加固钢筋混凝土柱的研究

通过有限元软件ABAQUS对7根钢筋混凝土柱(其中6根用粘钢加固)在水平反复荷载作用下的模拟研究,比较分析了粘钢加固前后钢筋混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等。结果表明:粘钢加固可以有效地提高柱的承载力、延性和变形能力,减缓刚度退化,改善钢筋混凝土柱的抗震性能;粘钢加固损伤钢筋混凝土柱的抗震性能与损伤程度、轴压比和加固钢板厚度等因素有关。

基于价值工程的结构加固方法优选

以价值工程的基本原理为基础,应用Delphi法确定了F0、F1、F2三级结构加固方案优选的功能指标体系;应用层次分析法建立了经济性、施工性、技术性比较矩阵;通过功能系数、成本系数和价值系数建立了对结构加固方法进行定性定量优化分析的理论模型.通过工程实例分析得出方案2为最优加固方案,分别是方案1的1.04倍和方案3的1.35倍,证明价值工程原理在优选结构加固方案中具有可靠的应用价值.

粘钢加固钢筋混凝土梁受力性能研究

主要通过ANSYS有限元软件对矩形RC梁在未粘钢和粘钢加固的两种情况下的内力结果进行比较分析,观察RC梁在受到不同位移荷载作用下的变形特征。运用ANSYS软件可以很好地研究粘钢前后梁的非线性性能,可为具体的结构加固设计提供相应分析参数。

湿陷性黄土上扭倾房屋升降综合纠倾技术研究

对某条形基础6层三单元砖混住宅楼的两端头应用了地基土膨胀顶升纠倾技术,中间段则根据Ⅲ级自重湿陷性黄土的特性应用了迫降纠倾技术,使扭倾房屋的倾斜率达到了规范要求。这种综合纠倾技术,对类似工程有一定借鉴意义。

持有荷载作用下钢筋混凝土节点抗震性能研究

为研究持有荷载作用对钢筋混凝土节点抗震性能的影响,基于大型有限元软件ABAQUS建立了钢筋混凝土节点的抗震性能分析模型,并对其进行了数值分析。结果表明,持有荷载比、柱截面含钢率、柱箍筋加密区体积配箍率、混凝土强度等级、梁柱线刚度比对持有荷载作用下钢筋混凝土节点抗震性能影响显著,钢筋强度等级对持有荷载作用下钢筋混凝土节点抗震性能影响不大。

钢渣基盾粉/橡胶复合材料的性能及机理

基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾粉替代炭黑比例为5%~10%(质量分数,下同)时,盾粉与橡胶基体的相容性较好,盾粉/橡胶复合材料拉伸强度为16.16~17.06 MPa,高于15 MPa,拉伸伸长率为619.8%~668.21%,高于350%,磨耗量为130~196 mm^(3),小于200 mm^(3),均满足国标要求;当盾粉替代炭黑比例为5%时,盾粉/橡胶复合材料的硫化时间缩短、硫化速率指数提高。盾粉/橡胶复合材料燃烧时,一方面盾粉中SiO2与硫自由基、Fe、Zn、Al发生反应形成Si-Mg阻燃体系、Si-Al阻燃体系与Si-Fe消烟体系;另一方面盾粉与橡胶体系产生关联作用组成致密的炭层,阻止部分热量的传递与火焰的蔓延。

某多层不规则RC框架结构的弹塑性时程分析

基于有限元软件ETABS,将弹塑性时程分析方法作为主动设计方法,利用其对某地区多层不规则中学建筑进行分析,依据分析结果找到结构薄弱部位,然后采用加大梁柱截面及加支撑两种方式进行结构方案的调整。将调整后的两种结构型式与原纯框架结构进行对比分析,结果表明:层间最大位移较原结构分别减小了57.8%和73.6%;结构周期分别减少了10%和23.5%。弹塑性时程分析方法可以作为一种主动设计手段,指导设计人员有针对性地进行结构方案调整和性能化设计。

模糊数学优选结构加固方法的研究与应用

运用模糊数学优选理论,针对结构加固中的评价因素具有模糊性,选择工程造价、耐久性、环境效益、施工的安全性、技术的可靠性、施工工期6项评价因素进行综合评判.对各评价因素关于4种加固方案的优越性进行二元对比与量化分析确定对比矩阵,把模糊数学相对隶属度原则应用到结构加固方案中,构造综合评判模糊数学模型.实例分析表明:方案2的相对隶属度最大为0.937,得出方案2为最优结构加固方案.

带厚板转换层结构的静力弹塑性分析

带转换层的高层结构由于其较好的经济效益越来越受到欢迎.因厚板转换结构在抗震设计上存在的问题较多,在地震区应用的经验较少,故规范对带厚板转换结构的使用进行了严格的限制.采用静力弹塑性分析方法对一带厚板转换的结构进行罕遇地震下的受力分析.结果表明,厚板在罕遇地震下仍处于弹性阶段,具有良好的表现性能,结构的变形满足规范要求.

湿陷性黄土地基综合法迫降纠倾试验研究

根据湿陷性黄土的特性,以倾斜结构物的缩尺模型为对象,进行应力解除法、应力附加法以及地基刚度软化法综合迫降纠倾的室内试验研究,对应力解除深度、应力附加值以及刚度软化注水量等纠倾参量依次设计3个水平数,分析和探讨3种纠倾技术的影响因素及其在不同纠倾参量下的纠倾效果和回倾规律。试验结果表明,纠倾参量取值由小增大,倾斜结构物的回倾量也由小增大。当设计参量的取值过大时,会出现因地基局部坍塌等纠倾失控的不良现象。根据试验结果,分别给出3种纠倾技术中主要设计参量的取值范围,讨论地基基础沉降量的估算方法,为在湿陷性黄土地基上倾斜结构物迫降纠倾提供参考依据。

相似模型与缩尺模型特点分析

目前就建筑结构试验课程已有的教学内容而言 ,只有相似模型的概念 ,没有缩尺模型这个名词。本文提出了缩尺模型的新概念 ,并运用对比的方法就相似模型和缩尺模型的特点进行了详细的分析 。

相似理论内容的扩充与分析

将相似定理的数量由原来的3个扩充至11个,并提出了相似准数、相似指数方程、基础物理量以及函数物理量等概念,从而增强了相似理论的系统性.

利用Matlab和锤击法的线性结构阻尼试验

首先介绍了线性粘滞阻尼的理论模型,以及使用锤击法进行模型试验推断结构阻尼的装置构成、试验过程和粘滞阻尼推算的一般方法,论述了利用Matlab工具软件进行阻尼推算的主要命令和精度控制原则.简述了粘滞阻尼与滞变阻尼模型之间的联系和对应关系,作为结构振动控制元件在强震下阻尼推算的理论基础.

诱使沉降法纠正偏移建筑的模型试验及案例分析

中国西北地区大部分土质为湿陷性黄土,这些地区修建的多层建(构)筑物中,有些由于地下管线漏水、室外排水措施不当等原因,造成地基土发生不均匀沉降,使建(构)筑物出现倾斜等工程事故。为使这些上部结构完好,保证基础存在不均匀沉降的建(构)筑物的安全和正常使用,应使其倾斜得到纠正。通过工程实践和模型试验,提出一种将水注入建筑基础下土体诱使地基补偿沉降纠正偏移建筑的方法。对一个放置在与工程现场相似、人工处理的湿陷性黄土基础上的建筑模型进行纠偏试验。该模型相似比取1∶5,高度为3 m。采用诱使沉降法,首先在建筑一侧开沟,释放侧向约束应力,其次在沟底向建筑基础下部掏水平圆孔,减小地基承压面积,增加地基土的竖向应力,然后向水平孔注水软化地基土,诱使建筑基础产生沉降,达到纠偏的目的。纠偏模型试验测试得出以下结论:(1)应力释放和地基应力增加产生的水平位移和沉降仅为注水软化地基的1%～2%;(2)III级自重湿陷性黄土基础在压力作用下,其初始湿陷含水量为12%,但当含水量达到25%时,湿陷沉降明显加速,因此,采用注水诱使湿陷沉降纠偏时控制湿陷含水量为20%～30%,持续2～3 h/d,可使纠偏过程安全且效果良好。工程案例和按照试验方法进行的大量工程纠偏实践证明,此方法可用于湿陷性黄土地区的纠偏实践。