衬塑钢管海水海砂混凝土组合构件受弯性能研究

对12根衬塑钢管海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete filled plastic-lined steel tube, SSC-PLST)试件进行了受弯加载试验和有限元建模分析,研究该类构件的受弯性能及内衬塑料层对组合构件承载变形能力的影响规律。研究结果表明:SSC-PLST受弯构件的破坏形态具体表现为受压区钢管外凸屈曲、对应位置混凝土被压碎,受拉区钢管屈服、核心混凝土弯曲裂缝细而密,与普通钢管混凝土类似;试件的弯矩-挠度曲线呈三阶段特征,表现出良好的承载与变形性能。SSC-PLST构件不同部分之间的接触应力较小,且分布不均匀。内衬塑料对SSC-PLST构件受弯承载力的影响程度主要与塑料层厚度有关,受钢材强度和混凝土强度的影响较小。最终提出了SSC-PLST受弯构件承载力的简化计算公式,可为该结构构件的工程应用提供参考。

框架填充墙平面外抗震性能数值模拟

为研究不同程度平面内(IP)损伤,以及加载制度对框架填充墙平面外(OOP)抗震性能的影响,采用ABAQUS软件对分离式框架填充墙模型进行分析。模拟结果表明:框架填充墙平面内损伤程度是影响平面外承载力与刚度的重要因素,平面外承载力与刚度随着平面内损伤程度增大而降低;以1/200位移角为幅值进行低周往复加载后维持平面内位移,框架填充墙平面外承载力有一定提高,但维持平面内位移对于延缓平面外刚度退化影响不显著;框架填充墙平面内受损程度增加后,达到平面外峰值荷载时墙体面外变形程度增大,以1/100位移角为幅值进行低周往复加载后,维持平面内位移对墙体平面外横向变形有一定增大作用。

填充墙不规则布置对RC框架抗震性能影响试验研究

进行3榀单层两跨填充墙RC框架结构试件在水平往复荷载作用下的抗震性能试验,重点研究砌体填充墙及其布置形式对框架结构抗震性能的影响。填砌方式包括两跨均半高填砌和仅一跨全高填砌两种。通过试验结果对各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、强度退化和耗能性能等抗震性能指标进行分析。试验结果表明:①填充墙对框架具有明显的刚度效应,其存在较大地提高了框架结构的抗侧刚度和水平承载力;②填充墙对框架柱具有明显约束效应,其存在和布置方式对框架结构的破坏形态具有明显影响,带填充墙的框架柱最终均发生剪切破坏;③两跨均半高填砌的框架结构由于填充墙的约束效应,柱均发生"短柱"破坏,其延性和耗能能力均比对比框架差;④仅一跨全高填砌填充墙的框架,其填充墙的破损过程参与了框架结构的滞回耗能,虽然最终在填砌跨柱发生剪切破坏,仍具有较好的抗震性能。研究结果可为考虑填充墙和框架共同作用的弹塑性地震反应分析提供参考。

预应力钢板箍加固高轴压比框架柱抗震性能研究

提出一种采用预应力钢板箍对钢筋混凝土矩形截面柱进行抗震加固的方法。进行9个采用预应力钢板箍加固的高轴压比RC短柱试件的低周反复加载试验。主要研究轴压比n、箍板特征值η、预应力水平α等参数对采用预应力钢板箍加固技术加固混凝土矩形截面柱的抗震性能的影响。通过试验检验了加固试件的破坏形态、强度、变形能力、滞回特性和耗能能力等重要抗震性能指标。结果表明,采用预应力钢板箍加固可大幅改善高轴压比RC短柱的抗震性能;加固柱的抗震性能和变形能力随着箍板配置特征值和预应力水平的增大而增大,随轴压比的增大而减小。横向预应力钢板箍能够有效抑制斜向剪切裂缝的开展,将试件的破坏形态由剪切破坏转变成具有较好延性的弯曲破坏。该加固技术克服了以往框架柱抗震加固存在的明显缺点,可最大限度地改善加固构件的抗震性能,是一种具有广泛应用前景的抗震加固方法。

型钢混凝土柱恢复力模型试验研究

开展了6个1/2比例的型钢混凝土(SRC)框架柱试件的低周反复加载试验。重点考虑轴压力系数和配箍特征值对型钢混凝土柱变形性能和滞回特征的影响。在试验研究基础上,分析了滞回曲线特征,并确定了恢复力模型的滞回规则。通过对试验结果的回归分析确定了卸载刚度和反复加载下的强度退化率,主要考虑参数包括位移延性比和轴压力系数。恢复力模型的骨架曲线由弹性段、强化段和强度退化段组成三线形骨架曲线。骨架曲线采用基于截面条带法和按实验数据的统计回归分析方法确定,其强化段和强度退化段均考虑了轴压力系数的影响。从而建立了能够考虑轴压力系数对滞回特性影响的型钢混凝土柱剪力-侧移恢复力模型。

砌体填充墙框架结构抗震性能研究现状与展望

针对砌体填充墙框架结构在地震作用下的受力特点,分析了填充墙钢筋混凝土框架结构产生震害的主要原因。结合国内外砌体填充墙框架结构理论和试验研究成果,围绕填充墙的刚度退化规律和不同性能水平的层间位移角,评述了填充墙框架结构的研究现状。最后,结合基于性能的抗震设计理论背景和禁用黏土实心砖提倡节能的政策背景,指出了今后应以实现基于性能的抗震设计为目标,针对新型砌体填充墙框架结构开展系统研究。

嵌缝加固条石砌筑石墙抗震性能试验研究

针对条石砌筑石墙的砌筑特点、薄弱环节和对保持质朴美观风貌的要求,提出对条石砌筑石墙进行嵌缝加固的方法。通过5个干砌甩浆石墙加固试件和未加固对比试件的低周反复加载试验,研究嵌缝加固方法对提高石墙抗震性能的加固效果。加固对象包括新砌石墙和灰缝滑移破坏的损伤石墙。其中,新砌石墙采用钢筋-聚合物砂浆嵌缝加固;发生灰缝滑移破坏的损伤石墙在破坏灰缝中嵌入聚合物砂浆和剪力键进行加固。基于试验结果,分析加固前后石墙的承载能力、变形性能和刚度退化等规律。试验结果表明,嵌缝加固后石墙的开裂荷载得到明显的提高,极限承载力也有一定程度提高,墙体的整体性能和抗震能力有明显改善。研究成果可为后续研究和石结构抗震加固提供参考。

设置外包预应力钢板箍RC短柱抗震性能研究

提出一种采用预应力钢板箍对钢筋混凝土矩形截面柱进行抗震加固的方法.通过6个采用预应力钢板箍加固的RC短柱试件的低周反复加载试验,研究采用横向预应力钢板箍加固混凝土矩形截面柱的抗震性能.主要试验参数为横向箍板的预应力水平和试件的轴压比.通过试验检验了加固试件的破坏形态、强度、变形能力、滞回特性和耗能能力等重要抗震性能指标.结果表明,采用预应力钢板箍加固后的短柱的抗震性能得到大幅度提高,横向预应力钢板箍能够有效抑制斜向剪切裂缝的开展,将试件的破坏形态由剪切破坏转变成具有较好延性的弯曲破坏;加固后试件的变形能力得到大幅度提高,且位移延性比随横向预应力水平的提高而有所增大;试件耗能性能随预应力水平的增大而提高.

结构震害指数研究评述

结构震害指数是评价某个结构或构件在受到地震作用后的破坏状态的无量纲指数,是人们在地震后对受损建筑做出处理决策的重要理论依据。对国际上较常用的震害指数计算模型进行了简要介绍和评述,分析了这些模型的优缺点,在此基础上提出震害指数今后研究的发展方向和建议。

石结构房屋抗震防灾关键技术研究与展望

我国东南沿海地区现存的大多数石结构房屋的整体性和抗震能力极差,存在"小震成灾、小震大灾"的隐患。本文分析了石结构房屋的构造特点和存在的主要抗震薄弱环节,评述了已有石结构研究的主要工作及存在问题,明确了现代石结构研究应围绕"有效减轻区域重大灾害"和"利用创新科技保护并发扬传统石结构文化"这两个中心任务开展。提出了石结构防灾及现代石结构的研究框架,并介绍了基于该研究框架下的石结构抗震防灾研究工作的最新进展。

闭合预应力钢丝绳加固RC梁抗剪性能试验研究

提出2种闭合预应力钢丝绳加固RC梁的预应力张拉及锚固方式。进行6个采用闭合预应力钢丝绳加固RC梁的抗剪性能试验,通过对试件破坏形态、荷载-挠度关系曲线、箍筋和钢丝绳应变等试验结果进行分析,研究钢丝绳配绳率、预应力水平和锚固方式等参数对加固梁受剪承载力和变形能力的影响。研究结果表明:提出的2种锚固方式均可有效实现对钢丝绳进行预应力张拉和锚固连接;闭合预应力钢丝绳加固可有效抑制RC梁斜裂缝的发展,改善加固梁破坏形态和变形性能;加固梁的受剪承载力随着配绳率和预应力水平的提高而提高,但预应力水平不宜过大。在试验结果基础上提出闭合预应力钢丝绳加固RC梁的受剪承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合良好。

恢复力模型研究现状及存在问题

恢复力模型是根据大量从试验中获得的恢复力与变形的关系曲线经适当抽象和简化而得到的实用数学模型,是结构构件的抗震性能在结构弹塑性地震反应分析中的具体体现。对迄今为止国内外关于钢筋、混凝土和钢筋混凝土结构构件的恢复力模型的研究成果进行了汇总和简要评述,分析了现有恢复力模型存在的主要问题,在此基础上提出恢复力模型今后的研究建议。

高轴压比框架柱恢复力模型试验研究

通过对 7个常规钢筋混凝土框架柱试件 (剪跨比为 3 0 )的低周反复荷载试验 ,重点研究了高轴压比下框架柱的抗震性能、合理的轴压比限值以及轴压比的变化对框架柱滞回特性的影响。在对试验结果分析和前人研究成果的基础上 ,建立了能够考虑柱轴压比参数对滞回特性影响的框架柱剪力 -侧移恢复力模型。

摩擦耗能支撑加固震损框架抗震性能试验研究

进行3榀采用摩擦耗能支撑修复震损框架试件和2榀对比框架试件在水平往复荷载作用下的抗震性能试验,重点研究采用一种新型摩擦耗能支撑修复震损框架的效果和摩擦耗能器预紧力对加固试件抗震性能的影响。根据试验结果对试件的破坏特征、强度、刚度和耗能性能等抗震性能指标进行分析。试验结果表明,新型摩擦耗能器在往复荷载作用下滞回曲线接近理想矩形,摩擦耗能支撑工作性能稳定;耗能支撑加固后的震损框架水平承载力和抗侧刚度显著提高;随着摩擦耗能器预紧力增大,加固效果明显提升;耗能支撑加固震损框架的耗能能力可以恢复甚至大幅度提高,且耗能支撑是加固框架的主体耗能部位。研究成果可为震损框架的加固改造提供参考。

RC 低矮抗震墙的变形性能及恢复力模型研究

通过对四个带边框的低矮抗震墙试件在低周反复荷载下试验结果的分析，探讨了低矮抗震墙的变形性能；提出了低矮抗震墙受力各阶段的刚度计算公式和适合于低矮抗震墙的恢复力计算模型．

预应力钢套箍加固RC桥墩轴压性能试验研究

针对圆形桥墩,提出一种采用预应力钢套箍(PSJ)对RC圆形桥墩进行加固的技术方法。测量7个采用PSJ加固后墩柱的轴压性能,研究箍板预应力度和配箍特征值对加固试件轴压性能的影响效果和规律,验证所提出的预应力钢套箍加固RC桥墩技术方法的可行性和加固效果,并分析采用PSJ加固RC桥墩的受压机理,提出采用PSJ加固RC桥墩的轴心受压承载力计算公式。实验结果表明:与对比件相比,加固试件的轴心受压承载能力和变形能力都比加固前有较大幅度的提高。研究成果可为既有RC桥墩加固设计提供依据。

RC框架节点的弯矩-滑移转角恢复力模型

本文提出了框架结构梁端纵向受力钢筋在节点中锚固滑移所产生的附加转角的简化计算模型,并在梁柱组合件试验所获得的杆端弯矩-滑移转角滞回曲线基础上建立了杆端弯矩-附加滑移转角恢复力模型。该恢复力模型包括一条基于计算的双线型骨架曲线和一系列基于试验现象的滞回规则。计算结果与试验结果的比较表明,本文提出的杆端弯矩-附加滑移转角恢复力模型可以较好地反映试件的滞回性能,可供框架结构弹塑性地震反应分析时参考。

框架柱试验结果的震害指数计算模型比较

基于钢筋混凝土框架柱试验研究结果和恢复力模型,对国际上较常用的3个震害指数计算模型进行计算.通过对3个不同轴压比框架柱试件基于不同震害指数模型计算结果的比较,分析所选用震害指数模型在评估钢筋混凝土构件破坏状态方面存在的优缺点.在此基础,提出震害指数研究的发展方向和建议.

SRC柱抗震性能和抗震性态水平指标试验研究

进行6个1/2比例的型钢混凝土框架柱(SRC)的低周反复加载试验,主要研究轴压力系数和体积配箍率对型钢混凝土柱滞回特性的影响和SRC柱在不同抗震性态水平的变形指标.通过试验结果分析了SRC柱试件的破坏形态、变形能力、滞回特性等抗震性能指标.基于不同性能水平下的变形和相关参数试验结果,提出了以裂缝宽度和纵向钢筋应力水平、残余变形、极限转角分别作为正常使用、可修和避免倒塌等性能水平的评定参数,并建议了相应性能水平的限值.该研究成果可供型钢混凝土结构基于性能的抗震设计研究和工程实践参考.

人造地震动合成的研究现状及展望

结合随机过程的模拟方法,对国内外人造地震动的主要合成方法及研究现状进行述评.重点介绍以场地反应谱为目标的间接拟合方法,以及考虑震级、距离、场地及发震断层等综合影响的半经验综合方法的研究进展.最后,指出现有拟合人造地震动存在的主要问题及今后的主要研究方向.