碳纤维布加固钢筋混凝土柱滞回耗能分析及目标延性系数确定

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,分析了其延性系数和滞回耗能性能。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力和滞回耗能能力 ,使混凝土柱的抗震性能得到显著改善。基于能量准则 ,确定了碳纤维布加固混凝土柱后的目标延性系数。

基于损伤的累积滞回耗能与延性系数

从地震损伤评价出发,通过分析与推导,建立了基于位移延性系数的损伤评价模型。采用四个柱的破坏性试验数据,运用推导出来的模型进行了柱的损伤程度评价。考虑到延性系数计算的困难以及其与累积滞回耗能的关系,通过分析建立起累积滞回耗能与位移延性系数的关系曲线。

方钢管混凝土柱的延性系数

在空钢管中填充混凝土可以避免或延缓钢管过早地发生局部屈曲，可以有效地提高构件的延性，从而增强构件的抗震性能。本文研究方钢管混凝土柱的延性性能。本文首先提出方钢管混凝土柱延性系数的计算方法，然后，在大规模参数分析结果的基础上，考察了轴压比、长细比、含钢率、钢材屈服极限和混凝土抗压强度等参数对延性系数的影响规律。本文的研究成果可供有关工程实践参考。

用延性系数预测砖结构房屋的地震破坏

本文提出了一个砖结构房屋的震害预测方法,该方法由结构的屈服强度和最大弹性地震剪力确定结构的层屈服剪力系数,再用层屈服剪力系数计算结构的层间延伸率。根据砖砌体试验结果知,结构的层间延伸率大小决定了它的破坏程度,这样,建立了一个以层间延伸率为判据的砖结构房屋的震害预测方法。文中并以实例说明了该方法的应用过程。在临汾市的震害预测中,用该方法预测了重要建筑在未来地震中的破坏程度,得到了令人满意的结果。

双向地震动作用的拟等延性系数谱

首先建立了以强度折减系数表述的恢复力特性满足二维屈服面模型的理想弹塑性单质点系统(它在2个相互垂直的主轴方向上分别具有水平平动自由度)在双向地震动作用下的归一化运动方程。然后引入单向地震动作用下等延性系数的强度折减系数谱,给出了双向地震动作用的拟等延性系数谱(定义为系统分别承受双向和单向地震动作用,在同一主轴方向上的最大位移反应之比)最后通过硬土场地10组双向地震动记录拟等延性系数谱的统计平均结果,分析了结构周期、位移延性系数和阻尼等因素对谱值及结构双向地震反应的影响。结果表明,双向地震动作用与单向地震动作用相比主要增加结构较长周期方向的最大位移反应。若在基于位移的抗震设计中降低结构较短周期方向的设计位移延性系数,可在一定程度上降低双向地震动的不利影响。因定义的谱为比值形式,阻尼对其影响不大。

钢筋混凝土矩形柱截面曲率延性系数概率分析

把钢筋混凝土柱的设计参数 ,如轴向力、箍筋配筋率、材料强度和截面几何尺寸看做随机变量 ,采用 Monte-Carlo随机模拟法 ,分析了受矩形箍筋约束的矩形截面柱曲率延性系数的概率特性 .近似得出曲率延性系数的概率分布函数和特征值 .分析了轴向力、体积配箍率。

实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析。理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况。

延性系数对SDOF体系地震能量输入历程的影响研究

文中以弹塑性SDOF体系为对象,提出将总输入能、最大瞬时输入能以及能量增长持时作为描述地震能量输入历程的三个特征参数。根据场地条件及地震动峰值速度与峰值加速度比值(V/A)双参数控制选择了不同场地条件下56条强震记录为输入,讨论延性系数的变化对这三个参数的影响。研究表明,随着延性系数的增加,总输入能量谱及最大瞬时输入能量谱在减小谱峰值的同时,谱型整体向短周期移动,形成压缩效应;弹塑性能量增长持时谱较弹性能量增长持时谱更为平滑,其谱值在统计意义上不发生变化;短周期结构延性的增大使得总输入能与最大瞬时输入能增加,但对于中长周期结构,总输入能与最大瞬时输入能随延性系数增加而减少;输入能量在时间轴上的分布模式受延性系数变化的影响不明显,能量时程增长台阶的总长度在各种延性系数条件下趋于一致。

常延性系数弹塑性位移谱及其应用

采用根据我国现行《建筑抗震设计规范》生成的人工地震波，对单自由度体系进行弹塑性时程分析，讨论了滞回模型、屈服后刚度等对弹塑性位移反应谱的影响。在此基础上，建立了8度设防、Ⅱ类和Ⅲ类场地、设计地震分组为第一组、位移延性系数μ为1～8的单自由度体系最大弹塑性位移与周期的关系，即常延性系数弹塑性位移谱。通过算例，介绍了常延性系数弹塑性位移谱在房屋结构基于位移抗震设计中的应用。

部分预应力混凝土环形截面压弯构件延性系数计算

目的建立环形截面部分预应力混凝土高耸结构截面延性系数的精确计算公式,提出延性系数和预应力度的关系.方法根据周边均匀配筋的环形截面的受力特点和平截面假定,应用规范中混凝土和钢筋的常用应力应变关系,进行了环形截面部分预应力压弯构件的承载力和延性系数计算.结果提出了部分预应力压弯构件延性系数的计算公式、建立了延性系数和预应力度的关系曲线,为构件的设计和计算提供了参考.结论通过实例计算可以看出,随着预应力度的增加构件的延性系数降低很快,因此在进行部分预应力构件设计时,延性问题应该引起足够的重视.

绝对和相对输入能量谱对比及延性系数的影响研究

利用266条强震记录,在研究绝对输入能量谱和相对输入能量谱衰减规律的基础上, 对由衰减关系所确立的两种输入能量谱进行对比分析,讨论了延性系数对这两种输入能量谱 的影响．研究发现,在弹性情况下,两种输入能量谱在周期O．5～1．0 s范围内相差不大;在 非弹性情况下,两种输入能量谱存周期O．5 s处相差不大．周期较小时,绝对输入能量谱要大 于相对输入能量谱;周期较大时,绝对输入能量谱小于相对输入能量谱．延性系数对这两种 输入能量谱影响均比较大,对绝对输入能量谱而言,周期小于0．3 s时,随着延性系数的增 大,能量谱升高;周期大于O．3 s时,随着延性系数的增大能量谱降低．不同延性系数的绝对 输入能量谱存分界点0．3 s左右相等．相对输入能量谱受延性系数影响与绝对输入能量谱相 似,但分界点在0．5 s左右．与绝对输入能量谱相比,相对输入能量谱在短周期段受延性系数 的影响较大,特别是当场地较软时更为明显．

钢筋混凝土框架抗震位移延性系数研究

综合现有的试验研究成果和模拟分析结果,讨论了影响钢筋混凝土框架柱和框架结构位移延性的因素,指出框架柱的轴压比、配箍特征值、剪跨比和强柱系数是最主要的影响因素。通过对国内15 0个钢筋混凝土框架柱和框架试验数据的整理和分析,得出位移延性系数的试验结果服从自然对数正态分布,并回归得到考虑多因素的位移延性系数经验公式,该公式可供钢筋混凝土框架结构抗震设计和评估参考。

特征延性系数谱及RC框架的目标位移

通过大量计算分析 ,探讨了地震作用下弹塑性单自由度体系位移延性系数 μΔ 与特征强度比cy,屈服位移Δy 之间的关系 ,建立了单自由度体系的 μΔ cy Δy 曲线 ,即特征延性系数谱。提出了两种确定钢筋混凝土框架的屈服基底剪力和屈服顶点位移方法。探讨了通过多 单自由度体系转移 ,利用特征延性系数谱和结构的弹性参数求解规则均匀框架弹塑性目标位移的方法。还给出了一个 1 2层规则RC框架目标位移计算的算例。

高轴压比下内置闭合钢管的钢骨砼桥墩曲率延性系数

为提高震区桥梁抗震延性,选择内置闭合钢管的钢骨混凝土矩形桥墩进行延性设计.考虑到近场罕遇地震下桥墩可能承受较大轴力,根据平截面假定、力的平衡和材料本构关系,分别推导了高轴压比下截面屈服曲率和极限曲率关于截面设计参数的解析公式,并通过数值方法验证了解析公式的正确性.将截面极限曲率和屈服曲率之比定义为曲率延性系数,实现已知截面设计参数定量计算桥墩延性的目的,并以曲率延性系数为指标比较了钢骨混凝土桥墩和箍筋约束混凝土桥墩的抗震延性.研究结果表明:高轴压比下,利用截面设计参数计算曲率延性系数的解析方法是可行的;当耗材相同时,高轴压比下钢骨混凝土桥墩较箍筋约束混凝土桥墩具有更好的抗震延性.

承载力退化体系中各延性系数下的地震力计算

对承载力退化的修正理想弹塑性(MEPP)、剪切滑移(SSP)和双线性(BIL)滞回模型的单自由度体系进行弹塑性动力时程分析,得到了考虑承载力退化时不同场地、延性系数等参数组合下双周期标准化的地震力调整系数谱,结果表明:承载力退化对BIL和SSP模型的影响不大,对MEPP模型的影响则随退化值增大而增大.计算了承载力有退化的MEPP模型的基底剪力影响系数谱αEK,并给出了简化计算公式,进而得到与退化模型等效的理想弹塑性模型.对有退化模型的承载力需求是理想弹塑性模型的αEK倍,同时变形能力绝对值也为相同延性系数的理想弹塑性模型的αEK倍.

双向地震作用下等延性系数的标准化滞回能量反应谱

目前滞回能量反应谱的研究几乎都是以单自由度体系和单向地震输入为前提,没有考虑地震动的多维性和结构非线性反应的空间耦合性,为此建立了屈服关系满足二维屈服面函数的单质点双自由度体系能量分析模型,提出双向地震下标准化滞回能量反应谱理论。以硬、中、软土场地的178条地震记录为激励,建立了统计平均的标准化滞回能量谱。与单自由度体系滞回能量谱的比较表明在很多情况下单自由度体系滞回能量谱值偏低。分析了场地类别、延性系数、两主轴方向周期比对标准化滞回能量谱的影响,分析表明:标准化滞回能量谱具有典型的场地特征;延性系数对软土场地的谱值影响比较明显,而对硬土和中等场地的谱值影响相对较小;周期比对谱值也具有一定影响。

FRP加固T形截面钢筋混凝土梁的延性系数计算方法

目的研究采用FRP(纤维增强复合材料)加固钢筋混凝土T形截面梁的延性,为T形截面梁曲率延性系数计算提出一种简化方法.方法从截面曲率延性系数的定义出发,根据底贴FRP片材抗弯加固钢筋混凝土梁的几种较为常见的极限破坏形态,基于平截面假定和界面无粘结滑移等基本假定,推导了T形截面梁在达到屈服阶段和极限阶段的截面曲率计算公式,并且给出了FRP加固T形截面的截面曲率延性系数的计算公式.结果利用笔者所给出的计算公式分析的结果与国内外已有的试验实测值进行对比分析,试验值与计算值的比值平均为0.972,可以验证所给出的公式较好地吻合了试验值.结论采用笔者所提出的方法计算T形截面曲率延性系数是可行的,其公式对于抗震加固设计具有一定的参考价值.

延性系数确定方法的探讨

对于没有明显屈服点ΔY的结构体系(或材料),可以采用模拟屈服过程法确定其延性系数。同时,提出了屈服过程比P,延性区间系数着,以及假想“屈服平台”的概念,并且尝试应用于工程设计中。

砼及预应力砼框架结构位移延性系数计算的神经网络模拟

在已知影响结构延性系数的主要因素的前提下，用ＢＰ神经网络对收集到的测试数据进行学习，得到了很好的模拟效果，从而为位移延性系数的分析提供了一条有效的新途径。

加筋混凝土梁延性系数计算方法

由于纤维增强复合材料(FRP)筋不存在屈服状态,传统的延性系数计算方法不适用于FRP筋混凝土梁和混合配筋(钢筋+FRP筋)混凝土梁。为了提出一个相对完善的、统一的加筋混凝土梁截面延性计算方法,在对既有各类加筋混凝土梁延性指标计算方法进行分析的基础上,从抗震对结构延性的要求出发,依据延性系数的定义与动力要求统一的原则,推导得出了加筋混凝土结构延性系数-地震力降低系数(μ-C)关系式。依据等位移下的μ-C关系式,提出了加筋混凝土梁延性系数的计算方法。通过对比延性系数计算值与既有试验值,证明了该方法的有效性。对混凝土及钢筋强度、混凝土极限压应变、截面有效配筋率和FRP筋配筋刚度比等影响加筋混凝土梁延性的因素进行了参数化分析。结果表明:加筋混凝土梁的延性随着混凝土强度和极限压应变的增加而提高,随着钢筋强度、有效配筋率和FRP筋配筋刚度比的提高而降低。