预制装配式混凝土斗栱节点抗震性能优化设计

斗栱以其独具特色的结构体系和丰富的历史文化内涵成为中国木结构建筑的典型构件,在现代仿古建筑中也不可缺少。试验采用实际工程中斗栱与混凝土柱的连接方式,开展低周往复加载试验来研究斗栱节点的抗震性能。为优化斗栱薄弱部位的受力性能,建立了预制装配式混凝土斗栱节点的有限元模型,开展了节点在低周往复荷载作用下的数值仿真模拟分析。根据斗栱坐斗的破坏形态,提出了钢纤维混凝土坐斗模型,并研究了坐斗掺入不同体积率的钢纤维时应力、应变的变化规律,评估了坐斗掺入不同体积率钢纤维的加固效果。

预制装配式混凝土斗拱节点抗震性能试验研究

斗拱,又称枓栱、欂栌等,是中国古建筑的代表性构件。试验制作了5个预制装配式混凝土斗拱节点,并进行了低周往复荷载试验。通过控制预制装配式混凝土斗拱节点的轴压比与斗拱配重等因素进行了参数分析,研究了不同预制装配式混凝土斗拱节点的破坏特征与抗震性能指标,并揭示了混凝土斗拱在地震作用下的薄弱部位。结果表明:预制装配式混凝土斗拱节点的破坏形态为柱底部的横向破坏及斗拱节点处的竖向破坏,随着轴压比的降低,试件承载力有一定下降,但其衰减趋势减缓,延性及耗能能力提高。随着斗拱配重的增加,试件的荷载—位移滞回曲线呈“捏缩状”,曲线不够饱满。混凝土斗拱的承载能力与变形性能也随之降低,强度衰减和刚度退化现象比较缓慢。

竖向地震作用下预制装配式混凝土斗拱动力响应分析

为了揭示预制装配式混凝土斗拱在地震作用下的薄弱部位,采用有限元软件ABAQUS对预制装配式混凝土斗拱施加了单向及双向地震波,得到了结构的动力响应。分析了斗拱关键部位加速度及位移动力响应,比较了加速度放大系数及位移放大系数,提出了预制装配式混凝土斗拱在单向和双向地震波作用下地震响应差异,得到了预制装配式混凝土斗拱的薄弱部位。结果表明:单向地震波与双向地震波作用下,斗拱各部件的加速度最大峰值出现在翘部位,斗拱破坏严重部位是耍头及坐斗,为预制装配式斗拱结构设计提供了参考依据。

海绵城市预制装配式钢筋混凝土渗井结构有限元优化研究

提出了海绵城市建设中预制装配式钢筋混凝土新型渗井结构型式,应用ABAQUS软件建立了渗井仿真模型,分析了最不利工况组合,研究了埋深、开孔率、壁厚等参数变化对结构安全性能的影响。运用ORIGIN软件对关键路径上节点应力进行积分,求得结构最大拉力值,根据《混凝土结构设计规范》进行了配筋计算,得出不同影响参数下渗井配筋率的变化规律,为海绵城市中渗井的设计提供了参考依据。