钢管混凝土框架-两边连接钢板组合剪力墙结构反应修正系数分析

钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙结构体系(CFST-CSPSW)具有良好的延性和耗能能力,在实际工程中具有很好的应用前景。文章采用Open Sees有限元软件建立了CFST-CSPSW结构体系分析模型,基于增量动力时程分析法(IDA法),评估了CFST-CSPSW结构体系的抗震性能,分析了结构层数、跨数、自振周期等参数对结构性能参数的影响规律。研究表明:钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙结构体系是一种抗震性能优越的双重抗侧力结构体系,其结构反应修正系数R和位移放大系数C_d随结构自振周期、层数、跨数的增大略有减小,结构性能系数变化趋势均随结构高度的增大逐渐减小趋于平缓。基于本文分析模型,提出了钢管混凝土框架-两边连接钢板组合剪力墙结构体系的结构反应修正系数R平均值为3.27,位移放大系数C_d平均值为3.05,为基于性能的组合结构体系设计提供参考。

方钢管混凝土中钢管屈曲承载力研究

钢管混凝土中钢管的高厚比越大,用钢量越少越经济,但当高厚比超过一定限值后钢管仍不可避免地产生局部屈曲;因此研究钢管混凝土中钢管的屈曲性能对于薄壁钢管混凝土设计具有重要指导意义.本文对24根空钢管和钢管填充混凝土后钢管的力学性能进行试验研究,试件的宽厚比为50～125;同时采用有限元软件Abaqus分析了钢管混凝土中钢板的屈曲性能,数值分析结果和理论分析结果进行对比,两者吻合较好.结果表明:钢管填充混凝土后改变了钢管的屈曲模式,明显提高了钢管的屈曲承载力,承载力的提高幅度随截面宽厚比的增加而增大.

方钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构抗震分析

将具有承载力高、耗能能力强等优点的非加劲薄钢板剪力墙用于抗震性能优越的方钢管混凝土框架中,形成一种新型组合结构体系,利用有限元对其进行模拟分析对推广应用尤为重要.通过OpenSees有限元软件设计并建立了方钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构体系的分析模型,在校准模型的基础上,采用Pushover方法探讨结构的弹塑性发展过程、层间位移和层间剪力的分布规律.研究表明,框架与钢板剪力墙可以很好地协调工作,此类结构具有良好的延性;结合动力时程分析方法研究了不同地震动作用下结构的动力响应,计算得到的结构影响系数和位移放大系数,可为方钢管混凝土框架-钢板剪力墙体系基于性能的抗震设计提供一定参考.

混凝土地下车库无梁楼盖破坏原因与加固方法

某地下车库为混凝土无梁楼盖(平板柱)结构,在使用铲车进行顶板覆土施工中造成覆土厚度达到设计厚度的2倍,造成地下1层部分柱混凝土被压碎或沿柱长方向贯穿裂缝,结构有局部坍塌的危险.分析引起地下车库柱破坏的原因,给出了将柱复位,用灌浆料代替压碎混凝土,并粘贴碳纤维(CFRP)加固破坏柱的方法.

圆钢管RPC轴压短柱有限元分析与承载力计算

圆钢管RPC柱可为大跨、高层与高耸建筑、重载工程建设提供性能优越的竖向构件.现有圆钢管RPC轴压短柱承载力计算公式适用于直径不大于152 mm的钢管RPC柱,对大直径钢管RPC柱,计算值偏大.为研究大直径圆钢管RPC轴压短柱承载力计算公式,利用ABAQUS有限元软件,建立了圆钢管RPC轴压短柱分析模型,完成了134种钢管RPC轴压短柱受力全过程分析,研究了RPC相对约束应力与钢管位移曲线的关系,揭示了套箍系数、核心RPC强度等对其荷载-位移曲线的影响规律.结果表明:当套箍系数小于0.5时,钢管RPC柱荷载-位移曲线不存在强化段;当套箍系数大于0.5时,钢管RPC柱荷载-位移曲线出现强化段;当套箍系数达到1时,强化段极限荷载相对于承载力的提升将超过30%,延性更好.相同截面尺寸的圆钢管RPC柱,随核心RPC轴心抗压强度降低,其横向变形系数增大,钢管对核心RPC的约束作用增强.基于试验和数值分析结果,提出了直径达560 mm圆钢管RPC轴压短柱极限承载力计算公式.

圆钢管钢纤维活性粉末混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究圆钢管钢纤维活性粉末混凝土(RPC)短柱的轴压性能,完成了7根外径219～273 mm的圆钢管钢纤维RPC短柱轴压性能试验,分析了套箍系数、径厚比对轴压试件荷载-应变曲线和破坏特征的影响。结果表明:套箍系数ξ在0.63～0.88时,荷载-位移曲线在峰值荷载后出现下降段,短柱呈现剪切破坏模式;当ξ≥1时,在到达峰值荷载后,荷载下降幅度明显减小或出现回升趋势,短柱呈现腰鼓形破坏模式。在达到峰值荷载的85%之前,试件处于弹性阶段,钢管纵向应变大于横向应变;弹塑性阶段,钢管横向应变增加较快,其横向变形系数超过钢管的泊松比并逐渐增大,钢管对RPC的约束作用不断增强。随着混凝土抗压强度提高,其横向变形系数减小,钢管对核心区RPC约束效果降低。

预应力混凝土结构钢绞线有效应力测量与评估方法

预应力混凝土结构中钢绞线的有效应力是确定其承载能力、进行预应力结构安全评估的关键参数。为测量预应力混凝土结构中钢绞线有效应力,提出了测量卸载偏轴应变并乘以修正系数K来确定钢绞线有效应力的方法,进行了应力水平为0.32~0.74时钢绞线加、卸载拉伸试验,基于试验数据,提出了轴向应变、偏轴应变和钢绞线应力的计算关系。结果表明,按轴向应变计算钢绞线的应力误差较大,而按修正后的偏轴应变计算,钢绞线应力计算值与实测值吻合较好。基于试验结果,确定了偏轴应变修正系数K的取值为1.1。

两边连接钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析

对两边连接钢板-混凝土组合剪力墙和两边连接钢板剪力墙进行了拟静力试验,研究了组合剪力墙在反复荷载作用下的力学性能,分析了混凝土板对组合剪力墙承载力和耗能能力的影响。采用有限元软件ANSYS分析了两边连接钢板-混凝土组合剪力墙的力学性能。研究结果表明:钢板剪力墙和组合剪力墙均表现出良好的延性;组合剪力墙中混凝土板的存在明显提高了其承载力和耗能能力,有效限制了钢板的平面外屈曲变形;在文中分析的参数范围内,当混凝土板厚度超过一定限值时能有效限制钢板的平面外变形,两边连接钢板-混凝土组合剪力墙的承载力主要与跨高比有关,随着跨高比的增加,组合剪力墙的承载力逐渐提高。

两边连接开缝钢板剪力墙的弹性屈曲分析

两边连接开缝钢板剪力墙具有延性好,耗能能力强等优点,同时有效避免了四边连接钢板剪力墙对框架柱产生的附加荷载,避免了与剪力墙相连框架柱的早期破坏。该文对两边连接开缝钢板剪力墙的弹性屈曲性能进行分析,系统考察了缝间小柱高宽比、宽厚比、开缝排数等参数的影响;同时分析了缝间小柱的屈曲性能,给出缝间小柱端部先于钢板整体弹性屈曲时的临界高厚比限值;分析结果表明,开缝钢板剪力墙保持平面内工作且通过缝间小柱端部形成塑性铰承担荷载并耗能时的理想开缝原则为缝间小柱宽厚比b/t<15且高宽比h/b>3.0。

哈尔滨工程大学实验楼加固改造设计

哈尔滨工程大学实验楼是一栋单层砌体结构房屋,根据使用功能要求,需拆除局部承重墙体并进行加固设计。通过对正常使用荷载下按原图纸设计材质进行加固改造可行性分析,综合考虑不改变屋架及顶棚梁原有的受力状况,同时又能满足房屋改造功能的要求,提出了2套托梁换墙加固改造方案。为不破坏原实验室墙体下部管道,建议采用方案2进行托梁拆墙,提出用钢梁承托一层顶楼板及屋架传递荷载,将钢梁支承于两端承重墙上,同时加固承重墙、增设圈梁和钢拉杆,使加固改造后的结构满足设计建筑标准要求。

某高层剪力墙封洞加固设计分析

某18层钢筋混凝土框架-剪力墙结构,根据使用功能要求,需在1层增设夹层。考虑将夹层荷载传递给剪力墙及后置钢柱。然而,施工不当致使剪力墙开洞。在剪力墙上开洞不仅截断了剪力墙的纵向钢筋和水平钢筋,同时削弱了剪力墙的截面尺寸,导致剪力墙不满足轴压比限值和平面外稳定性的要求,存在安全隐患。针对此问题,提出了剪力墙洞口内置带肋钢套筒,焊接剪力墙洞口截断钢筋及洞口封堵的方案,使封堵后剪力墙结构安全性不低于原设计标准,加固方法可供同类加固改造工程参考。