酸雨腐蚀砖墙抗震性能试验及恢复力模型研究

为了研究一般大气环境下酸雨作用对砌体结构抗震性能的影响,以4榀相同特性的砖墙作为研究对象,进行了酸雨模拟加速腐蚀试验和低周反复荷载试验,考察了砖墙的抗震性能随着酸雨腐蚀循环次数增加的退化现象,得到了砖墙的荷载-位移滞回曲线。通过对比各腐蚀循环次数下的试验数据,分析并建立了砖墙构件性能的退化规律。基于Ibarra-Krawinkler滞回模型建立了不同酸雨腐蚀循环次数下砖墙的退化恢复力模型,并利用OpenSees进行模型验证。结果表明该恢复力模型能够准确的描述酸雨腐蚀下砖墙构件在反复荷载作用下材料的非线性,为酸雨环境下砌体结构地震反应分析奠定基础。

近海大气环境下钢框架自振频率评估研究

由于沿海地区的钢结构建筑常暴露在露天,不可避免地受到大气环境的腐蚀。本文在材料力学和结构分析的基础上,研究沿海地区钢框架结构自振频率的变化,进而对结构在近海大气环境下存在的潜在损伤进行评估。基于工字形与箱形截面,提出结构自振频率与结构构件厚度变化的关系式,并分别考虑构件内外表面腐蚀的影响。以一榀钢框架结构为例,分析其在腐蚀5、10、20年后结构前10阶自振频率的变化。分析结果表明,随着腐蚀程度的增加,结构自振频率降低的越大。研究成果可为锈蚀钢框架损伤评估提供一定的参考依据。

基于等效框架模型的砌体结构抗震模拟及验证

等效框架模型采用宏观模型来模拟砌体墙在平面内的抗震性能。砌体墙的墙柱和墙梁采用同时考虑轴向弯曲和剪切变形的基于力法的纤维截面进行模拟,且两者的连接视为刚性区域。轴向压缩及弯曲效应在截面纤维模型中考虑,而剪切效应由V-γ剪切恢复力模型表达,弯曲和剪切在单元层面进行耦合。通过统计和分析,确定骨架曲线的计算方法,并基于Ibarra-Krawinkler模型提出剪切恢复力模型。通过算例得出:该模型在单调加载和循环加载下的数值计算结果与试验结果均吻合较好。

砌体结构的震害特征分析

砌体结构是我国最悠久最广泛的建筑结构形式。在已有震害资料的基础上,论述砌体墙的水平裂缝、斜裂缝和竖向裂缝的破坏形式,给出各种裂缝的破坏形态和常见位置;砌体结构的倒塌破坏包括整体粉碎性垮塌,局部垮塌和整层垮塌,系统的阐述了各种倒塌破坏的特征;归纳分析了砌体结构的其他常见震害破坏形式,如变形缝处破坏、楼梯板破坏和结构突出物破坏。深入探讨砌体墙裂缝和倒塌破坏的产生原因,为了解砌体结构的破坏机制和抗震性能奠定基础。针对砌体结构在结构安全上的薄弱缺陷,提出在设计和施工时的一些建议。

考虑锈蚀的钢框架柱地震损伤模型研究

为准确评估锈蚀钢框架在地震作用下的损伤,对已有的地震损伤模型进行改进,并对框架柱的地震损伤特性进行分析。建立基于变形和能量组合的双参数损伤模型,对损伤模型中相应的参数给出具体定义和表达式,定义不同破坏等级的损伤指数范围。对3个具有不同锈蚀率的空间钢框架结构进行弹塑性时程分析,并对损伤模型的准确性进行验证。研究结果表明,该模型能够较好地描述锈蚀钢框架柱的地震损伤程度。研究结果可为该类结构构件的地震损伤评估以及基于损伤的抗震设计方法的建立提供理论依据。

冻融作用下带构造柱砖墙抗震性能试验研究

以4榀相同特性的带构造柱砖墙为研究对象,分别进行0、40、80及120次冻融循环试验和低周反复荷载试验,来研究冻融环境对砌体结构抗震性能的影响。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,裂缝出现更早,发展更为迅速,破坏程度更加严重,承载力、刚度、耗能、延性均出现明显的衰减。本文从宏观和微观两个方面对遭受冻融作用砖墙进行了损伤机理的分析。

攀枝花地区震后砌体结构易损性分析

经过系统的震害调查,在获得了攀枝花地区较为完善的震害数据基础上,得到了初始的砌体结构破坏概率矩阵。通过研究房屋震害指数的概率分布函数,由地震烈度VI度、VII度、VIII度下的破坏概率推导出IX度、X度下各破坏状态的破坏概率。完善了攀枝花地区砌体结构的震害矩阵,为该地区在高烈度下的震害预测提供依据,为其他地区的震后数据挖掘提供方法参考。

砌体结构的地震易损性研究方法

砌体结构是一种历史悠久的建筑结构形式,在我国农村和城镇郊区依然分布广泛。总结了砌体结构地震易损性的研究背景和研究意义,阐明了解析地震易损性、经验地震易损性和混合地震易损性的基本方法,给出了不同方法的适用范围。总结了国内外砌体结构地震易损性各研究方法的最新应用进展。

酸雨腐蚀砖砌体组合墙抗震性能试验及恢复力研究

为研究酸雨环境下砖砌体组合墙的抗震性能,以6片砖砌体组合墙作为研究对象,首先对人工模拟酸雨环境进行加速腐蚀,进而对其进行低周反复加载试验,考察腐蚀砖砌体组合墙的破坏过程与变形特征,研究不同酸雨腐蚀循环次数对荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载力衰减、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标的影响。并通过引入基于耗能的循环退化指数对墙体的力学性能退化规律进行描述,建立了腐蚀墙体的恢复力模型,给出了具体的滞回规则。研究结果表明:随着酸雨腐蚀循环次数的增加,试件的承载力、刚度、耗能逐渐降低,承载力和刚度的衰减速率逐渐加快;所建立的恢复力模型能够较好描述酸雨环境下砖砌体组合墙在反复荷载作用下的滞回特性,可为在役酸雨环境下砌体结构的承载力分析提供参考。

酸雨环境作用下再生混凝土砖砌体抗剪性能试验研究

通过对28个经酸雨喷淋-光照腐蚀循环的再生混凝土砖砌体抗剪试件进行沿通缝截面的抗剪试验的研究,提出了再生混凝土砖砌体抗剪强度平均值计算公式,建立了再生混凝土砖砌体的抗剪强度酸雨损伤衰减模型。研究结果表明：酸雨环境对再生混凝土砖砌体的抗剪强度影响较大;随着喷淋-光照腐蚀循环次数的增多,再生混凝土砖砌体的抗剪强度表现出先增后降的趋势,且前期增长表现不明显,后期下降幅度较大。