T形短肢剪力墙弹塑性模型及地震反应分析

根据短肢剪力墙结构的受力和变形特点,对多竖直杆模型进行了改进,建立了截面位移模型,摒弃了杆模型平截面假定的限制,有效地考虑了剪滞效应和翼缘的影响。利用变分原理导出了T形短肢剪力墙的空间单元刚度矩阵,研制了弹塑性时程分析程序,并输入三种不同的地震动进行了算例分析,计算结果表明,短肢剪力墙结构抗震性能较好,适合于在地震区推广使用。

人字桥梁多维地震作用下振动台试验研究

按1/20的几何比例制作一典型人字曲线桥梁模型,进行了多维振动台试验,并针对试验模型建立数值分析模型,研究人字曲线桥梁在多维地震作用下的地震响应特点。结果表明,竖向地震分量对桥墩顶纵桥向加速度、主梁分支处两桥墩横桥向相对位移和墩底纵桥向弯矩基本无影响,结构响应与输入地震波的频谱特性和结构形式有关;单向激励下,墩顶纵桥向加速度、分支处桥墩横桥向相对位移和墩底纵桥向弯矩响应都为最大;双向和三向激励都使墩顶纵桥向加速度响应降低,且降低幅度随着墩与直梁正向角度的增加而增加;主梁与分支直梁应设置的初始间隙应大于主梁与分支曲梁。

短肢剪力墙剪滞效应的变分解法

研究短肢剪力墙的力学模型和计算方法.根据短肢剪力墙的受力和变形特点,摒弃杆模型平截面假定的限制,引入了剪滞位移自由度,构造了新的截面位移模式.依据能量变分原理推导出了考虑剪滞效应和剪切变形的控制方程和边界条件,以控制方程的解析解为形函数,建立了各种异形截面短肢剪力墙的统一单元刚度矩阵.采用MATLAB语言研制了相应的分析程序.算例分析表明本文方法比较真实地反映了短肢剪力墙结构的力学性能,自由度少,计算简单,可用于结构受力分析.

地震模拟振动台扩展系统理论分析及试验研究

为利用单振动台进行空间大跨度结构动力试验,提出地震模拟振动台扩展系统概念。根据达朗贝尔原理对系统子台进行动力平衡分析,建立振动台扩展系统理论分析模型,通过考虑振动过程中上部结构对子台的动力影响,合理确定动力方程关键参数,改变系统参量可实现结构多点激励研究。设计并制作振动台扩展系统,试验结果表明,系统子台反应有明显时滞、增幅效应。试验及算例表明,该理论正确,方法可行,对地震模拟振动台试验系统的发展有实际意义。

人字形曲线梁桥振动台试验研究

为研究人字形曲线桥梁在地震输入下的地震反应特性,按1/20的几何比例设计制作了一座人字形曲线桥模型,进行了单向和多向输入下的振动台试验。研究了人字形桥梁结构在地震作用下的震害现象,以及多向输入对梁跨中及邻梁碰撞响应的影响。结果表明:梁体和桥墩主要表现为以弯曲裂缝为主的破坏模式,墩梁相对位移随着地震烈度的增大而增大;梁跨中加速度响应在三向和双向输入下都较单向输入为大,双向和三向输入都会使邻梁间的相对位移较单向输入时增大,更容易使结构发生碰撞;人字形桥梁结构地震响应不但与地震波输入方向有关,且与输入地震波的频谱特性和结构的形式及自身特性有关。

T形截面短肢剪力墙刚度及延性研究

基于T形截面的六片短肢剪力墙,两片普通剪力墙在低周反复水平荷载作用下的试验,描述了短肢剪力墙的破坏现象。通过对滞回曲线及骨架曲线的分析,找出短肢剪力墙试件从开始开裂直至破坏过程中刚度退化系数随试件位移变化的规律,并利用最小二乘法模拟了此曲线,给出了模拟公式。确定了试件的位移延性,比较了各试件间的差异。此外,通过与两片普通剪力墙试验结果的对比,发现当短肢剪力墙的高厚比从规范规定的8变化到普通剪力墙的9时性能差异并不明显。

结构动力方程精细时程积分法的几种改进

针对精细积分法带来的矩阵阶数高问题,提出将Wilson-θ法、Newmark-β法与精细积分法结合来进行求解动力方程,降低了阶数从而提高了计算效率.采用高斯数值积分公式、辛普森公式、龙格-库塔方法等积分方法求解非齐次动力方程,使之与降阶的精细积分法相结合,建立了新的精细积分格式,为精细积分法在实际工程中的应用提供了方法.

曲线桥梁摩擦滑移隔震性能分析及试验研究

为探讨曲线桥梁的隔震性能,应用摩擦滑移隔震理论,研究了摩擦滑移隔震橡胶支座在两种典型工作状态下支座的受力、变形和位移关系,建立了摩擦滑移本构关系,推导并分析了摩擦滑移支座的计算方法和耗能机理。结合振动台试验,分析了不同场地类型地震波、不同等级加速度荷载对不同刚度桥墩的破坏规律及隔震效果的影响。研究表明,桥墩裂缝开展主要以弯曲裂缝为主,桥墩刚度对裂缝开展部位影响较大;支座以剪切破坏为主;强震作用下,主梁加速度响应与地震波类型基本无关,而与支座和主梁间的摩擦系数有关;随着荷载等级的增大,摩擦滑移隔震支座的隔震效率提高。

带暗支撑剪力墙损伤累积静力弹塑性分析

在多垂直杆剪力墙单元模型的基础上进行改进,把多垂直杆的轴向刚度和剪切刚度相结合,即每根垂直杆传递轴力的同时还传递剪力,考虑钢材和混凝土损伤累积效应对剪力墙的影响,在上述基础上提出考虑材料损伤累积效应的带暗支撑剪力墙模型,模型更接近带暗支撑剪力墙的受力性能。利用该模型编制的相应程序,对两片分别带有型钢暗支撑和钢筋暗支撑的剪力墙模型进行弹塑性静力加载数值模拟分析,计算结果和试验结果吻合较好,说明方法应用可行。

人字桥梁多维地震作用下振动台试验研究

设计制作一座人字曲线桥模型,进行了多维输入的振动台试验,分析了结构在地震作用下的震害现象,并探讨了多维输入下的地震响应特点。结果表明:人字曲线桥梁梁体和桥墩主要表现为以弯曲裂缝为主的破坏模式,竖向输入是梁跨中裂缝出现的主要原因,桥墩裂缝主要受水平输入的影响。梁跨中加速度响应受竖向输入影响最大,墩顶纵桥向加速度响应受竖向输入分量影响并不显著。单维竖向输入降低墩体竖向加速度响应,三向输入则加大墩体竖向加速度响应;对于人字桥梁伸缩缝宽度设置,分支直梁处可只考虑纵桥向地震输入,分支曲梁处则要考虑水平双向地震输入。

底框稀板复杂剪力墙结构抗震机理探讨

依据模拟地震振动台试验结果 ,分析了某 3 3层底部大空间上部平面稀板连接复杂剪力墙结构的动力反应和抗震机理 .认为合理利用楼板变化调整结构刚度 ,可以改善结构的抗震性能 。

装配式钢板箍焊接栓筋连接框架柱试验研究

通过对4个足尺寸框架柱进行低周反复荷载试验,分别研究装配式钢板箍焊接栓筋连接框架柱在不同轴压比情况下的开裂破坏模式、滞回特性、延性、耗能性能、承载能力及刚度退化趋势。试验表明:在相同尺寸及配筋情况下,装配式钢板箍焊接栓筋连接框架柱比现浇框架柱的承载力偏高、延性性能偏差,其他抗震性能较为相当,钢板箍焊接栓筋连接方式安全可靠。

新型装配式整体与现浇结构的振动台试验对比分析

现行国家规范中规定的现浇板厚度较大,湿作业太多,这不仅容易造成材料的浪费,拖延工期,而且使结构自身由于自重较大,刚度也随之增加。在地震力作用下,容易造成结构自身的地震作用力大,结构的自振频率加快,自振周期减小等不利因素。所以基于现行国家抗震规范,对现浇楼板和装配式空心楼板在8度罕遇地震作用下的性能进行了研究分析。通过对比现浇板和装配板的结构位移、层间位移角等分析,得出:装配式结构的整体刚度与现浇整体式的结构的刚度接近,基本符合国家现行抗震规范的要求。

高墩大跨连续刚构桥的Pushover分析

Pushover法作为一种非线性静立分析方法,在基于结构位移/性能的抗震思想下有更为广泛的应用前景。结合工程实例,对高墩大跨连续刚构桥进行Pushover分析,其结果与非线性时程分析法比较,结果表明该方法对桥梁结构有较好的适用性和发展潜力。

多点激励下不同墩高对曲线桥地震响应分析

以某典型曲线桥为例,通过大型有限元分析软件建立精细模型,采用动力时程法对不同墩高模型的曲线桥进行分析研究,讨论在相同多点激励地震动输入下不同墩高的曲线桥的地震响应,探究不同墩高对曲线桥动力特性上的影响和多点激励下的影响,分析结果可为同类型桥梁提供抗震设计依据。

新型拼接预应力空心板弯曲性能试验研究

提出一种板底正交方向均配置高强预应力钢筋,板侧通过凹槽相连的新型预制预应力空心板.对一块空心长板和支撑失效后两块后浇拼接板足尺试件的裂缝发展情况、混凝土应变、破坏形态、承载能力及弯曲刚度等进行了试验研究.并根据ACI 318和我国结构设计规范等,对试件的极限受弯承载力、刚度、挠度等进行了理论计算,并与试验结果做了对比分析.结果表明:该新型后浇板具备较高的承载力、延性及可靠的连接性能.空心长板的计算与试验结果吻合较好,后浇板屈服前刚度理论计算偏大,屈服后与试验结果吻合较好.建议对于后浇板屈服前短期刚度折减系数偏于安全均取为0.5.按混凝土结构设计规范中板的受弯挠度限值,所有试件安全储备均较高.

变截面杆元传递矩阵法

利用杆元状态方程 ,同时考虑变曲、剪切和轴向变形 ,导出了几种常用变截面 (矩形、箱形、工字形 )杆元传递矩阵和传递载常数的解析公式 。

变截面杆元的传递矩阵和刚度矩阵

导出了矩形、箱形、圆形和环形变截面杆元的传递矩阵、刚度矩阵和几种常见荷载下的固端力，均为精确解析式．可直接应用于工程结构的受力分析，或补充到现有计算程序的单元库中。

新型装配整体式板-钢框架结构模型振动台试验研究

为了研究新型装配整体式板-钢板剪力墙钢框架结构的抗震性能,对一个非对称体型新型装配整体式板-钢板剪力墙钢框架结构进行了1/4整体模型模拟地震振动台试验,试验得到结构在地震动作用下的加速度响应、位移响应以及应变响应;该结构能够满足抗震规范的要求,加载到罕遇地震时,混凝土板出现了局部微裂缝。不浇现浇面层的装配式整体式预制楼板与工字钢梁连接良好,新型装配整体式空心板表现出较好的抗震性能。本文分析了强烈度地震作用下结构的地震反应、破坏形态,给出了结构薄弱部位的构造设计意见,为同类结构的抗震设计提供了试验依据。

装配整体式楼板连接构造

探讨了加面层的预应力混凝土楼板、加面层的预应力混凝土空心楼板、不加面层的预应力混凝土空心楼板的板端和板侧的构造,并对其进行了分析比较,最后,在加强装配整体式楼板的抗震性能的基础上提出了新的构造方式。