复杂地形地质条件下地震动放大系数研究进展

地震动放大系数是评估地震波在地表传播时放大效应的关键参数,复杂地形(如山脊、河谷、盆地、组合地形等)和复杂地质(如岩土特性、层理结构、发震断层、地下水位等)对地震动具有显著的放大作用,这对工程结构的稳定性和安全性构成了挑战。对当前复杂地形地质条件下地震动放大效应及放大系数取值的研究进展进行了综述,分析了地形、地质特征对地震动放大效应的影响,探讨了地震动放大系数的取值范围。在此基础上,探讨了现有研究及规范地震动放大系数取值的有关问题,为地震灾害的预防及应对提供了参考。

考虑初始随机缺陷的橡胶混凝土破坏形态研究

以橡胶颗粒作为集料制备而成的橡胶混凝土生态材料,在改善延性性能的同时也改变了传统混凝土的缺陷形态.本文基于黏结裂缝模型,以橡胶混凝土的砂浆、粗骨料、橡胶颗粒、砂浆-橡胶界面、砂浆-骨料界面及砂浆-砂浆界面组成的六相材料细观构型为切入点,提出建立橡胶混凝土二维随机初始缺陷模型的方法,描述了典型破坏形态,并探讨了橡胶粒、不同位置初始缺陷含量对计算结果的影响程度.结果表明:随着粒径的减小,橡胶混凝土的抗拉强度增加;初始缺陷对橡胶混凝土的力学性能影响程度显著且随含量的增加呈线性降低,在数值模拟中,不可忽略.

双向加载下波形钢板剪力墙抗震性能研究

采用试验的方法对单轴往复加载下的3种不同形式钢板剪力墙进行抗震性能研究,试验结果表明,3种剪力墙均是因为面外约束不足而失稳失效,此外还得到横向波纹剪力墙拥有更好的面内抗震性能的结论。还原地震多维性对钢板剪力墙面内抗震性能的影响,通过有限元仿真的方式进行双向加载,探明了双向地震作用下,横向波纹剪力墙面内抗震性能的变化规律,其中边缘柱翼缘宽度及钢板厚度为主要变量。结果表明:波纹钢板剪力墙面外约束是限制其面内抗震性能的重要因素;双向加载下,其面内抗震性能出现不可忽略的削弱现象,并且滞回曲线呈现出明显的捏拢现象;在充分保证面外约束下,尽管可以有效地降低性能削弱及捏拢现象这两种不利影响,但是还需要在对波纹钢板剪力墙的面内抗震性能设计时增设安全系数,以此考虑地震多维性的不利影响。

橡胶混凝土细观性能的数值分析

从细观角度出发,以骨料、橡胶颗粒、砂浆基质、骨料砂浆界面、橡胶砂浆界面及砂浆-砂浆界面六相成分组成的橡胶混凝土细观有限元模型为切入点,建立了基于黏结裂缝模型的混凝土细观模型,以单轴受拉为例,研究了掺量及粒径对橡胶混凝土细观性能的影响。结果表明:合理减小橡胶颗粒的粒径可以使橡胶更为均匀的分布在砂浆基质中,从而提高强度和变形能力,这种方法是一种有效改善橡胶混凝土力学性能的方式;采用黏结裂缝单元建立的细观模型可以很好解决小粒径的仿真问题。

波形腹板阻尼器人字形支撑框架的抗侧性能研究

为了研究波形腹板阻尼器的滞回性能,首先,分别设计横向波形腹板阻尼器、竖向波形腹板阻尼器2个试件;其次,对波形腹板阻尼器建立有限元模型,借助于ABAQUS有限元软件,分析波形腹板阻尼器人字形支撑框架结构的抗侧性能;最后,结合有限元算例,推导得出波形腹板阻尼器人字形支撑框架的抗侧刚度及承载力计算公式。研究结果表明:横向和竖向波形的阻尼器都具有良好的滞回性能,且竖向波形腹板阻尼器的承载力更高,适合布置在人字形支撑框架结构中。有限元模拟与试验得到的滞回曲线吻合度较高,故有限元结果可以为波形腹板阻尼器在支撑框架结构中的应用提供参考依据。在支撑框架结构中设置波形腹板阻尼器,阻尼器能够发挥其耗能作用,将结构的变形及损伤集中于波形腹板上,保护结构的安全。抗侧刚度及承载力的计算值与其相应的模拟值的相对误差均较小,可以为支撑框架结构的设计提供参考。

波纹钢板-混凝土界面黏结滑移性能试验

为研究波纹钢板-混凝土界面黏结滑移性能,综合考虑混凝土强度、保护层厚度及钢板埋置长度,设计了10个波纹钢板混凝土试件进行推出试验,研究其破坏形态、受力机理、应变分布、黏结强度与黏结滑移本构关系等关键问题。结果表明:波纹钢板混凝土组合构件主要发生黏结劈裂破坏和黏结锚固破坏,试件荷载-滑移曲线可分为微滑移段、滑移段、陡降段、缓降段及残余段;在荷载上升段,波纹钢板应变沿埋置长度呈指数分布形式,钢板自由端应变可能出现过零点现象;通过分析混凝土强度、保护层厚度及钢板埋置长度对波纹钢板-混凝土界面黏结强度的影响,线性拟合得出特征黏结强度计算式,理论值与试验值误差较小;基于波纹钢板-混凝土界面黏结滑移本构模型,通过ABAQUS软件对典型试件进行数值模拟,有限元模型曲线与试验曲线吻合度较高。

波形腹板正对称阻尼器的抗剪承载力研究

为研究波形腹板正对称阻尼器的滞回性能和抗侧性能,设计两个阻尼器试件分别为横向波形腹板阻尼器和竖向波形腹板阻尼器,并进行拟静力试验.试验结果表明:波形腹板阻尼器具有良好的滞回性能和耗能能力,竖向波形腹板阻尼器的承载力明显高于横向波形腹板阻尼器;阻尼器的耗能主要是依靠波形腹板的剪切和屈曲,翼缘板对阻尼器的承载力贡献相对较小.借助ABAQUS有限元软件仿真与试验对比验证,仿真结果与试验结果吻合度较高.以竖向波形腹板阻尼器为基础,建立22个有限元模型,变化参数为波形腹板的高宽比、厚度和波幅.结果表明:增大波形板的高宽比,阻尼器承载力大幅度下降;增加波形板的厚度,阻尼器承载力大幅度上升;增加波形板的波幅,对阻尼器的承载力有小幅度提高.最后,结合有限元算例,推导、拟合得出了波形腹板阻尼器的抗剪承载力公式.

横波钢板剪力墙内嵌板与边框柱相互作用研究

横波钢板剪力墙由边缘框架和横波钢板组成,当边框柱刚度不足时易提前发生面外屈曲破坏,内嵌板力学性能发挥不充分,可采取增大边框柱的刚度来解决内嵌板屈服、前边框柱屈曲的问题。为明确内嵌板与边框柱的相互作用机理,优化波形钢板剪力墙设计方法,通过数值模拟建立变参模型,研究高宽比、板厚及开洞对剪力墙力学性能的影响,根据受力形态、剪力分配、耗能分配等研究内嵌板与边框柱相互作用关系。研究结果表明,内嵌板对边框柱力学性能提升效果显著,高宽比对剪力分配影响较大,板厚对耗能分配影响较大,开洞后边框柱剪力占比与耗能占比显著提高,且存在高宽比与板厚的合理组合使整体力学性能较优。提出考虑弹塑性变形分析的改进板框相互作用模型,通过理论推导并拟合得到内嵌板与边框柱各特征点对应的承载力及位移公式,理论值与模拟值误差基本在10%以内,具有工程参考价值。

浅谈砌体结构的抗震加固研究

砌体结构抗震性能较差,地震中损害较为严重,如何对砌体结构进行抗震加固成为一个热点。本文简要介绍了砌体结构抗震加固的几种主要方法及其优缺点。

基于装配式建筑的信息分析

根据装配式建筑的概念及特点对装配式建筑进行设计、制作和施工三个时期的任务及信息内容进行研究,并结合装配式建筑信息的特点,总结分析装配式建筑信息共享困难的原因。

开洞波形钢板剪力墙受剪承载力及耗能能力分析

为明确波形钢板剪力墙不发生屈曲的界限条件并分析开洞对其承载力及耗能能力的影响,基于波形钢板剪切屈曲理论推导其屈曲应力计算式,并采用数值分析及变形等级划分方法得到约束刚度比取值范围,由此提出波形钢板剪力墙不发生屈曲的界限条件为屈曲应力大于剪切屈服应力且约束刚度比大于3。通过对比开洞模型的变形等级计算参数,验证界限条件对开洞波形钢板墙的适用性,建立有限元模型研究钢板墙高宽比、钢板厚度、开洞率、洞口高宽比及洞口位置对波形钢板墙承载力及耗能能力的影响。结果表明:钢板高宽比越小、板厚越大,开洞对其承载力及耗能能力的削弱程度越大,洞口高宽比在0.33~0.5之间时开洞波形钢板墙的承载力及耗能最大,中心开洞时的最小。基于波形钢板剪力墙全截面剪切屈服的受力机理对其受剪承载力和塑性耗能计算式进行推导,并通过拟合得到考虑洞口参数影响的开洞波形钢板剪力墙受剪承载力及耗能折减系数计算式;通过9组不开洞模型和30组不同洞口尺寸及位置的开洞模型对计算式的有效性进行验证。结果表明计算值与模拟值的误差均在15%以内,适用于满足无屈曲界限条件的开洞波形钢板剪力墙。

剪力墙横波钢板与边框柱刚度匹配关系研究

为研究横波钢板剪力墙的力学性能并与平钢板剪力墙作对比,分别设计带有平钢板和横波钢板的剪力墙试件并进行拟静力试验。试验结果表明,横波钢板剪力墙的刚度、承载力和延性都大于平钢板剪力墙。剪力墙整体失稳破坏是由于边框柱面外刚度不足,内嵌钢板并未发挥出全部作用,两者之间匹配关系不合理。为研究内嵌钢板与边框柱之间的合理刚度匹配关系,采用ABAQUS有限元分析软件建立20个横波钢板剪力墙变参模型进行数值模拟,通过改变内嵌钢板的高宽比和边框柱的翼缘宽度来改变匹配刚度。对比模拟结果和试验结果得出:有限元分析结果和试验结果吻合度较高;当内嵌波形钢板的高宽比为2∶1且边框柱的翼缘宽度为150 mm时,匹配效果较优。