新型机制生土砖砌体墙抗震性能试验及恢复力模型研究

生土建筑广泛分布于中国西部地区,在地震灾害中,由于房屋倒塌造成严重损失。为了改善传统生土建筑的抗震性能并保留特色民居,采用机制生土砖和两种专用砂浆制作墙体,通过拟静力试验研究新型机制生土砖砌体墙的抗震性能。试验结果表明:砂浆中的固化剂能够显著提升墙体的承载能力和变形能力,薄灰缝对墙体的抗震能力削弱效果不显著。对墙体的荷载-位移试验数据进行无量纲化,并建立四折线骨架曲线模型,对比发现两者吻合情况较好。研究结果对改善生土建筑的抗震性能,保护传统建筑有较好参考价值。

扁长平面超限高层框筒结构设计

对某个有扁长平面、超大核心筒高宽比的超限高层框筒结构的整体稳定性进行分析研究,建筑高度为187.10m,核心筒X向与Y向平面尺寸比为1∶4.2,核心筒高宽比为21.5,分析了核心筒与外框柱之间钢斜撑和剪力墙的分布,以及其他各种因素差异对结构整体稳定性的影响,总结了这些因素的影响规律。除此之外,对项目结构设计采用的扩孔自锁锚杆、跃层柱及型钢混凝土转换构件等关键技术进行介绍。结果表明,在核心筒外X向设置少量剪力墙和加大周边框架梁的刚度,能有效提高结构的抗侧刚度,且施工方便、不影响建筑功能。扩孔自锁锚杆具有单根锚杆抗拔力大,经济效益良好的特点。项目中的跃层柱能满足大震稳定性要求。项目中针对于型钢转换构件采取的措施,保证了结构的安全性,方便了现场的施工。

GFRP套管与钢纤维砂浆复合加固损伤RC柱轴心受压试验研究

提出了GFRP套管与钢纤维砂浆复合加固损伤RC柱的复合加固方法。通过1根RC方形截面短柱和4根复合加固损伤RC方形截面短柱的轴压试验,研究了GFRP套管与钢纤维砂浆复合加固损伤RC方形截面短柱的轴压性能,分析了GFRP管厚度对复合加固柱的承载力、刚度和延性的影响。试验结果表明:随着GFRP管厚度的增大,复合加固柱的承载力显著提高,GFRP管厚度对轴压刚度影响较大,对试件的延性变形能力影响相对较弱;在其他条件相同的情况下,复合加固柱承载力的提高率随GFRP管厚度的增大而减小。在试验研究的基础上,建立了复合加固损伤RC方形截面短柱的轴压承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。

带水平接缝单面叠合剪力墙平面外受力性能试验研究

为研究采用《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231—2016)附录A规定的水平接缝连接方式的单面叠合剪力墙平面外受力性能,完成了1片带水平接缝单面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙试件的平面外受力单调加载试验。结果表明:单面叠合剪力墙试件的裂缝分布形态与现浇剪力墙试件相同,均表现为典型的弯曲破坏特征;单面叠合剪力墙试件在平面外受力时的初始刚度、延性性能、极限承载力均明显高于现浇剪力墙试件,平面外刚度退化速度略大于现浇剪力墙试件;采用该水平接缝连接方式的竖向连接钢筋能有效传递钢筋应力;在平面外荷载作用下,单面叠合剪力墙的整体性保持完好,预制-后浇混凝土界面未发生剪切滑移破坏。在试验研究基础上,采用ABAQUS软件对试件进行有限元建模分析,计算结果与试验结果吻合良好;计算结果表明,随着轴压比增大,单面叠合剪力墙的平面外承载力明显增加,而延性明显降低;竖向连接钢筋搭接长度越短,平面外承载力越低。

不锈钢芯板一字形剪力墙抗震性能试验研究

为研究不锈钢芯板一字形剪力墙的抗震性能,完成了在不同轴压比、不同面板厚度以及不同芯管排布下,四个不锈钢芯板一字形剪力墙构件的拟静力试验,研究了构件在低周往复荷载作用下的变形特征和破坏模式,分析了构件在水平荷载作用下滞回曲线、骨架曲线、荷载特征值、延性系数、刚度退化、承载力退化以及耗能能力等抗震性能。试验结果表明:不锈钢芯板一字形剪力墙发生压弯破坏,且破坏形态均表现为构件根部位置的侧板与面板发生局部屈曲;面板厚度越大,承载力越高;当构件面板与侧板厚度相同时,可以保证面板与侧板能够协同工作,有较好的延性以及耗能能力;作为墙体两侧面板的连接件,芯管排布对构件抗震性能影响不大;增大轴压比会抑制面板的鼓曲,但会降低墙身的延性与耗能能力。

PHC管桩竖向抗压承载性状高应变法和静载法对比研究

为研究桩基承载力高应变法和静载法的检测差异,收集工程现场76根PHC管桩的高应变法和静载法检测结果进行对比。以静载法的承载力检测结果为基准,对比分析引起高应变法承载力检测误差的主要原因,探讨以桩基高应变法检测结果推算桩基静载法检测结果的可行性。结果表明:约84.2%检测桩的高应变法承载力误差控制在±10%以内,且高应变法承载力结果大于或小于静载法承载力结果的概率相当,无明显偏向性;对于缓变型短桩,高应变法桩顶沉降主要分布在10~20mm范围内,对应的静载法桩顶沉降分布范围为10~40mm;采用线性函数模型拟合高应变法和静载法桩顶陡降型沉降曲线是合适的,相关系数达0.86以上。根据荷载-沉降曲线特点、桩长径比、桩端持力层条件进行桩基分类后,再采用高应变法结果预测静载法结果,预测准确度更好。

深圳机场卫星厅工程结构关键技术研究

深圳机场卫星厅平面呈X形,采用框架+斜交桁架结构体系,属于A级高度大跨度结构。详细介绍了本项目结构的关键技术,包括超长混凝土结构技术措施、跨线转换结构设计及地铁安全保护、屋盖钢结构体系选型、强风地区金属屋面设计、二连杆式外立面幕墙设计、登机桥结构减振设计、预应力混凝土斜柱设计、钢屋盖复合阻尼支座设计、屋面钢结构分缝方案对比分析、基础选型等关键内容,较为全面地介绍了各关键技术的问题由来、分析方法、计算结果及选取形式,创新性解决了结构设计中的关键问题。

海口双子塔-南塔结构抗连续倒塌分析

结构连续倒塌会造成严重生命财产损失,高层建筑在偶然作用发生时应具有适宜的抗连续倒塌能力。采用《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的拆除构件法和附加侧向偶然作用法计算分析了海口双子塔-南塔结构抗连续倒塌性能,结果表明剩余构件的应力比满足抗连续倒塌要求;动力弹塑性计算方法复核验算结果表明,结构因构件拆除而产生的动力效应并不明显,剩余构件均未出现塑性行为。两种方法均表明海口双子塔-南塔结构具有良好的冗余度和抗连续倒塌能力。

海口双子塔-南塔桩-筏基础设计与研究

海口双子塔-南塔超高层建筑采用桩-筏基础,其上部结构传力复杂、水平及竖向荷载大、内筒与外框地基差异变形及群桩效应明显,基础设计难度大。分析研究了桩-筏基础设计中单桩承载力特征值取值、超高层塔楼核心筒与巨柱间的差异沉降控制、水平荷载影响等关键问题,总结了巨型外框-核心筒超高层结构桩-筏基础的设计要点。基于承载力及变形控制要求比选了3种不同的基础设计方案,结果表明采用变刚度调平设计方法有效地减少了不同区域的差异沉降,桩身承载力满足要求,经济指标更优。

海口双子塔-南塔折线型腰桁架设计研究

海口双子塔-南塔结构体系为设置加强层的巨型支撑框架-核心筒混合结构,其中腰桁架采用折线型布置,其与在同一平面内布置的常规直线型腰桁架在受力性能、杆件布置和节点构造上均有较大不同。通过对不同弦杆夹角腰桁架结构模型算例的计算分析,得到了折线型腰桁架杆件的弯曲变形、剪切变形、轴向变形和扭转变形分量分别引起的结构侧向变形的比例关系,及主要变形分量引起的结构侧向变形与折线型腰桁架弦杆夹角的关系,提出了影响折线型腰桁架抗侧刚度的主要影响因素与变化规律,折线型腰桁架的抗侧刚度与腰桁架弦杆夹角正弦的平方近似为线性关系。根据折线型腰桁架的特点提出了杆件布置和节点设计的原则,对于复杂空间结构桁架合理设置腹杆角度可以使节点设计简单、传力可靠。

主次结构连接方式及减震技术应用研究

为使主次结构体系受力更加合理,提升结构抗震性能、降低建造成本、提高施工效率,推广其在中高烈度区的应用,采用盈建科软件和有限元程序佳构STRAT分析了主次结构连接方式及减震技术对结构体系抗震性能的影响。研究结果表明,次结构采用底部+顶部与主结构连接,可减少建筑外围护开洞,更便于工程施工,为4种全框架形式中的最优连接方案;半框架形式主次结构相比于全框架形式,减少了次结构构件数量、降低了钢材用量、增加了建筑使用空间、提升了建造效率,可实现次结构的标准化设计和工业化生产;在罕遇和极罕遇地震作用下,屈曲约束支撑和防屈曲钢板剪力墙的应用,增加了结构耗能能力,减少结构所受地震作用,降低了结构损伤程度,显著提升了主次结构的抗震性能。