新型外廊式钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究

为改善带填充墙外廊式框架结构的抗震性能,尝试将采用高阻尼砂浆阻尼层的阻尼填充墙和PVA-ECC材料应用于外廊式框架结构中。以5.12汶川地震中倒塌的漩口中学综合教学楼为原型,选取最具代表性的中间榀较大跨满布填充墙框架的底层,设计制作了2个缩尺比例为1/4的单层两不等跨试验模型,并进行了低周反复加载试验,得到了其裂缝发展情况、破坏形态、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化以及耗能性能。结果表明:采用高阻尼砂浆阻尼层的阻尼填充墙较普通填充墙具有更强的变形能力,对主体框架变形约束更弱,能延缓主体框架的破坏;采用PVA-ECC柱的组合框架较普通混凝土框架具有更强的承载力、更高的延性、更好的刚度退化与耗能性能。

外廊式RC框架结构教学楼的抗震性能研究

以在2008年汶川特大地震中倒塌的漩口中学综合教学楼震害为背景,对典型外廊式RC框架结构教学楼的抗震性能及倒塌机理进行了研究。以漩口中学教学楼为原型结构,选取最具代表性的三榀横向框架单元:中间榀纯框架、山墙边榀满布填充墙框架及中间榀较大一跨满布填充墙框架,设计制作了3个缩尺比为1/2的考虑楼板翼缘及填充墙作用的单层两不等跨框架试验模型,填充墙材料包括传统的实心黏土砖及目前常用的加气砌块。震害分析及试验研究表明:①现浇楼板的存在是漩口中学教学楼产生"强梁弱柱"式破坏机制的重要原因;②填充墙对框架结构的破坏模式、延性、强度及刚度产生了显著的影响;③当填充墙存在时,外廊柱的存在加重了中柱的破坏程度,试验结果表明结构的倒塌始于中柱,与漩口中学教学楼的倒塌机制吻合。

某外廊式框架ABAQUS拟静力模拟对比分析

目的研究外廊式钢筋混凝土框架的滞回曲线、耗能性能、延性、刚度退化等抗震性能.方法针对2008年汶川地震中某外廊式框架做ABAQUS拟静力分析,建立合理的有限元模型,对已有的试验结果进行对比及验证,并进一步分析该外廊式框架的抗震性能.结果试件在模拟的最后时刻,应力云纹均大量分布在柱子的顶端和底端,滞回曲线均较为饱满,峰值承载力具有对称性,最大承载力在150 kN左右,且与试验结果类似;骨架曲线也呈现出典型的纯框架特征,在达到极限承载力后平缓下降至最大承载力的85%;整体结构的刚度也在最后时刻下降到初始刚度的14%,耗能随着循环次数的增加而增加.结论该模型的有限元模拟的破坏位置与试验过程相类似;滞回曲线除了黏结滑移效应以外其他情况与实测情况具有较高的拟合度;骨架曲线表现出良好的延性,刚度也呈现出逐渐退化的特征,同时该结构具有较强的耗能能力.

外廊式单跨框架结构加柱改造后基于IDA分析的抗震性能研究

研发单跨悬挑外廊改为双跨的加固方法,以静力弹塑性分析所优选的截面柱,在外廊式单跨框架结构挑梁处增加柱子,基于增量动力分析(IDA)方法对原结构和加柱结构从损伤和倒塌储备系数(CMR)两方面进行抗震分析,结果表明在遭遇相同地震动作用后,加柱结构的损伤程度及抗倒塌能力均优于原结构。

外廊式单跨框架结构加柱静力弹塑性分析

发展单跨悬挑外廊改为双跨的加固方法,为对外廊式单跨框架结构进行抗震加固提供参考。选择5种截面尺寸不同的柱,分别对一外廊式单跨框架结构挑梁端部进行加柱,使原结构横向变为双跨体系,并进行静力弹塑性分析。结果表明,运用该方法对结构进行加固后,结构抗震性能明显加强;根据实际情况和目标性能可选出最优截面柱用以加固。本文所做的分析,对单跨悬挑外廊改为双跨加固方法的实际应用有一定参考价值。

外廊式RC框架破坏机理及倒塌原因分析

钢筋混凝土框架结构因具有施工简单、传力路径清晰和建筑平面布置灵活等优点，已成为现有建筑的主要部分。然而抗震性能较好的钢筋混凝土框架在极震区却出现大量倒塌，造成重大人员伤亡。如何使RC框架结构具有更良好的抗震性能，做到超大震不倒塌，这将是未来很长一段时间内钢筋混凝土框架结构抗震研究的主要目标。鉴于此，本文量化了填充墙在框架抗震中的影响，对比了框架节点梁筋锚固不足的破坏现象，分析了外廊式框架倒塌的机理及原因，总结出框架倒塌的临界方程。主要研究工作如下：

外廊式砖混结构加固计算方法

通过上海市某四层外廊式砖混结构教学楼加固实例,介绍了利用PKPM计算软件PMCAD模块,对外加钢筋混凝土构造柱、板墙及圈梁加固砌体结构房屋进行计算的方法。在墙体抗震承载力计算时,将钢筋混凝土柱折算成等效墙体参与整体分析并进行截面承载力验算。在墙体抗压承载力计算时,按考虑二次受力影响进行构造柱与砌体组合构件的承载力验算。此外介绍了用交叉钢拉杆加固预制楼板整体性的计算方法和构造措施。

外廊式RC框架破坏机理的振动台试验研究

通过地震现场调查,对汶川地震中大量倒塌的外廊式钢筋混凝土框架结构的破坏特点、倒塌方向及堆积情况进行了总结。设计相似比为1/4的两层外廊式框架结构模型,并进行了振动台框架倒塌试验。试验再现了典型外廊式框架的倒塌过程。根据框架倒塌模式及试验结果分析,研究了各层加速度反应随结构破坏程度加深的关系及层间位移角变化规律。总结出框架结构破坏不同阶段所对应的层间位移角限值,计算了不同输入下各柱的动轴压力大小,分析了外廊式框架的破坏机理及倒塌原因。研究结果表明:在倾覆弯矩引起的动轴压力作用下,外廊式框架单柱侧的总轴压比升高,延性显著降低,柱端塑性铰区出现压剪破坏是引起外廊式框架倒塌的主要原因。

某教学楼裂缝产生的原因分析及处理对策

从裂缝的分布情况及特征分析其产生的原因,结合工程实例提出处理对策。