基于结构弹塑性地震反应的柱变轴力加载方法研究

通过对平面框架弹塑性动力反应的分析,本文对地震作用下框架柱的轴力变化规律进行了研究,结果表明,在试验中使轴力与弯矩成比例变化的加载方案与框架柱的实际受力情况最一致,而假定轴力与水平侧移成比例变化则会带来一定的误差,但仍可作为近似的变轴力加载方法。

超高层巨型框架组合结构三维弹塑性地震反应分析

依据我国现行规范设计了201m高超高层巨型框架组合结构,对其进行弹性及弹塑性动力反应分析,研究巨型框架结构各动力反应的楼层分布特征。建立的数值模型较真实地反映了混凝土和钢材(及钢筋)的材料性能,合理考虑了构件刚度退化、强度退化及滑移等非线性力学特征,利用多弹簧集中塑性单元模型模拟(型钢)混凝土柱和(型钢)混凝土剪力墙、集中塑性模型模拟(型钢)混凝土梁。结果表明:结构在罕遇地震作用下能够保持较好的工作状态,各巨型层段的层间位移角沿高度呈中大边小的弦状曲线分布。建议对中部各巨型层附近的次框架楼层以及动力反应较大的顶部巨型层予以适当加强。

结构弹塑性地震反应中的阻尼试验方法研究

对结构弹塑性动力反应中的滞回恢复力和阻尼分别给出了明确的定义，据此提出了动力试验和静力试验相结合，将弹塑性滞回恢复力和阻尼力分离开来的结构试验方法，并通过３对共６个小型单层钢框架的试验，对该方法的可行性进行了证实。

混合形状记忆合金和屈曲约束支撑系统自复位抗震研究

提出混合形状记忆合金(SMA)和屈曲约束支撑(BRB)系统混合自复位装置。在混合自复位装置中,BRB发挥耗能作用,而SMA提供自复位功能以减小结构震后残余变形。据SMA一维宏观唯象本构模型,编制用于ABAQUS有限元分析的用户材料子程序SMA-UMAT;用ABAQUS及子程序SMA-UMAT分别对设置BRB及混合自复位装置钢框架(简称BRBF,SC-BRBF)进行低周反复与动力弹塑性地震反应分析。数值结果表明,虽SC-BRBF峰值层间位移角、峰值基底剪力及峰值楼层加速度较BRBF有一定程度放大,但与BRBF相比,SC-BRBF可减小结构残余位移50%以上。故该混合自复位装置在大跨结构及高烈度抗震设防地区具有一定工程应用前景。

超高层巨型框架结构主次框架相互作用研究

为研究巨型框架结构中主次结构相互作用特征,对一典型的超高层巨型框架结构展开了弹性及弹塑性动力分析,研究主次框架相互作用的楼层分布特征。弹塑性非线性模型合理考虑了材料的非线性本构特征及构件的刚度退化、强度退化及滑移等非线性力学特征;只保留初始刚度特性建立对应的弹性模型。对主次结构相互作用的时程反应极值分布展开分析,结果表明主次框架相互作用力沿高度呈中大边小的弦状曲线分布,反映了主次框架间具有弹塑性地基梁的相互作用模式。