草本花卉对SO_2抗性能力的试验研究

探索研究了草花对大气污染物SO2的抗性强弱。结果表明:不同的草花对大气污染物SO2抗性不同,有的对大气污染物SO2特别敏感,有的却表现出很好的抗性。敏感性强的花卉如矮牵牛、百日草等可以作为SO2污染与否的指示植物;对SO2抗性能力强的草花,可以在绿化美化城市、建立园林式化工企业方面充分发挥作用。

两边连接木盖板屈曲约束钢板剪力墙抗侧力性能试验研究

从环保角度提出一种钢木组合形式的两边连接防屈曲钢板剪力墙。基于已有的研究成果,设计两个试件,一个是没有木盖板约束的钢板剪力墙,另一个是覆盖木板作为钢板面外屈曲约束的钢板剪力墙。对试件采用位移控制加载方式进行拟静力试验,得到试件的滞回曲线。根据试验结果,分析了试件的骨架曲线、刚度退化和耗能能力。试验结果表明,木盖板抑制钢板屈曲效果较好,能够有效减小鼓曲声音;与无木盖板试件相比,有木盖板试件具有更高的承载力和更强的耗能能力。在试件破坏后,对试件进行拆卸,发现钢板腹部木盖板覆盖区域能够保持平整,拆卸后的木盖板在加载后也能保持完整。采用软件ABAQUS进行有限元分析,模拟结果和试验结果吻合,验证了模型的可行性。

新型耗能连接正交胶合木剪力墙抗侧力性能试验

为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进行对比试验,获取并分析了剪力墙的破坏过程、力学性能参数及各项因素对抗侧力性能的影响规律。结果表明:新型耗能连接正交胶合木剪力墙在侧向力下的损伤主要集中在耗能连接的软钢耗能段屈服断裂与耗能橡胶脱胶破坏,墙体板材与自攻螺钉未见损伤;增大顶部竖向荷载可有效提升墙体的抗侧力性能,而增大高宽比主要可增加墙体的变形能力与延性;与普通金属连接墙体相比,耗能连接墙体的最大承载力相近,但延性提升26%,耗能能力提升38%,最大层间位移角可达1/23,且在原位替换耗能连接修复的墙体与原墙体的抗侧力性能相近,表明新型耗能连接正交胶合木剪力墙具有较好抗震性能,可实现强震后连接可更换、结构可修复的设计目标。

钢管混凝土柱-预应力混凝土节点的抗剪受力性能研究

文中对钢管混凝土柱-预应力混凝土节点的抗剪受力性能进行研究,对比了不同结构型式节点结构的抗剪受力性能。结果表明,预应力可以有效提升构件的抗剪承载能力;预应力值越大,最大承受荷载对应的梁纵筋应变越小;预应力筋可以有效提升梁箍筋的承载能力;所有构件的梁根部破坏后节点依然具有抗剪能力,满足强节点弱构件的设计需求。

内嵌围护墙板对钢框架抗侧力性能的影响效应

目前钢结构设计难以考虑围护墙体作用,原因是缺乏围护墙板对钢框架抗侧力性能影响的量化研究.采用有限元软件ANSYS建立带有围护墙板钢框架的精细化有限元模型,考虑了墙板节点刚度、墙板之间的接触与摩擦作用、以及墙板的轻质混凝土材料特性,数值模拟结果与试验结果吻合较好.在此基础上,综合考虑轴压比、跨高比、墙板宽度、墙板厚度及墙板开洞形式等关键参数变化的影响,系统研究了带围护墙板钢框架的抗侧力性能.结果表明:当框架柱轴压比在0～0.6变化时,与空框架相比,内嵌墙板钢框架的承载力及初始刚度增大1.0～2.0倍,且在层高一定、跨高比增大时,增大系数呈线性增大;内嵌墙板宽度宜优先选取600 mm;墙板厚度不同时应采用相应的刚度及承载力增大系数;墙体洞口加固后,其对整体结构影响较小,设计时可忽略不计.

混合结构对正交胶合木剪力墙抗侧性能的影响

为评价层板材料对正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)剪力墙抗侧性能的影响,对普通结构(单一锯材材料)CLT剪力墙和混合结构(锯材与单板层积材混合材料)CLT剪力墙进行了单向和低周反复加载试验。结果表明:墙体在单向荷载作用下主要因一侧墙角锚栓和基底锚栓的严重变形而发生破坏,在低周反复加载作用下则为墙角锚栓连接件的变形及钉子的疲劳剪断破坏;CLT剪力墙耗能主要来自于连接件变形和自攻螺钉弯曲、拔出和剪断;混合结构CLT墙体在单向和低周反复加载中的破坏位移、抗剪强度分别比普通结构CLT墙体低3.03%,24.75%和7.33%,3.31%;抗侧刚度则高出8.70%,7.45%。混合结构对CLT剪力墙不同抗侧性能影响不同,应加强CLT剪力墙与基础的连接,充分发挥CLT墙体本身的抗侧性能。

波纹钢腹板组合箱梁的抗剪受力性能

以某跨径为40 m的波纹钢腹板预应力组合梁桥为原型,根据相似理论设计制作了缩尺模型试验梁。通过测试模型梁在静力荷载作用下的挠度和应变,研究了该桥型的抗剪受力性能。采用有限元方法研究了波纹钢腹板的整体尺寸、波纹板厚度、波折角度、波纹板高度和平板宽度等对波纹钢腹板构件非线性剪切屈曲性能的影响。另外,对Hamilton所做的波纹钢腹板剪切屈曲试验结果进行了回归分析,给出了波纹钢腹板局部屈曲强度的半经验半理论计算公式。结果表明:混凝土顶板和底板承担了大部分弯矩,波纹钢腹板主要承担剪力,且剪力沿波纹板高度方向均匀分布。

胶合木框架-剪力墙结构抗侧力性能试验研究

为了进一步研究胶合木框架-剪力墙的的抗侧力性能,本文针对胶合木框架、木剪力墙和胶合木框架-剪力墙三种结构开展了六项低周反复荷载试验研究,明确了破坏形态,分析了胶合木框架-剪力墙的受力机理,研究了不同结构形式的抗侧力性能以及墙体的连接、墙体开洞、跨高比等参数的影响。研究结果表明:胶合木框架-剪力墙的破坏模式以面板钉连接的破坏为主。胶合木框架与木剪力墙间的钉连接形式可靠,足以限制端部墙骨柱的上拔.胶合木框架-剪力墙的弹性抗侧刚度可视作胶合木框架以及木剪力墙的弹性抗侧刚度之和,但其极限承载力要大于胶合木框架与木剪力墙二者之和。

轻钢骨架-覆面结构板材组合墙体抗侧力性能的试验

对8片轻钢骨架-覆面竹、木质结构板材墙体与2片无覆面板墙体的抗侧力对比试验结果表明,轻钢骨架-覆面结构板材组合墙体具有较高的抗侧承载能力,覆面结构板材通过自攻螺钉与骨架的连接在受力中还表现出较好的吸能性,该类墙体是一种由轻钢骨架和覆面结构板材协同受力工作的组合墙体,其概念更为全面地表述出此类墙体的受力特性。所做试验分析为新型轻钢结构体系的应用研究进行了有益的探索。

空腔结构复合填充墙-钢框架抗侧力性能试验研究

通过空腔结构复合填充墙-钢框架和同尺寸纯钢框架的对比试验,分析了空腔结构复合填充墙-钢框架的抗侧力性能和滞回性能。研究结果证明空腔结构复合填充墙是一种理想的抗侧力体系,可用于多层或小高层钢结构住宅,作为结构的抗侧力构件。

空斗墙片墙抗侧力性能试验研究

为了了解空斗墙建筑在地震作用下的抗震性能,通过MTS加载系统对空斗墙片墙的抗侧力性能进行了伪静力试验,研究了不同砌筑方法和不同构造措施下空斗墙片墙在水平和垂直作用下初始裂缝的开展部位、裂缝形态、发展规律和墙体破坏机制,得到了不同空斗墙片墙的开裂荷载和极限荷载,为确定经济有效的空斗墙片墙构造措施提供试验依据。试验结果表明,采用构造柱加拉结筋或采用构造柱加水平钢筋混凝土带的空斗片墙,无论开裂荷载还是极限荷载都较无构造措施的空斗片墙有较大提高,可使空斗墙表现出良好的延性,而无加固措施的空斗墙,其脆性十分明显。

两边连接钢板剪力墙与组合剪力墙抗剪性能

采用ANSYS有限元程序对两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙进行数值模拟分析.研究了不同高厚比下两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙抗剪静力性能的区别,分析了两种剪力墙的受力机理和破坏模式.结果表明:高厚比λ是影响两边连接钢板剪力墙抗剪静力性能的主要因素;高厚比较大的剪力墙所需要的能够完全限制钢板出平面方向位移的混凝土板厚度较小;预制混凝土板的存在改变了剪力墙钢板的受力模式,对薄钢板剪力墙尤为明显,钢板由拉力带承担水平荷载改变为截面受剪承担水平荷载.

往复荷载下预应力正交胶合木剪力墙抗侧力性能研究

侧向荷载作用下,正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)剪力墙的侧向承载力往往因墙体连接区域发生破坏而骤降。为了避免该破坏特征,提出在CLT墙板中贯穿无黏结预应力钢绞线,进而构成预压于基础上表面的预应力CLT剪力墙。通过拟静力往复加载试验,共测试了3面具有不同初始张拉力的无耗能件预应力CLT剪力墙和1面装有耗能件的预应力CLT剪力墙,所有试件均为2层楼层的缩尺墙体试件,且上、下层墙板间布置有经特殊构造设计的CLT-钢组合楼板系统。基于试验数据,分析侧向荷载作用下,墙体试件的力学性能参数,水平侧移、钢绞线张拉力变化特征和墙体破坏模式,计算墙板与钢基础间的最大静摩擦系数,研究耗能件对预应力墙体耗能能力的提高效果。结果表明:预应力CLT剪力墙具有良好的抗侧力性能,且加载结束后墙体试件几乎完好;位于上、下层墙板间的CLT-钢组合楼板系统能够在有效传递层间竖向力的同时,缓解其中的CLT楼板可能发生较大横纹受压变形的问题;耗能件能够一定程度上提高预应力CLT剪力墙的耗能能力,然而,耗能件与CLT墙板的连接方式还有进一步改进的空间。

多层斜拉索钢抗弯框架体系及抗侧力性能

提出了一种新型抗侧力体系——多层斜拉索钢抗弯框架(CSMRF)体系.CSMRF体系综合了钢抗弯框架和斜拉索的各自优点,有效地提升了原钢抗弯框架结构的抗侧能力.而且,CSMRF具有双重抗震防线和自复位能力.阐述了CSMRF体系的组成和作用机理;推导出在水平荷载作用下CSMRF体系的水平位移近似计算公式;使用该近似计算公式对CSMRF进行了数值分析.结果表明:在相同水平荷载作用下,CSMRF体系的层间位移和楼层位移均明显比同条件钢抗弯框架体系的小;建立的多层CSMRF体系位移近似计算公式可以为CSMRF体系中拉索和钢框架的初步设计提供理论依据.

夹板木剪力墙的抗侧力性能及受力机制

对8组双剪钉连接试件进行单调荷载试验,分析了板端距、面板厚度和加载方向对其抗剪切性能的影响。随后针对6组夹板木剪力墙试件开展了单调加载和往复加载试验,分析了夹板木剪力墙的受力机制,且着重研究了墙骨柱间距、墙面板厚度和钉间距等构造参数对墙体弹性抗侧刚度和抗剪强度的影响。研究结果表明:板端距和板厚决定了墙骨上双剪钉连接的破坏模式;增大面板厚度和减小钉间距能提高夹板木剪力墙的抗侧刚度和抗剪强度,而墙骨柱间距的变化则对其几乎没有影响。夹板木剪力墙在中高层木结构建筑中有着广阔的应用前景。

唐代殿堂型木构架抗侧力性能影响参数分析

唐代殿堂型木结构是中国最早的木结构建筑遗存,具有极其珍贵的历史文化和科学研究价值。为深入研究此类木构架的抗侧力性能,建立了经模型试验验证的唐代殿堂型木结构单间四柱空间木构架精细化有限元模型,探究斗栱梁架一体化铺作层构造,柱脚管脚榫、柱头馒头榫等弱连接节点形式以及竖向荷载大小和位置对木构架滞回耗能及抗侧力性能的影响。结果表明:水平往复荷载作用下,唐代殿堂型木构架表现为摇摆抬升,其水平位移以柱架层的水平位移为主,滞回曲线呈“S”形,具有明显的“捏缩”效应,两端较饱满,正反接近对称。木构架初始抗侧刚度最大,随位移增大退化明显。铺作层为刚度较大的水平结构层,其横梁联系存在一定的冗余度。柱脚管脚榫及柱头馒头榫均可增强木构架的滞回耗能及抗侧力,但两者发挥作用的阶段不同。竖向荷载越大,木构架的滞回耗能越大,水平抗侧力也越大;其作用位置在一个柱径长度内偏移对木构架的滞回耗能及抗侧力性能无明显影响。

钢边框对电缆沟盖板抗力性能影响的有限元分析

基于数值分析研究钢边框的存在及混凝土强度、钢边框配筋方式和钢丝网等因素对电缆沟盖板抗力性能的影响;利用抗力等效原则提出考虑钢边框影响的板承载力计算公式。结果表明,钢边框的存在可使板承载力提高约3倍,最大挠度减小75%;混凝土强度提高,钢边框对板承载力增强幅度减小;一字形横向短钢筋配筋方式下,钢边框增强作用最好;钢丝网对板抗力性能影响较小。应用基于抗力等效原则的板承载力计算公式可估算带钢边框盖板承载力。

半刚性连接梁柱式木结构抗侧力性能研究

考虑木结构节点的半刚性特性,推导了半刚性框架在侧向力作用下的刚度计算公式,讨论了节点半刚性对框架内力分配的影响.对3榀单层单跨梁柱式木框架足尺试件进行了水平荷载试验,其中1榀为单调加载,2榀为低周反复加载;对5个采用相同设计的梁柱节点足尺试件进行了抗弯性能试验,其中3个为单调加载,2个为低周反复加载.根据试验现象研究了螺栓连接木结构梁柱框架的抗侧力性能、梁柱节点的抗弯性能以及两者的传力机理和破坏模式.最后,基于获得的试验数据对推导的理论公式进行了验证.

全跨无粘结混凝土梁抗力性能仿真分析

为进一步研究全跨无粘结混凝土梁的抗力性能,基于ABAQUS有限元软件,对全跨无粘结梁与完好梁的承载力及变形性能进行了仿真对比分析。结果表明,当全跨无粘结梁与完好梁的配筋方式及材料力学性能一致,受拉纵筋锚固良好且可进入屈服阶段时,全跨无粘结梁的极限承载力略高于完好梁,但钢筋有无粘结对混凝土梁的开裂荷载影响不大;混凝土开裂前全跨无粘结梁与完好梁抗弯刚度基本一致,但混凝土开裂后全跨无粘结梁的抗弯刚度明显小于完好梁,且其总变形量较完好梁大。

UHPC电缆沟盖板抗力性能分析及理论计算模型

以盖板厚度、配筋率、有无钢框、浇筑方式为变量设计了5块超高性能混凝土(ultra high performance concrete,UHPC)电缆沟盖板并对其进行了加载试验.结果表明:厚度是影响盖板开裂荷载最主要的因素;钢框对盖板抗力性能影响显著,钢框的设置使得开裂荷载提高了24%,随着裂缝的发展,电缆沟盖板的刚度退化十分平稳,裂缝分布更接近于弥散开裂,极限荷载提高了139%.基于抗力试验结果分析,提出了UHPC电缆沟盖板的理论计算模型,经仿真验证,表明计算模型具有较强的适用性.