基于能力谱的弯剪复合型金属阻尼器加固既有混凝土框架性能化抗震设计方法

随着近年来中国对建筑结构的抗震性能要求不断提高,既有混凝土框架难以满足多水准抗震性能标准的要求,采用金属阻尼器加固既有混凝土框架可显著提高其抗震性能,有利于满足现有抗震性能目标,然而目前对于相应的的性能化抗震设计方法研究尚不充分。该文提出了基于能力谱的金属阻尼器加固既有混凝土框架抗震性能化设计方法,为了实现不同烈度地震下的多性能水准目标,采用具有多阶屈服特征的弯剪复合型金属阻尼器。基于对既有混凝土框架的静力推覆分析,将框架的推覆曲线转化为等效的双折线能力谱,设定加固后结构在多遇、设防和罕遇地震下的层间位移角性能目标,确定结构能力谱曲线和需求谱曲线的交点。考虑金属阻尼器进入屈服阶段后的附加阻尼比,计算出结构在不同烈度地震下的等效阻尼比,根据性能点计算出金属阻尼器剪切和弯曲芯板的屈服承载力。基于上述设计方法对4层、6层和9层既有混凝土框架进行加固,通过OpenSees软件建立弹塑性分析模型,并通过试验结果验证了模型的准确性,通过时程分析结果表明了加固后的结构满足预定的性能目标,证明了提出的设计方法的可靠性和有效性。该文研究成果将为金属阻尼器加固既有混凝土框架的抗震设计提供理论依据。

既有混凝土框架结构振动台试验动力特性及加速度响应

以抗震设防水平不高、抗震构造措施不足且已经服役多年的低延性钢筋混凝土框架结构1/5缩尺振动台试验模型为研究对象,为捕捉在低强度振动中砌体填充墙与主体框架开裂行为以及框架自身发生开裂导致动力特性变化趋势,采用强度小、持时短的白噪声进行扫频。采用自然激励技术和特征系统实现算法对试验加速度信号分析,识别出试验模型完备模态;采用小波变换提取各阶模态的楼层加速响应并进行分析。研究结果显示:特征系统实现算法适用于低强度振动中的动力特性识别;高阶模态对既有框架结构加速度响应贡献显著。

受基坑开挖影响的既有混凝土框架住宅安全性检测与鉴定

根据实际项目介绍受基坑开挖影响的既有混凝土框架住宅安全性检测与鉴定的工程项目,通过对上部结构不均匀沉降裂缝分布、住宅整体垂直度偏差、结构构件损伤、实际荷载分布进行检测及承载力验算等,并结合基坑变形与施工期间住宅沉降观测资料进行分析,对该住宅的结构安全性等级进行评级,为类似项目的检测鉴定提供某些建议,可为同类型项目提供参考。

基于贝叶斯理论的既有钢筋混凝土框架性能退化预测模型研究

在既有钢筋混凝土建筑中,由于结构所处环境各自不同,仅基于类似既有建筑的历史记录的经验数据的预测可能会产生误导,而贝叶斯定理提供了一种综合考虑经验数据和检测数据的方法,可根据检测数据动态更新预测模型。然而在贝叶斯分析过程中需要抽取大量的随机样本,因此引入Kriging自适应近似模型来降低计算成本。通过和有限元模型计算结果的对比,近似模型在提高计算效率的同时,也可保证分析结果的精确度在合理误差范围内。将贝叶斯理论应用到钢筋混凝土框架结构刚度退化系数预测模型中,发现检测数据的引入对后验分布有着显著影响,结构性能的预测依赖于信息的更新,基于贝叶斯理论的预测模型可以给出符合当前工程实际情况的预测模型。

既有钢筋混凝土框架结构抗倒塌可靠度分析

钢筋混凝土框架结构在工业及民用建筑物中占有较大比例。结构在长期环境和荷载的作用下,会出现不同程度的损伤,使结构的性能下降,使得结构的耐久性和安全性受到影响。引入锈蚀钢筋的材料本构,对某复杂钢筋混凝土框架结构进行竖向承载力可靠度分析。根据稳定性分析和抗倒塌分析确定该结构的危险位置为底层框架柱,从而确定结构的状态方程,利用基于Kriging近似模型,对结构可靠度进行分析,随着钢筋锈蚀程度的加深,结构的失效概率增加。选取30条随机地震波,对该钢筋混凝土框架结构进行地震作用下的性能进行分析,该结构在地震作用下均处于基本完好到中度损伤之间,未到达倒塌的程度。随着钢筋锈蚀程度的加深,结果分布向中度损伤趋近。