单跨两层含减震外挂墙板装配式混凝土框架拟静力试验研究

该文在对一个含减震外挂墙板平面框架(简称减震结构)以及一个作为对比的纯框架(简称抗震结构)进行混合试验的基础上,进一步对其单跨2层试验子结构进行了拟静力试验,研究了两结构在水平地震作用下的受力过程、损伤模式及减震外挂墙板对主体结构抗震性能的影响。研究结果表明:减震结构和抗震结构的破坏机制均为梁端和柱底出现塑性铰的梁铰机制,减震外挂墙板未改变主体结构的破坏模式;减震结构中,在最大层间位移角达到1/55之前,消能器呈预期的履带式滚动变形,此后由于外挂墙板的面内转动变形,消能器水平剪切变形值增加不大,且圆弧段产生明显变形;试验过程中减震外挂墙板未出现裂缝;墙板与框架间上部线连接处裂缝宽度较小,连接钢筋应变也较小,表明连接可靠;两试件均具有较好的变形能力和耗能能力;在相同位移级别下,减震结构的刚度、极限承载力和耗能能力均更好。

形状记忆合金混凝土框架建筑抗震性能研究

地震作用会造成钢筋混凝土框架发生平面和垂直方向的变形,导致其结构受到更大的地震力,加剧损伤程度。形状记忆合金(SMA)材料在外力作用下能够快速恢复变形前形状,降低框架损伤程度,进一步提高框架结构的承载能力和稳定性。基于此,有必要研究形状记忆合金混凝土框架建筑的抗震性能。以某实际工程为例,采用ANSYS软件建立钢筋混凝土框架有限元模型,选取天津地震波、北岭地震波、印度洋地震波及人工地震波作为地震震动输入,记录地震震动下时程结果。研究结果表明,预应力筋断裂后,该结构在地震作用下的滞回曲线为饱满的旗帜形,最大层间位移为1/125,残余变形在±10 mm之间,最高峰值荷载为211 kN,水平承载力较强,表明其自复位性能较高、地震响应效果较优、抗震承载力较强,可以有效提高建筑结构的安全性和可靠性。

基于天牛须算法的钢筋混凝土框架结构优化

为使天牛须算法适用于解决钢筋混凝土框架离散变量结构优化问题,将天牛须算法进行改进,对天牛位置更新进行离散化处理。通过对两个钢筋混凝土框架结构优化算例进行分析,其结果表明:改进后的天牛须算法相较于遗传算法具有更好的优化效率。因此改进后的天牛须算法是一种适用于钢筋混凝土框架结构优化的智能优化算法。

钢网壳-混凝土框架混合结构实用多维激励抗震计算方法

院钢网壳-混凝土框架混合结构广泛应用于实际工程中,为更好地满足抗震计算要求,文章对该类结构的实用多维激励抗震计算方法进行了研究。根据基于随机振动原理求得的加速度响应峰值与我国规范提供的加速度值相等的原则,提出了任意动力特性单自由度体系对应的激励功率谱强度因子确定方法。在此基础上,利用振型分解原理,构建任意阶振型对应的虚拟激励,并根据振型叠加和虚拟激励法计算原则,推导出实用多维激励抗震计算方法;再分别以双轴对称、单轴对称和双轴非对称的K8钢网壳-混凝土框架混合结构为例,对提出算法进行了验证。结果表明,对于各类结构,基础算法得到的位移响应值与基于规范算法得到的响应值部分接近,部分大于,但更接近于时程分析平均值,证明该实用算法是合理的。

隔震支座安装在混凝土框架结构中的应用技术研究

本研究旨在探讨隔震支座在混凝土框架结构中的应用技术,以为工程实践提供指导。研究方法包括对隔震支座的工作原理、设计计算方法、施工质量检测以及实际性能进行阐述和评估。结果表明,隔震支座通过内部高弹性橡胶材料提供水平位移自由度和垂直承载能力,有效减小了结构的震动响应。参数设计计算确保支座性能符合要求,严格的施工质量检测保证了支座的正确安装。实际测试结果显示,支座的位移、承载力和阻尼性能均达到了设计指标。隔震支座是提高混凝土框架结构抗震性能的有效技术手段,需要精心设计、严格施工和定期维护,以发挥其隔震、减震作用,保障建筑结构的安全稳定。

基于数字孪生的装配式钢节点混凝土框架结构建造技术

与传统现浇框架结构相比,装配式钢节点混凝土框架结构建造速度更快,但框架钢连接节点处存在应力突变,因此,有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程,以获得钢节点对结构性能的影响。基于BIM、有限元和传感器等技术搭建了基于数字孪生的新型装配式钢节点混凝土框架结构的智能建造框架,从物理数据收集、虚拟模型建立、模型信息交互3个方面提出基于数字孪生的建筑结构智能建造实现方法。在新型装配式钢节点混凝土框架实际工程建造阶段,采用传感器技术实现工程中关键点数据的实时监测,并将其与BIM和有限元数据进行比较,进一步调整与修正物理模型中的框架结构受力情况,最终实现装配式钢节点混凝土框架数字孪生模型的建立和应用。研究表明,该数字孪生模型能有效对新型装配式钢节点混凝土框架结构进行实时监测,实现基于传感器网络和时空参数分析的危险点预测,有效减少资源消耗,为该结构的应用提供有效数据信息。

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。

基于静力试验的柱端铰型受控摇摆钢筋混凝土框架地震响应数值分析

柱端铰型受控摇摆钢筋混凝土框架(CR-RCFC)是一种新型的可恢复功能结构,通过摇摆节点的构造来“弱化”结构整体抗侧刚度,从而达到减小地震响应的目的。CR-RCFC结构在振动台试验中呈现了在中震和大震作用下“主体构件免损伤,耗能构件易更换”的韧性抗震效果。振动台试验后进行低周反复静载试验得到拆除阻尼器后的CR-RCFC结构柱铰节点弯矩-转角滞回曲线和转动刚度等抗震性能参数。利用静力试验得到的结构抗震性能参数进行结构地震响应数值模拟,将数值模拟结果与振动台试验结果进行对比分析。对比分析结果表明:通过静力试验数据可以精确得到CR-RCFC结构节点抗震性能参数,根据该抗震性能参数进行的数值模拟结果与振动台试验结果吻合较好。

基于静力试验的梁端铰型受控摇摆钢筋 混凝土框架地震响应数值分析

梁端铰型受控摇摆钢筋混凝土框架结构(CR-RCFB)是一种新型可恢复功能结构。首先介绍了CR-RCFB结构的振动台试验,试验后结构主体构件没有损坏,仅可更换的耗能装置失效;其次对CR-RCFB结构进行低周反复加载试验,得到节点的弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线和转动刚度,并将实测力学参数提供给数值分析模型;采用ABAQUS软件建立了CR-RCFB无控结构与有控结构的有限元数值计算模型,对上述模型进行地震动时程分析,得到了结构动力特性和不同地震作用下的加速度响应和位移响应,并与振动台试验结果进行对比分析。研究结果表明,将静力试验得到的实测参数输入计算模型得到的数值模拟结果与振动台试验结果吻合良好。

梁端铰接钢管混凝土框架-核心筒结构的减震研究

梁端铰接钢管混凝土框架-核心筒结构很好地解决了传统双重抗侧体系由于节点焊接而带来的系列问题,但不可避免地对结构抗震性能产生影响,因此,亟需针对此类结构的消能减震研究。本文以30层梁端铰接的钢管混凝土柱-混凝土核心筒结构为研究对象,通过引入不同构造形式的消能黏滞阻尼伸臂形成减震层,利用OpenSees有限元软件对结构进行弹塑性时程分析,优选出最佳构造形式,并据此对比设置一道及两道减震层时,结构在罕遇地震下减震性能及黏滞阻尼器的阻尼系数和速度指数变化对设置一道减震层结构抗震性能的影响分析。研究结果表明:竖向斜撑型减震层对结构顶点位移、层间位移角、基底剪力的控制效果及自身的耗能效果最佳,而两道减震层结构的综合性能要略优于一道减震层结构,但一道减震层结构对减震层位置变化更敏感,且当减震层位于结构1/3 H层高时减震效果最佳;阻尼系数与速度指数过大或过小均会对结构产生不利影响,而速度指数能有效降低结构的层间位移角,但应注意所带来的位移突变和基底剪力增大问题。

钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土框架结构中的应用

钢筋桁架楼承板作为主体结构和外围护结构中常见的预制构件而被广泛应用。本研究基于徐庄高新区某工程总承包项目,研究了钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土框架结构体系中的应用,总结了工程施工中的重难点,并提出了相应的施工措施,取得了较好的社会效益和经济效益。

近场波动对钢筋混凝土框架结构地震响应的影响

采用一维化时域方法将地震波动转化为等效节点荷载,通过三维黏弹性人工边界单元模拟远场地基辐射阻尼,建立基于刚性地基假定和考虑近场波动的三维钢筋混凝土框架结构有限元模型,对比内力和位移动力时程响应。研究表明:考虑近场波动使钢筋混凝土框架结构自振周期变长;与刚性地基假定相比,在观测点处,梁端弯矩幅值增大,轴力幅值减小,剪力幅值改变;柱端弯矩幅值减小,轴力幅值增大,剪力幅值也存在差异;顶点位移和层间位移均衰减。

装配式混凝土框架节点抗震性能研究进展

装配式混凝土框架结构,凭借其施工速度快、质量可控及造价低廉等显著优点,已在建筑领域得到广泛应用。然而,在地震易发区,该结构的抗震性能仍待提升。梁柱节点作为该结构体系中的关键部分,其抗震性能研究尤为重要。文中总结了5种常见的装配式混凝土框架梁柱节点连接方式,并深入分析了它们在抗震性能方面的研究进展及各自的优缺点,展望了装配式混凝土框架节点抗震性能研究的未来趋势,为后续相关领域研究者提供参考。

不同尺度钢筋混凝土框架梁抗震性能试验研究

钢筋混凝土框架梁作为主要的建筑形式之一,对其抗震性能进行精确评价是确保建筑结构安全的关键。采用5组具有相同剪跨比但尺度不同的试件,开展钢筋混凝土框架梁的抗震性能试验研究,分析在低周往复荷载作用下不同尺度钢筋混凝土框架梁的破坏模式、耗能能力、刚度退化等特性。结果表明:(1)在各个尺度下,梁的破环模式均相同,均在固定端产生压裂破坏;(2)随着构件尺寸的增加,梁在失效过程中所消耗的能量显著提高,各组构件累计等效黏滞阻尼系数相差不大;(3)小尺度构件刚度退化较大尺度构件更快,屈服后各尺度构件的整体刚度退化趋势趋于一致。

基于有限元分析的型钢混凝土框架填充墙抗震研究

文章针对型钢混凝土框架填充墙而言,对其进行抗震分析是型钢混凝土框架填充墙设计阶段的必要步骤。提出以有限元分析为基础,对型钢混凝土框架填充墙的抗震性能进行研究。首先对型钢混凝土框架填充墙设计的主要材料如混凝土、钢筋以及填充墙砌体等进行本构分析,研究其应力应变关系,为型钢混凝土框架填充墙的抗震性能分析提供基础的理论依据。再从对框架填充墙抗震性能的影响因素以及型钢的抗震性能两方面对混凝土框架填充墙的抗震进行分析,为型钢混凝土框架填充墙的实际施工提供参考依据。

分项系数调整对混凝土框架结构设计的影响分析

文中以混凝土框架结构为研究对象,结合抗震设防烈度和分项系数组合的9种工况,简要分析了荷载分项系数、水平地震作用分项系数调整对框架结构设计的影响。结果表明,随着抗震等级的提高,荷载分项系数的调整对框架梁影响逐渐减小;水平地震作用系数的提高对框架梁的配筋增量几乎不受抗震设防烈度的影响。

混凝土框架结构加固设计的技术与应用

随着我国经济的高速发展,混凝土框架结构建筑如雨后春笋般涌现。然而,这些建筑由于设计、施工和使用上的失误或使用年限较久,部分存在安全隐患,如一颗颗暗藏在城市中的定时炸弹,令人忧虑。同时,由于目前我国城镇化率已达到较高水平,新建建筑会越来越少,而对老建筑的改造加固则会越来越多。本文将深入探讨混凝土框架结构的特点,剖析其中存在的问题,并对现有的加固技术进行分析,以期为加固技术的应用提供参考。

混凝土框架结构改造型式在海塘加固中的应用研究

在浙江“海塘安澜工程”建设过程中,为了使海塘加固满足工程自身稳定性需求,同时兼顾对周边生态环境,提出了一种新型海塘改造形式——混凝土框架结构。结合浙江东部健跳塘提升改造工程,分析了结构作用机理,对工程稳定性进行了计算,并结合塘身沉降监测数据对混凝土框架结构的实际应用情况进行了研究。结果表明:混凝土框架结构稳定性及桩基受力满足要求,适用于软土环境工程;该结构形式安全稳定,能够减小工程建设对周边生态环境的影响。该结构改造形式可为海塘工程提供参考。

建筑工程钢筋混凝土框架结构施工技术研究

为提高建筑工程钢筋混凝土框架结构施工质量,该文以建筑工程钢筋混凝土框架结构施工技术进行讨论与分析。并选取A烟叶复烤有限公司打叶复烤易地技术改造项目为例,对钢筋混凝土框架结构施工进行了讨论。在具体施工技术讨论中,主要围绕地基处理与基础施工、模板的制作与安装、钢筋的预埋和绑扎、混凝土浇筑工艺、梁、柱、板的施工工艺进行分析,提出了建筑工程钢筋混凝土框架结构施工质量保障措施。通过注重做好各类材料的准备,充分明确作业条件,做好勘察分析、做好施工各项准备工作、做好模板工程的质量控制、确保混凝土工程施工质量得到提升。

浅析建筑工程多层混凝土框架结构工程设计

钢筋混凝土框架结构的普遍应用在一定程度上促进了我国建筑行业的发展,但是由于建筑结构自身存在一些问题,导致其抗震能力不足,为了进一步加强对这一现象的重视,需要结合当前建筑工程结构设计中出现的主要问题,制定有效的应对措施。基于此,本文将重点探究建筑工程多层混凝土框架结构设计方法与施工要点,从不同角度展开分析,为推动我国建筑行业可持续发展奠定坚实基础。