钢筋混凝土框架层模型的楼层刚度

用时程分析方法分析设置耗能装置的钢筋混凝土结构非线性地震反应时 ,常常要用到层间剪切刚度。文中介绍了一个较为精确的计算钢筋混凝土框架层间剪切刚度的公式。

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计

当前我国对建筑物不但质量要求已经达到较高水平,而且对建筑物外观等要求更加苛刻,所以凡是承担框架房屋结构设计任务的人员都要确保钢筋混凝土多层框架房屋结构设计能上升一个层次,从而对建筑物使用期限的保持做了较好的准备。由于钢筋混凝土筑成房屋的稳定性与坚固性具有优良的特性,因此,目前我国所有高层建筑基本上都是采用钢筋混凝土作为原材料来进行相应施工。所以,让钢筋混凝土在房屋结构设计期间的功能得到充分的发挥是保持我国建筑生产质量以及建筑建设水平提高的前提与基础。另外,通过对房屋结构进行出色设计,还可以为改善人民生活水平打下良好的基础。

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。

钢筋混凝土框架顶层T型中节点抗剪强度计算模型

通过4个框架顶层T型中节点在低周反复循环荷载作用下的试验,调查了节点裂缝分布特征、抗剪强度、变形性能等抗震性能指标.结果表明:由于梁纵筋在节点内的黏结劣化以及节点箍筋约束效果的下降,T型节点抗剪强度与形状相同的框架中间层├型边节点相比平均降低15%以上.本研究对Hwang的STURT-TRUSS计算模型中的斜压杆机构高度、节点箍筋有效面积等关键解析参数进行了整合,建立了适合于T型节点抗剪强度的计算模型.计算结果与试验结果吻合.

强震下高层钢筋混凝土框架结构体系抗震耗能分析

为研究框架结构在地震作用下的耗能机理,依据现有规范设计并建立10层、15层钢筋混凝土空间框架结构体系的三维实体精细有限元模型,并对该两种框架进行地震波弹塑性时程分析,分析不同水平地震波对框架结构层间位移角与塑性耗能的影响。结果表明:两种框架各层最大绝对位移随楼层与地震波峰值的增大而增大,各层的最大层间位移在2层、3层,多遇、罕遇地震下两种框架的最大层间位移角均未超过位移角限值1/50,当地震波烈度分别达到1 500 gal、1 200 gal时,10层、15层框架结构体系的最大层间位移角超过1/50;小震时,框架结构的总塑性耗能值很小,表明框架仍处于弹性状态,随着地震波加速度的增大,框架的总塑性耗能迅速增加,特别是地震强度超过1 000 gal以后;随地震波加速度的增大,框架的各部件的塑性耗能值增大,梁、柱的耗能占比增大而楼板的耗能占比减小。

锈蚀钢筋混凝土框架结构的抗震韧性评估

随着时间的增长,暴露于环境中的钢筋混凝土结构会不断地发生混凝土劣化和钢筋锈蚀,一旦发生地震等灾害,将会给结构带来较大损伤。采用基于纤维梁单元的时变锈蚀损伤模型,综合考虑了钢筋混凝土的大部分潜在锈蚀损伤模式,包括钢筋截面损失和钢筋压缩屈曲效应的劣化、保护层混凝土和核心混凝土的退化、以及应变渗透效应劣化。在此基础上,对锈蚀钢筋混凝土框架结构的抗震韧性进行了评估。建立了该框架在未锈蚀状态和3种不同锈蚀程度下的OpenSees有限元模型,采用非线性静力分析,考虑腐蚀情况下结构的震前系统功能损失。并通过非线性时程分析获得地震易损性曲线,计算震后由钢筋混凝土结构损坏和相关停工时间引起的直接和间接损失。考虑了线性、三角和负指数等3种恢复函数,并根据结构的损坏程度确定了震后修复时间,计算了结构在不同地震强度和锈蚀程度下的抗震韧性。结果表明,地震强度小于0.2 g时,抗震韧性基本保持不变,地震强度超过0.2 g时,结构抗震韧性曲线随着地震强度增加呈现明显的下降趋势,当地震强度达到0.8 g时,15%锈蚀率的结构抗震韧性降低到0.51;锈蚀率低于10%时,结构抗震韧性随着锈蚀程度增大而减小,但当锈蚀程度大于10%后,结构随着锈蚀率的增加,抗震韧性曲线基本保持重合。

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计研究

钢筋混凝土框架是现代房屋建筑工程建设较常用的结构形式,该结构的设计质量直接影响整个房屋建筑的使用性能。然而,我国在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计方面发展时间较短,相关设计不完善。基于此,设计人员必须加强对这一结构方式的研究,掌握其在房屋结构设计中的要点,从而不断完善钢筋混凝土多层框架房屋结构设计。文章首先介绍了钢筋混凝土多层框架房屋结构设计应遵循的原则,其次探索了钢筋混凝土多层框架房屋结构设计要点,以供参考。

对四层钢筋混凝土模型框架水平变形能力的讨论

对一个四层钢筋混凝土模型框架的水平变形能力进行了分析和讨论。根据振动台试验的工况,利用有限元程序对模型框架进行了动力弹塑性时程分析,验证了该模型框架具有很强的水平变形能力。通过静力弹塑性推覆分析得到了该模型的几个重要的层间位移角指标,其中轻微破坏的层间位移角约为1/260,和规范的弹性位移角限值1/550有一定的距离。结合相关的参考文献的汇总分析,认为将弹塑性位移角限值定为1/50是合理的,但采用1/550的弹性位移角限值则偏严,从结构适宜刚度的原则出发建议适当放松这项要求,但不宜超过1/350。

钢筋混凝土框架结构楼层刚度比限制方法研究

限制楼层刚度比是结构抗震设计中的关键控制指标之一。通过3个首层层高不同的钢筋混凝土框架结构模型振动台试验和动力弹塑性时程分析,研究楼层刚度突变对钢筋混凝土框架结构软弱层的形成和结构破坏倒塌模式的影响,结果表明:限制上、下楼层侧向刚度比对于防止结构发生软弱层的破坏、倒塌是十分必要的;控制楼层侧向刚度不小于相邻上一层的70%或不小于其上相邻3个楼层侧向刚度平均值的80%,采用楼层剪力与层间位移比的方法来计算楼层侧向刚度比,并以此方法判定结构的软弱楼层比较合理;对于刚度比不满足限制条件的楼层,地震剪力取1.15的放大系数,但其数值偏小,宜适当提高。

钢筋混凝土超高层建筑层间位移的模型试验研究

通过 11层框架 剪力墙平面截断模型的静力加载试验 ,研究了原型为 5 2层的钢筋混凝土超高层建筑在正常使用状态下的受力和变形 ,重点考察了层间位移与构件裂缝的关系 ,同时研究了竖向荷载及加强层对层间位移限值的影响。试验结果表明 ,正常使用状态下将钢筋混凝土超高层建筑的层间位移角控制在 1/ 5 0 0以内时 ,其竖向构件不会开裂 ,框架梁、连梁与填充墙的裂缝均可以控制在允许范围内。现行《高规》

侧向撞击作用下钢筋混凝土框架柱简化模型研究

利用ANSYS有限元分析软件建立了1个单榀钢筋混凝土框架结构整体基准模型及相应的4个简化模型。以动力型冲击荷载为例,分别计算了框架柱在3/4柱高、1/2柱高及1/4柱高3个不同部位受到撞击作用时的结构的位移动力反应时程。计算结果表明,在数值分析时,可以将整体框架结构简化为2层2跨的简单框架或十字型结构。抗撞击试验模型可以采用两端固定的单根柱,但只有撞击荷载作用在1/2柱高时的动力反应位移误差较小,而在其他情况下误差可能比较大。

钢筋混凝土框架结构屈服前阶段损伤程度模型分析

由于作用使既有结构产生的损伤,直接影响结构抗震性能及加固方案,结构损伤程度的适用计算方法即成为急需解决的科学问题。分析钢筋混凝土框架损伤机理,将其开始承受荷载至结构破坏定义为三大阶段:框架完好至截面出现裂缝为微损伤、截面开裂至框架一个截面屈服为轻中度损伤(若裂缝宽度不超过《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)规定的正常使用极限状态最大裂缝宽度可为轻度损伤、至屈服为中度损伤)、框架屈服至形成机构体系为严重损伤。采用相对刚度作为损伤参数,基于框架在水平低周反复荷载作用下试验结果,拟合出相对刚度和相对荷载的关系;对钢筋混凝土单榀框架微损伤至中度损伤阶段(框架一个截面屈服)进行有限元数值模拟分析,提出了钢筋混凝土框架微损伤程度和轻中度损伤程度的理论计算模型,与已进行的框架试验和有限元分析结果符合良好。

钢筋混凝土深梁填充钢框架的恢复力模型

为了提高钢结构初始刚度和抗震性能,实现结构刚度可在一定范围内渐变,可把深梁作为一种新型抗侧力结构形式。本文介绍这种新型的高层抗震加固结构体系—钢筋混凝土深梁。通过水平低周反复荷载模型试验,得到内填钢筋混凝土深梁钢框架结构的滞回曲线。试验结果显示:试件的滞回曲线饱满且骨架曲线有明显的塑性流动阶段和荷载下降阶段,证明内填混凝土深梁钢框架结构抗震性能良好;试验过程中,首先钢筋混凝土深梁破坏退出工作,随后钢框架发生破坏。因此,钢筋混凝土深梁可作为结构抗震设防的第一道防线,钢框架作为结构的第二道防线。同时,利用得到的试验数据进行回归分析,建立该结构恢复力模型,可用于填充钢筋混凝土深梁结构的弹塑性反应分析。

钢筋混凝土框架非弹性地震反应分析模型研究进展

本文对国内外钢筋混凝土框架非弹性地震反应分析模型的研究进展进行了介绍和评述，指出了这一研究领域中存在的主要问题和值得进一步研究的课题方向。

拉压杆模型方法在钢筋混凝土框架节点计算中的应用研究

目前钢筋混凝土框架节点设计主要是依据各种构造要求,在很多情况下缺乏计算节点的承载力的方法。拉压杆模型方法是一种基于塑性理论的下限方法,可以考虑结构中的剪切作用的影响。对四种典型框架节点建立了拉压杆模型,拉压杆模型的计算结果与相应的框架节点试验结果符合较好。同时还提出与节点区的拉压杆模型对应的外力确定的简明方法。分析表明,在梁和柱中的拉杆与压杆强度足够和纵筋伸入节点核心区足够深且安全锚固的情况下,框架节点拉压杆模型的控制杆件是节点核心区的主斜压杆。因此,基于已有节点试验数据提出一种主斜压杆的验算方法。提出的钢筋混凝土框架节点的拉压杆模型可以拓展到整个框架或与现有的框架计算方法相结合,实现包括节点在内的全框架承载力计算。

钢筋混凝土框架结构层间位移角与构件变形关系研究

层间位移角已作为检验建筑结构抗震性能的主要指标之一而被广泛应用。为实现该指标在钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计中的应用,研究了层间位移角与构件变形之间的关系。首先,采用对部分子结构的弹性理论分析得到了弹性阶段梁变形对层间位移角贡献比例的计算公式。接着,采用对15层钢筋混凝土框架整体结构的非线性地震反应计算结果的统计分析得到了在塑性阶段梁变形对层间位移角的贡献比例回归计算公式。所建立的计算公式反映了梁与柱的相对刚度和强度比例、层间塑性变形程度的影响。最后,应用该方法进行了一算例分析,计算结果和试验结果比较一致。利用本文提出的计算方法可以方便地把对框架结构的层间位移需求转变为对梁、柱构件的变形要求。

一座钢筋混凝土框架多层厂房楼面的减振加固

通过现场实测,根据实测结果分析了受动荷载作用的钢筋混凝土多层框架结构厂房楼面产生较大竖向振幅的原因,对其进行了结构加固设计,包括对楼面结构主梁、次梁、楼板及下一层柱子的加固处理,根据施工完毕后的实测结果分析,楼面竖向振动幅度大大降低,达到了减振的目的。

锈蚀钢筋混凝土框架柱恢复力模型研究

在对锈蚀钢筋混凝土框架柱进行低周往复荷载试验和滞回性能数值模拟研究的基础上,通过理论分析和数据拟合建立了能较好地反映锈蚀钢筋混凝土框架柱滞回性能的退化三线形恢复力模型。该模型主要包含屈服剪力Py、屈服位移Δy、峰值剪力Pu、峰值位移Δu、破坏剪力Pcu和破坏位移Δcu6个关键参数。在确定模型骨架线上的承载力和位移特征点参数时考虑了钢筋锈蚀率、轴压比等因素的影响。根据拟合恢复力模型计算得到的骨架曲线与试验结果较为接近,最大误差在10%以内。

钢筋混凝土框架-剪力墙结构中框架的地震层剪力

通过采用静力弹塑性分析 (Push over)方法对框架 剪力墙结构进行全过程分析 ,考察了不同刚度特征值、不同楼层数、不同侧移允许值对于考虑剪力墙刚度退化时框 剪结构内力的影响 ,其中楼层数的影响并不大 。

钢筋混凝土构件模型的配筋率及保护层厚度研究

运用相似性原理,对钢筋混凝土轴心受压、大偏心受压柱以及钢筋混凝土梁的强度相似条件进行推导,确定了模型试验中模型构件配筋率及混凝土保护层厚度的理论取值,并采用误差分析方法分析了模型混凝土保护层厚度取值对承载力相似性的影响.分析表明,在进行钢筋混凝土构件模型试验时,宜采用与原型相同的配筋率.对于轴心受压柱,模型保护层厚度不产生误差;对于钢筋混凝土梁,模型保护层厚度取原型保护层厚度除以0.5倍比例系数,此时误差可以控制在10%;对于大偏压柱,建议保护层厚度取原型保护层厚度除比例系数.