带非对称摩擦连接的RCS梁柱节点抗震性能与构造参数研究

基于非对称摩擦连接(AFC)的耗能特点,提出了一种新型的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)梁柱节点,对3组采用AFC连接的RCS梁柱节点进行往复加载试验,考虑了螺栓预紧力、摩擦垫片材料等构造因素对节点抗震性能的影响.结果表明:3组带摩擦连接RCS试件均为梁铰机制破坏,满足“强节点,弱构件”的抗震设计要求;3组试件的滞回曲线具有明显的双平台耗能,滞回曲线饱满稳定,有利于实现两阶抗震设防目标;耐磨钢材料与黄铜材料的两组试件的承载力相近,滞回曲线特征相似,都具有良好的耗能能力;随着螺栓预紧力的增加,试件获得的承载力、刚度也随之大,耗能能力得到了提升,在实际应用中,可通过合理控制预紧力来满足预期所需的滑移荷载与耗能能力.

不同轴压比RCS梁柱组合件抗震性能分析

提出了一种新型钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合件的节点构造形式,并研究其抗震性能。对6个1/2比例的柱贯通型RCS组合件进行了拟静力试验,并使用ABAQUS软件进行有限元数值模拟和拓展参数分析,研究了轴压比对组合件的承载力、滞回性能、延性、刚度退化及耗能能力等抗震性能参数的影响规律。研究结果表明:钢板箍可有效约束节点处核心混凝土;组合件达到极限状态时,破坏模式主要分为梁铰破坏和构造破坏,梁铰破坏的组合件的抗震性能优于构造破坏组合件的抗震性能;RCS梁柱组合件的有限元模拟结果与试验结果较符合;轴压比对组合件抗震性能有较大影响,随着轴压比提高,组合件的滞回曲线变得饱满,耗能能力变强,但延性降低,承载力衰减速率加快。在一定范围内,提高轴压比有利于增大RCS组合件水平承载力,但在高轴压比下,其水平承载力略有降低。组合件破坏形态与特征符合抗震设计原则;工程应用中应对焊缝质量提出严格要求,避免组合件出现构造破坏;按“强柱弱梁、强节点弱构件”原则设计的RCS组合件具有良好的抗震性能。

不同轴压比带楼板RCS梁柱组合件恢复力模型

基于6个1/2模型的端板-螺栓连接RCS组合结构带楼板梁柱组合件的拟静力试验,研究在不同轴压比下RCS组合件的滞回性能。通过对试件破坏过程及应力-应变曲线的分析,建立符合RCS组合结构梁柱组合件的恢复力模型。研究结果表明:6个试件最终破坏模式均为梁铰破坏,混凝土板破坏严重,混凝土柱仅在柱端出现轻微裂缝。文中提出了RCS组合件特征点的相关理论计算公式,由此建立的三折线骨架曲线模型与实际试验骨架曲线吻合较好;6个试件滞回曲线均出现轻微的捏拢,文章通过引入带捏缩效应的滞回规则能够较好的反映该现象;通过所建立的滞回规则绘制的计算滞回曲线与试验滞回曲线具有较高的吻合度,可为该类型带楼板RCS梁柱组合件地震反应分析提供参考。

双向密肋楼盖的计算及设计探讨

在双向密肋楼盖的设计中采用弹性板对楼板进行计算分析,但与实际密肋楼盖结构相比,常用软件的计算模型在柱帽区域的计算假定存在重复考虑柱帽厚板与框梁重叠区域、板柱连接区与梁柱连接区重叠区域的问题。针对该问题,对密肋楼盖柱帽区域建立了多种不同计算假定的计算模型,分析了各模型对楼盖构件内力的影响,结果表明:考虑这些计算假定上的差异后,会导致与柱帽区域相连接的构件内力计算结果产生极大的变化。设计中应充分关注这些差异带来的影响,避免出现结构安全问题。此外,对密肋楼盖采用将柱帽格构化为等代梁的分析方法,能够避免过高估计柱帽承载能力,计算结果合理,且能方便对柱帽进行配筋设计。

结构空间约束对钢筋混凝土梁受弯性能的影响

为探究结构空间约束对框架结构屈服机制的影响,借助多尺度数值方法,建立了具有不同边界条件的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁模型.定量分析了端部约束及添加现浇楼板对RC框架梁刚度和受弯承载力,即试件所能承受的最大弯矩的影响,揭示了端部约束及现浇楼板对RC梁弯曲机制的影响机理.此外,对各国规范计算的受弯承载力进行对比分析.结果表明,结构空间约束会影响RC框架梁的破坏形态.固支梁的刚度和受弯承载力显著高于简支梁,固支梁的受弯承载力和刚度最高可达简支梁的3.06倍和4.10倍.添加现浇楼板可显著提高梁的受弯承载力与刚度.各国规范可准确地计算简支梁的受弯承载力.然而,计算的固支梁及楼盖梁的受弯承载力极其保守,剪跨比为5.0的固支加板梁的受弯承载力模拟值分别是中国、美国和加拿大规范值的6.25倍、6.76倍和6.06倍.

无梁楼盖板柱节点设计要点及设计建议

文章阐述了无梁楼盖板柱节点的常用设计方法,介绍了设计方法在工程实践中的应用及设计中对板柱节点进行抗冲切加强的各种措施,探讨了无梁楼盖防连续倒塌的设计思路,并针对当前设计中的不足提出建议。

免支撑体系在装配整体式框架建筑中的应用分析

在装配式建筑施工过程中,针对预制构件的支撑问题,传统的施工工艺为在预制构件下方搭设满堂脚手架以作为临时支架,该方法具有施工工序多、造价高等缺陷,严重影响了施工进度与成本。论文以福然德运管研发中心建设项目为例,提出一种应用于装配整体式框架建筑中的纯免支撑体系,对该体系的设计与施工过程进行详细阐述。

国内外规范“强柱弱梁”屈服机制分析与对比

对广东省地方标准DBJ/T15—92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》、我国GB50011—2010《建筑抗震设计规范》以及美、欧、日规范关于混凝土框架结构“强柱弱梁”的设计规定进行介绍,从柱端弯矩增大系数、楼板作用等各规范关于“强柱弱梁”规定的差异进行比较,指出广东《高规》在内力调整措施上与其他规范不同,在抗震性能设计中通过构件重要性系数和承载力利用系数实现结构“强柱弱梁”屈服机制,更容易调整超强地震下引人的柱梁安全系数比指标,并给出框架梁端翼缘宽度范围内楼板钢筋的具体规定,减少梁配筋量。基于各规范设计规定,结合Pushover分析及动力弹塑性分析以6层RC框架结构作为对象进行计算分析,对梁柱钢筋用量、柱梁安全系数比、梁柱损伤及耗能情况等进行综合比较,分析RC框架结构各规范关于“强柱弱梁”规定的效果,该算例广东《高规》的柱配筋量、柱梁安全系数比较大,在实现“强柱弱梁”屈服机制方面效果较好。

现浇楼板对钢筋混凝土框架结构在地震作用下破坏形式的影响

"5.12"汶川地震造成一些钢筋混凝土框架结构损坏甚至倒塌。灾后调查发现,框架结构震害特点之一是柱端而非梁端出现塑性铰的"强梁弱柱"破坏形式,这与结构抗震设计概念中的"强柱弱梁"不符。国内外研究表明现浇楼板增大了梁端抗负弯承载力,但其对整个框架结构屈服机制的影响研究依然不足。针对这种现象,应用有限元软件ABAQUS对汶川地震中都江堰市某典型"强梁弱柱"框架进行三维动力弹塑性时程数值模拟,着重从结构角度上分析了现浇楼板对框架结构抗震性能的影响、探讨了负弯矩作用下梁端有效翼缘的取值。经分析,发现按照目前我国规范设计的框架在遭遇大震时较难实现"强柱弱梁"屈服机制。框架设计时宜在柱端弯矩增大系数不变的情况下,负弯矩作用下梁端有效翼缘范围内的板筋参与梁受弯,建议该范围取6倍板宽;大震下框架弹塑性变形验算宜采用考虑现浇楼板的计算模型。

考虑钢筋混凝土梁板结构相互作用时楼板合理设计方法的研究

钢筋混凝土梁板体系中梁与楼板作为直接承担竖向荷载的构件 ,彼此之间相互作用 ,共同工作。采用有限元分析程序SAP2 0 0 0 ,对钢筋混凝土梁板体系进行大量计算 ,分析梁与楼板相互作用的内在规律及影响梁与楼板相互作用的各种因素 。

钢筋混凝土空间框架底层梁柱节点双向往复加载试验研究

"强柱弱梁"和"强节点弱构件"是钢筋混凝土延性框架结构抗震设计中的重要概念。然而受楼板参与工作、双向地震动作用等因素的影响,抗震规范中规定的抗震构造措施可能无法保证上述抗震概念的实现。针对我国中低烈度区的既有多层钢筋混凝土框架结构,设计4个包含底层柱脚的空间梁柱节点试验体,其中包括2个中柱节点和2个边柱节点,并通过双向往复加载试验,考察空间双向加载作用和现浇楼板对其承载力、延性和破坏模式等方面抗震性能的影响。试验结果表明,无论是否考虑现浇楼板的作用,按抗震规范设计的三级框架节点试验体在双向往复荷载作用下均未出现预期的"强柱弱梁"的破坏模式。相反,2个中柱节点试验体均在底层柱脚发生脆性破坏,2个边柱节点试验体均在底层柱顶与节点区附近发生脆性破坏。特别是对于边柱节点,由于节点区在一侧缺少梁的约束而过早发生节点区破坏。其承载力明显低于中柱节点。在这种破坏模式下,楼板的存在对于构件承载力影响不大,但楼板为边柱节点区提供的约束作用有助于在一定程度上提高其非线性变形能力。

RC框架结构梁板柱空间协同工作效应非线性仿真分析

针对RC框架结构梁板柱空间协同工作效应的非线性仿真分析问题,提出了建立在三维实体退化虚拟层合单元理论基础上同时考虑结构双重非线性的空间分析计算方法;先利用该方法及其程序对一RC空间框架单柱失效倒塌试验含其梁板柱空间协同工作效应进行了全过程分析,所得结果与试验实测吻合良好。据此,再以一典型的两层钢筋混凝土框架结构为例,给出了考虑梁板柱协同工作的结构空间效应和空间破坏形态的计算分析结果。分析研究表明,为考虑梁板柱空间协同工作效应的RC框架结构非线性仿真分析提供了一种合理有效的途径,计算方法具有很好的适用性。

楼板及其配筋在RC框架结构实现抗震延性机制中的作用分析

总结采用梁有效翼缘来考虑楼板及配筋对“强柱弱梁”机制形成的影响的实验和数值仿真研究。基于SAP2000采用三种侧向加载模式对RC框架结构不带楼板、不带楼板考虑梁刚度放大、带楼板的三个模型进行pushover分析,对力与位移的关系曲线、塑性铰的出铰顺序以及顶点位移与层间位移等方面进行探讨。结果表明:三个模型的“强柱弱梁”现象不带楼板的纯框架结构最明显,考虑梁刚度放大的模型次之,带楼板结构最不明显,证明负弯矩承载力和刚度等反映“强柱弱梁”的参数及塑性铰的出现顺序与楼板、板内配筋存在明显的对应关系;楼板及配筋影响框架结构的整体变形性能和塑性耗能能力,是抗震延性机制实现的重要影响因素。在后续的结构设计中,建议考虑实际楼板和钢筋建模进行计算分析。

整体预应力板(梁)柱体系模型振动台试验模型相似关系及其实践

通过模型振动台试验, 以整体预应力板(梁)柱体系的人工质量模型为例, 对动力特性试验和有限元计算结果进行对比分析, 介绍了模型设计、制作应满足的量纲理论、相似关系及其在试验中的具体应用.

整体预应力板(梁)柱体系抗震性能研究

通过振动台实验和三维有限元分析两种方法, 对整体预应力板(梁)柱体系模型进行抗震性能研究, 介绍了两种方法所得出的主要结论, 并进行了比较, 在此基础上对该体系的抗震性能做出了评价.

现浇楼板对RC框架梁抗弯承载力的增强作用

震害分析表明,大量的现浇钢筋混凝土框架结构并未实现设计规范所要求的"强柱弱梁"梁铰破坏机制。总结国内外研究现状,研究楼板作用(楼板内钢筋)对支座节点处的实际负弯矩增强作用机理;并基于设计规范中的规定,通过实例计算分析,表明尽管GB 50011-2010规范、GB 50010-2010规范和JGJ 3-2010规程进一步提高了柱端弯矩增大系数,但在板具有较高配筋率时,仍不能完全保证"强柱弱梁"的实现。最后给出了增强柱端弯矩、以及梁端实际负弯矩计算和配置等方面的设计建议。

整体预应力板(梁)柱体系模型动力特性试验研究

建筑结构动力特性是反映结构本身所固有的动力性能 ,文中利用锤击法和扫频法对整体预应力板 (梁 )柱体系的抗震性能和能力进行了动力特性测试 ,利用频谱分析技术对所采集的数据进行了分析 ,得出了该结构的自振频率和模态 。

梁板抗弯刚度比对板弯矩的影响分析

采用有限元工程分析软件ANSYS对竖向荷载作用下,钢筋混凝土梁板体系中梁板的相互作用关系进行研究分析,通过调整梁与板的抗弯刚度比来分析梁的刚度对板的弯矩的影响.研究结果表明:当梁与板的抗弯刚度比α大于25时,梁的竖向变形相对于楼板可忽略,梁可近似看作楼板竖向无位移的支座,此时楼板支座负弯矩在梁跨中位置最大;随着α的减小,楼板支座负弯矩的分布规律也相应发生变化,当α<10时,楼板支座负弯矩在靠近柱支承处迅速增加.

意大利塑料模板的发展与应用技术

由意大利GEOTUBE塑料模板公司开发的塑料模板体系,模板品种、规格多样,使用面广;产品重量轻,模板安装和拆除很容易,施工速度快;可以重复多次使用,一般可以周转使用30次以上;模板表面清除、搬运和储存都很方便,还可以在潮湿的地方储存。

为实现“强柱弱梁”在RC框架梁端楼板设置合理缝长的研究

本文从减少现浇板对框架梁端部刚度和承载力影响的"减法"思路入手,通过MSC.MARC有限元软件对RC框架结构梁端楼板设置不同缝长的梁柱中节点、边节点、角节点模型进行分析,总结了设置何种缝长能有效的实现强柱弱梁,并在此基础上提出设缝长度与梁跨度之间合理比例的建议。