Structural Resistance of SRC Column-Steel Beam Joint Developed for Innovative Construction of Buildings

This paper presents an experimental study investigating factors influencing the effective width of steel reinforced concrete (SRC) column-steel beam joints of building in order to calculate its resisting moment.Five 1/2 scaled interior SRC column-steel beam joint specimens were made with considering parameters such as beam flange width,beam depth and SRC column width.One directional increasing moment was applied to the joint by acting forces to each ends of beam and the structural behavior of joint was studied.And previous design method suggested by Deierlein was reviewed and a modified equation was proposed from the analysis of test result.Test result indicated that the equation to calculate the effective width in Deierlein’s design method didn’t consider effectively the influence caused by the variation of beam depth so that a modified equation was suggested and the validation of it was confirmed in this paper.

预制梁端削弱型钢梁-SRC柱组合节点抗震性能数值分析

为了进一步研究预制梁端削弱型钢梁-钢骨混凝土(steel reinforcement concrete,SRC)柱组合节点的抗震性能,在验证有限元数值模型可靠性的基础上,通过ABAQUS建立了6个梁端削弱构造形式的有限元节点模型,分析不同构造形式对节点滞回性能、弯矩-转角曲线、延性性能及性能退化的影响规律。结果表明:仅梁端翼缘削弱时,对节点耗能性能、承载能力、延性变形以及强度和刚度性能退化影响较小;随着梁端翼缘和腹板同时增加削弱尺寸程度,可显著提高节点耗能能力,最大增幅约为31.25%;承载力总体呈现降低的变化趋势,最大降低仅为7.0%;延性性能提高10.66%;对强度退化性能略有改善。选用翼缘和腹板同时削弱的构造形式,可改善节点的耗能能力和延性性能。

SRC柱-钢梁混合框架抗震性能研究

对一榀SRC框架进行静力非线性分析,分析结果与试验吻合较好;在此背景下,通过对两跨三层的SRC柱-钢梁混合框架进行静力非线性分析,研究了SRC柱含钢率和梁柱线刚度比对混合框架抗震性能的影响.结果表明,SRC柱-钢梁底层框架实现了＂强柱弱梁＂破坏模式,混合框架荷载-位移曲线经历了较长的塑性变形阶段,结构表现出良好的整体延性.随着梁柱线刚度比增加,框架破坏模式逐渐从整体＂强柱弱梁＂过渡为＂强梁弱柱＂破坏模式,结构延性下降明显,设计时可取0.3-0.4作为参考的界限梁柱线刚度比.

钢梁与SRC柱之梁柱接头耐震试验

相对于传统SRC梁接SRC柱的梁柱接头而言,本研究采用钢梁接SRC柱之接头型式,尝试利用SRC柱在劲度与抗压强度之优点,并避开SRC梁在施工上的不便,初步进行了两组大尺寸试体之反复载重试验,以探讨此种型式接头之耐震行为。实验结果显示,由于两组试体之钢梁与钢柱之弯矩强度比并未满足强柱弱梁的规定(但SRC柱整体之抗弯强度仍大于钢梁之强度),因此其反复载重位移曲线并不如满足强柱弱梁的纯钢构接头饱满,而在非弹性阶段出现较明显劲度衰减的现象;但由于SRC柱接头区的混凝土对钢柱提供了良好的围束,使得试体极限强度仍可稳定发展。

考虑楼板作用的SRC柱-钢梁混合框架动力时程分析

为了解楼板空间作用对型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS分别建立带有楼板和不带楼板的两跨三层SRC柱-钢梁框架,选取2组天然波和1组人工波对其进行弹塑性分析,对比2种框架结构的型钢应力分布、混凝土板损伤、层间相对位移角以及框架基底剪力,分析楼板在结构抗震中的影响规律。结果表明:增加楼板可以有效增加框架抗侧刚度,最大可使层间位移角降低38.7%;同时可以减小核心区梁端塑性区域的面积,减缓型钢上翼缘应力发展速度;而且楼板的存在可使最大基底剪力提升60.7%,有利于减小结构损伤和提高抗震性能。

SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究

型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架结构具有较好的抗震性能,在大跨度结构及高层建筑中得以广泛应用,然而对于SRC柱-钢梁混合框架结构的抗震设计方法研究较少。根据SRC柱-钢梁混合框架结构的特点,将其性能划分为使用良好、暂时使用、修复后使用、接近倒塌四个水平,采用层间位移角限值予以量化,并在此基础上提出SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法。利用通用有限元软件ABAQUS中的PQ-FIBER模型对SRC柱-钢梁混合框架进行静力弹塑性分析,并采用已有的试验研究成果对PQ-FIBER模型的适用性进行了验证。采用此方法对某8层SRC柱-钢梁混合框架结构进行了设计,然后采用静力弹塑性分析法验证该方法的可行性,为SRC柱-钢梁混合框架结构直接基于位移的抗震设计方法提供一定依据。

SRC柱-钢梁组合框架“强柱弱梁”破坏机制研究

结合SRC框架振动台试验和Pushover分析结果,针对实际SRC柱-钢梁组合框架不易出现"强柱弱梁"破坏机制的问题进行了研究.从抗震规范对于钢筋混凝土框架和钢框架"强柱弱梁"机制控制的不协调和钢梁与SRC柱在抗震特性本身的差异两方面,论证了组合框架"强柱弱梁"破坏机制的实现在规范方面存在基础上的缺陷以及内力调整方面存在的不足,提出了钢梁-SRC柱组合框架"强柱弱梁"的实现宜按照极限承载力进行调整并以钢筋混凝土一级框架相应的内力调整系数进行设计的建议,指出了对SRC构件进行有限元模拟时需注意的问题.

基于层次分析遗传算法的SRC框架梁优化设计

文章将SRC框架梁的工程造价最小和正截面抗弯承载力最大定为优化目标,并对其进行无量纲化处理,使得多目标的优化问题转化为单目标优化问题。采用线性加权法构造评价函数,通过调整加权系数来改变2个优化目标在优化中的重要程度,通过算例给出合理取值,为组合结构的多目标优化问题提供参考。SRC构件中的型钢腹板及翼缘的高度、宽度等对梁的受力状态所做的贡献不同,通过引入层次分析法理论,在遗传算法的编码过程中对各变量进行权重赋值,使得对构件受力影响较大的单元赋予较大的权重,从而更好地发挥各组成部分的作用。

桁架式SRC梁组合框架节点耗能性能及损伤分析

通过6个桁架式钢骨混凝土框架梁组合节点在反复荷载作用下的试验,对该新型桁架式钢骨混凝土框架梁-钢筋混凝土柱组合节点的破坏过程、滞回性能、耗能能力等进行了分析,建立了基于最大变形和累积耗能的非线性组合的节点地震损伤模型,探讨了桁架式钢骨混凝土框架梁组合节点累积损伤的发展过程和发育规律。通过由损伤模型计算得到的破损结果及各试件损伤对比分析,讨论了含钢率、轴压比及交叉腹杆对节点损伤发展的影响。结果表明:加载后期,轴压比大、含钢率高或交叉腹杆强的节点具有更大的损伤值。

型钢混凝土(SRC)梁受弯承载力计算方法比较

《钢骨混凝土结构设计规程》和《型钢混凝土组合结构设计规程》是现有的两部型钢混凝土设计规程,为了便于工程设计人员正确选用,对这两部规程的分析思路、并将相应的计算值与实验数据进行比较,得出两部规程不同的设计特点,并提出了现阶段存在的主要问题,最后提出一些适合工程应用的建议。

陆家嘴时代金融中心SRC梁式转换层节点试验研究

由于地下室平面布置要求,陆家嘴时代金融中心一层东侧一根柱无法直接落地,上下柱形成1.4 m小偏移。该处竖向荷载巨大,为此设计了SRC梁式转换层,通过型钢混凝土转换梁将荷载传至下部型钢混凝土框架柱。鉴于转换节点附近局部构造复杂,受力及传力途径不十分明确,设计制作了两个1/5模型结构进行极限承载力试验。区分转换梁工况和框支柱工况,分别测试了节点区典型位置混凝土表面的位移和应变以及关键部位型钢和主筋上的应变,观察了混凝土开裂及裂缝发展过程,确定了转换节点在极限荷载下的破坏形态及承载能力。试验结果表明:转换节点设计基本合理,能够满足结构承载要求。

SRC组合梁剪切性能的有限元分析(Ⅰ)——荷载变形和裂缝发展过程

为了系统了解SRC组合梁构件剪切性能,采用自行编制的针对组合梁构件的非线性有限元分析程序SRCBNP,模拟了-1系列试验构件,得到了相应的荷载位移曲线和B1-1.5p试件裂缝开展过程等。与试验结果对比,表明有限元分析结果与试验实测结果吻合较好。

广州港湾广场主塔楼SRC结构设计

港湾广场位于广州市珠江边,主塔楼27层,总高度99.90m。介绍了工程设计的关键问题:基坑支护、超长地下室无缝设计、主塔结构体系计算分析、典型节点分析与试验。重点介绍由于新颖独特的建筑方案导致平面抗震不规则的解决思路以及具有自立知识产权的不穿心牛腿新型节点。

SRC柱-RC梁混合节点非线性有限元分析

在SRC柱-RC梁混合节点试验的基础上,采用通用有限元分析软件Ansys,建立考虑材料非线性的有限元分析模型.在单调加载作用下,对6个SRC柱-RC梁混合节点进行非线性数值模拟.改变梁纵筋配筋率和节点核心区配箍率,通过对荷载-位移曲线的分析,并与试验结果的对比,研究强节点系数对SRC柱-RC梁混合节点的破坏形式、承载力、延性等影响.结果表明,有限元模拟得到的荷载-位移曲线与试验结果吻合较好,从而验证采用有限元数值模拟开展SRC柱-RC梁混合节点研究的可行性.

锈蚀SRC梁界面滑移量计算

以弹性理论为基础,建立了锈蚀SRC梁的界面滑移量计算方程式,并进行了求解。讨论了不同荷载作用下,锈蚀SRC梁型钢上下翼缘与混凝土交界面滑移量沿梁长方向的分布特点。对工业厂房型钢混凝土梁耐久性检测结果表明,锈蚀SRC梁的界面滑移量方程式计算结果与工程实际检测结果基本相符,验证了理论研究的正确性,为锈蚀型钢混凝土梁界面粘结滑移本构关系研究奠定了基础。

型钢混凝土(SRC)梁受弯承载力计算方法比较

根据已有的资料,对《钢骨混凝土结构设计规程》和《型钢混凝土组合结构设计规程》规定的关于型钢混凝土梁受弯承载力计算公式进行比较分析,得出结论,并提出了现阶段存在的主要问题,最后提出一些适合工程应用的建议。

台湾第一部钢骨钢筋混凝土构造(SRC)设计规范之设计理念与重点内容

本文主要阐述台湾第一部钢骨钢筋混凝土构造(SteelReinforcedConcrete,SRC)设计规范之发展过程与重点内容,包括SRC构造之建筑与力学特色、SRC构造之设计理念、SRC构造之强度计算方法、耐震设计与SRC梁柱接头之设计细则等。台湾“SRC构造设计规范”可以适用于由钢梁或包覆型SRC梁、包覆型SRC柱或钢管混凝土柱(CFT)共同组成之SRC建筑构造。过去多年以来,由于台湾的建筑设计规范并未明订SRC构造设计之规定,使得工程师在进行SRC构造设计时缺乏一套依循的标准。所幸在“内政部”建筑研究所推动之下,台湾SRC构造设计规范草案终于在2003年底经过“内政部”建筑技术审议委员会审查通过。“内政部”于2004年1月16日公布修正建筑法规中之“建筑技术规则”,增列“第七章:钢骨钢筋混凝土构造”,由第496条至520条明订SRC构造设计之相关规定。随后并公布“钢骨钢筋混凝土构造设计规范与解说”自2004年7月1日起正式施行。从此以后,台湾从事SRC构造设计之业者与相关审查机构将可以有明确的设计规范可以依循。由于台湾的钢骨构造(S)与钢筋混凝土构造(RC)设计规范主要是参考美国AISC及ACI规范而订定,为了使S、RC及SRC三种构造的设计规范能够具有一贯性,因此台湾“SRC构造设计规范”的研拟过程亦朝着结合AISC与ACI规范的方向进行。为了彰显SRC构造之设计理念,本文提出一个称为“SRC优生学”的新观念,并比喻说:“一个经过适当设计的SRC构造,就像是S构造与RC构造结婚生下来的‘优生宝宝’。”这正是一个成功的SRC构造设计所欲达成的目标。换言之,一个细心设计的SRC构造,不但可以享受到S构造与RC构造的优点,更可以利用这两种构造“互相截长补短”,达到更安全与更经济的双赢目标。

预应力SRC梁式转换结构研究综述

预应力SRC梁是在SRC梁中施加预应力的新型结构形式,在我国高层建筑的转换层中有着广阔的应用前景。本文介绍了该结构形式在我国的研究概况,给出了预应力SRC梁式转换结构的研究思路,总结了预应力SRC梁式转换结构在整体结构分析和构件分析中的若干问题,论述了研究工作的重要意义。

带SRC梁式转换层高层建筑的抗震性能研究与试验

型钢混凝土(SRC)梁式转换结构是一种新的转换形式。在其运用到高层建筑中时,必须保证带这种转换层的高层建筑结构具有良好的抗震性能,为此进行了模型振动台试验,并结合Push-over弹塑性分析结果,对结构的振型、位移、加速度等动力反应和裂缝开展,以及型钢混凝土梁式转换层对高层建筑抗震性能的影响进行了分析。试验及分析表明:型钢混凝土梁式转换结构本身是“强梁弱柱”型,转换层与框架衔接层是强震作用下的薄弱点,同时,沿楼层抗侧刚度的突变仍是高层建筑动力反应和局部构件破坏的主要因素。

中央歌剧院SRC梁浇筑过程中高大模板支架承担荷载比例研究

以中央歌剧院剧场工程为背景,以浇筑期北侧屋面SRC梁及其高达33. 43m的支撑体系为对象,从试验测试和理论分析2个方面对承担荷载比例进行研究。对屋面SRC梁中型钢的应变和模板支架中立杆的应变与变形进行测试,发现型钢参与受力,中部立杆承担的混凝土荷载不足按承载面积法计算值的40%;在理论分析方面,提出初凝状态屋面SRC梁及其支撑体系的有限元建模方法,将有限元结果与实测值进行对比,通过仿真计算获得型钢和模板支架各自分担混凝土荷载的比例,同时还发现搭设高度对模板支架承担混凝土荷载的比例有显著影响,随着搭设高度的增加,模板支架承担荷载的比例将会降低。