平面凹凸不规则高层结构弱连接楼盖在水平地震作用下的抗震设计方法

一般建筑平面饱满规则时,楼盖设计主要由竖向荷载起控制作用,现行规范缺乏针对楼盖在水平地震作用下的内力计算方法和相应构造设计的规定。但是对于平面凹凸不规则结构的弱连接楼盖,水平地震作用可能会对楼盖配筋设计起到控制作用。通过总结已取得设计经验和研究成果,从弱连接楼盖面内实际受力出发,提出了弱连接楼盖面内受力抗震性能目标的相关建议,初步列出了弱连接楼盖一些基本构造要求,提出一个较为完整的弱连接楼盖的抗震设计方法。结果表明:该方法具有较可靠的理论基础和较清楚的物理概念,且考虑了双向地震等不利因素的影响,可更好满足结构抗震安全性的要求,可以在设计中推广使用。

汶川地震中小学校建筑震害调查及抗震性能分析

根据中小学教学楼比较有代表性的震害调查结果,分析汶川地震中砌体、框架、砌体-钢筋混凝土混合结构3种结构体系的震害特点和震害原因,探讨砌体、框架、砌体-钢筋混凝土混合结构3种结构体系的抗震性能,总结了一些经验和教训,在此基础上,提出了几点设计建议,供实际工程应用和完善相应规范参考.

中小学建筑RC框架-砌体混合结构抗震性能

RC框架-砌体混合结构在我国欠发达地区村镇中小学建筑中得到了广泛的应用,但该结构体系受力机理和抗震性能等尚不明确;通过一榀RC框架-砌体混合结构在水平低周反复荷载作用下的试验,考察裂缝的产生、开展和混合结构的破坏形态,分析RC框架-砌体混合结构的延性、耗能能力等抗震性能,研究混合结构的受力全过程和受力机理.结果表明:框架由于刚度较小,加载初期,墙体承担了大部分水平剪力,首先被破坏,墙体破坏后框架承担了大部分荷载,整个混合结构被各个击破.在此基础上,提出了RC框架-砌体混合结构的抗震鉴定和加固建议.

方钢管混凝土柱抗震性能试验研究和仿真分析

针对长细比等参数对方钢管混凝土柱的抗震性能的影响,设计制作6个方钢管混凝土柱试件,采用足尺比例的试件进行了低周反复荷载作用下的抗震性能试验,并在试验基础上采用有限元软件Abaqus进行了数值模拟分析,取得了较好的一致性.试验结果表明,钢管混凝土具有较好的塑性变形能力.随含钢率增加,钢管混凝土柱的耗能能力提高;随轴压比增大,试件的水平承载能力提高,刚度和耗能能力降低;随长细比增大,试件的水平承载能力和刚度降低,耗能能力下降.

带有转换层的大底盘多塔楼结构模型振动台试验研究

介绍福田商城多塔楼建筑群模型的振动台试验结果,研究了这种带有转换层的多塔楼结构的抗震性能.为结构设计提供了可参照的依据.

某高位转换框支剪力墙超限高层结构模拟地震振动台试验研究

某高位转换框支剪力墙超限高层结构,在5层设箱式转换层,其下为框支剪力墙结构,其上为剪力墙结构,因部分剪力墙结构不落地而形成竖向刚度不连续的结构体系。对该结构体系的特点、模拟地震振动台试验方案的设定、材料的选取、动力相似关系的确定以及模型结构的简化设计进行了介绍。测试了1/20整体模型模型结构的动力特性及其在8度多遇、基本和罕遇水准地震作用下的加速度、位移和应变反应等,研究了模型结构的破坏机理和破坏模式,并根据试验结果,用相似关系原理得到了原型结构的动力特性、层间位移、楼层剪力等动力反应。试验结果表明模型结构前3阶振型频率分别为5.101 Hz(X向平动)、5.466 Hz(Y向平动)和7.652 Hz(整体扭转),原型结构对应的前3阶振型周期分别为1.456 s、1.362 s和0.970 s,扭转为主第一周期与平动为主第一周期之比为0.66。在8度罕遇水准地震作用下,原型结构框支层、转换层和转换层以上结构的最大层间位移角分别1/805、1/317和1/145,框支柱及转换梁等构件完好,可见该结构布置合理,整体结构抗震性能较好,能满足"小震不坏,中震可修、大震不倒"之抗震设防要求。

群桩刚性桩复合地基地震反应三维有限元分析

应用三维有限元方法分析了群桩刚性桩复合地基在地震作用下的动力反应规律,特别是桩体的内力反应。计算表明,由于刚性桩复合地基中垫层的存在,桩顶内力较桩基明显减小,从而使整个桩身的最大内力显著小于桩基。但当桩体位于分层地基,且相邻土层模量差异较大时,地震作用则会使桩体产生较大的内力。

国外木结构建筑的抗震性能研究

根据国外的有关文献资料,论述了影响木框架结构抗震性能的主要因素以及木框架建筑的震害调查结果,介绍了目前木框架建筑抗震研究的最新成果。

新型钢管混凝土板柱结构中柱节点抗震性能试验研究

对5个新型钢管混凝土板柱结构中柱节点的模型试件进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析并评价了不同配筋方式对其破坏形态、滞回特征及延性等抗震性能的影响.试验结果表明:新型钢管混凝土板柱节点在低周反复荷载作用下具有良好的受力性能,其构造方式能够满足“强柱弱板”的抗震设计原则;在柱上板带配置抗冲切箍筋能有效提高节点的抗震性能;无论是否配有抗冲切箍筋,弯曲破坏时节点的塑性变形能力和抗震性能均优于发生冲切破坏的节点.

钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁节点抗震性能试验

为满足建筑造型中设置钢管混凝土斜柱的要求,在结构中形成了钢管混凝土斜柱与环梁相交的抗剪环-环梁节点。检验这种斜柱抗剪环-环梁节点的抗震性能,进行了2个2/3缩尺比例的钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁梁柱组合体的低周反复加载试验。试验结果表明,通过对环梁的合理配筋构造,即使试件最终破坏发生在环梁内,仍能够使组合体具有足够的变形能力和耗能能力;由于钢管混凝土斜柱与环梁节点承载能力相对独立,即使环梁最终发生破坏,对钢管混凝土斜柱的纵向承载力也不致造成较大影响。

玻璃纤维增强聚合物混凝土小型空心砌块复合墙片的抗震性能

针对混凝土小型空心砌块墙体抗震性能较差的问题,提出了将具有良好力学性能的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)片材粘贴在混凝土小型空心砌块墙体表面形成GFRP-混凝土小型空心砌块复合墙体来改善原混凝土小型空心砌块墙体的抗震性能的设想。通过5个试件(含一个对比用的标准试件)的伪静力试验,研究了采用不同纤维片材粘贴方式得到的复合墙片的抗震性能。试验结果表明,复合墙片比原墙片具有更高的受剪承载力、延性和耗能能力。

钢筋混凝土框架顶层边节点在低周交变荷载下的受力性能初探

本文通过四个具有不同配筋构造特点的足尺试件对钢筋混凝土框架顶层边节点梁柱组合件的单向低周交变性能进行了探索性试验,从中了解了在交替加大正负弯曲变形的过程中各组合件的损坏发展过程及破坏特征,以及强度、刚度、延性和耗能性的变化规律。通过对比各项性能对其抗震性能作了初步评价。此外,还对梁、柱主筋在节点内的应变分布和节点箍筋受力状态的实测结果作了分析。

旧工业厂房加固改造与抗震性能研究

对某单层混凝土旧工业厂房进行加固改造,内增轻钢框架结构夹层,并对不同结构单元进行抗震性能分析。受不同地震波激励时,7,8度罕遇地震作用下,加固结构与新增轻钢框架结构层间位移角均满足规范要求;9度罕遇地震作用下,加固结构与新增轻钢框架结构发生碰撞,需提高内部框架抗侧移刚度或增大防震缝宽度;7~9度罕遇地震作用下,新增轻钢框架结构加速度峰值均大于加固结构,且结构损伤指数较小,发生轻微破坏。改造后厂房空间布局划分合理,功能得到提升,承载能力明显提高,且具有一定安全性和经济性。

底层框架砖房抗震性能分析

采用多自由度层间剪切模型，对底层框架砖房１／６比例模型和原型结构进行了动力特性计算和弹塑性地震反应分析，并与１／６比例模型的振动台试验结果进行了对比分析．结果表明，经过合理设计的底层框架砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能，可以应用于７、８度抗震设防区．一层是这种结构体系的薄弱层，且框架柱端，尤其柱脚为薄弱部位，二层与一层的侧移刚度比，在７、８度时宜分别控制在１．２～２．０和１．２～１．６范围内．底层框架砖房的变形属剪切型，地震力沿楼层高度近似呈倒三角形分布，可采用底部剪力法计算结构的水平地震作用，但一层的纵、横向地震剪力设计值均应乘以增大系数η＝１．１＋０．１Ｋ２／Ｋ１，其中Ｋ１、Ｋ２分别为一。

带边框柱剪力墙抗震性能研究

以理想弹塑性钢筋本构关系模型、Hognestad混凝土本构关系模型为基础,采用分层组合法研究钢筋混凝土剪力墙结构,并分析缩尺比为1/15的大型火电厂主厂房纵向带边框柱中高剪力墙模型结构的承载能力、变形、耗能能力等项目。经与实际试验结果进行对比,符合较好。

双肢冷弯C型钢门式刚架节点抗震性能研究

针对双肢冷弯C型钢门式刚架梁柱节点建立ANSYS有限元模型,并进行循环加载计算,提取了节点的应力云图、M-θ滞回曲线和骨架曲线等;考察了该类节点的破坏形态、极限承载力、初始刚度、刚度退化、延性和耗能等方面的性能,探讨了多种因素对节点抗震性能的影响,并对此类节点的抗震性能做出评价,给出设计建议。研究发现:该类节点的破坏形态有节点板弯扭屈曲和梁C型钢弯曲屈曲两种;节点板厚度、螺栓间距、C型钢厚度、腹板高度和屋面坡度的增大可以不同程度地提高节点的承载力和初始刚度,而螺栓直径和翼缘宽度对其影响很小;发生梁C型钢弯曲屈曲的节点较发生节点板弯扭屈曲的节点延性和耗能性能好,符合抗震设计要求。

罕遇地震作用下楼梯位置对框架结构抗震性能的影响

应用结构有限元软件ANSYS14.0,对钢筋混凝土框架结构设置楼梯间的模型进行弹塑性分析,与不考虑楼梯影响的框架结构进行对比,分析整体结构的自振特性、结构内力变化特点和罕遇地震作用下塑性铰的发展特点.结果表明:楼梯间的存在对结构振型影响较小,且对结构整体抗扭转性能影响显著,有则优;楼梯间的平面布置位置对结构的抗扭转能力影响显著,楼梯间离建筑几何中心越远,结构的抗扭转能力增益越显著,反之则弱;同时,其位置对结构构件进入塑性状态的顺序有显著影响,当其离建筑几何中心越远,楼梯越先进入塑性状态,反之结构中的梁构件则越先进入塑性状态.

劲性搅拌桩复合地基的抗震性能

针对劲性搅拌桩复合地基的抗震性能,以ANSYS为工具,考虑桩土上部结构之间的相互作用,对劲性搅拌桩单桩复合地基在不同地震波作用下的响应进行了时程分析;对比了该复合地基与桩基础地震响应的差异,并对影响该复合地基抗震性能的因素进行了研究。结果表明:地震波作用下劲性搅拌桩复合地基单桩的最大弯矩出现在距桩顶0.2L^0.4L处;芯桩越长、面积置换率越大,最大弯矩越大;桩身最大弯矩、剪力、内外芯桩身应力比及上部结构水平位移等与地震波波型有很大关系。在相同地震波作用下,面积置换率对桩身弯矩、剪力的影响最大,而芯桩长度和水泥土模量对桩身弯矩和剪力的影响很小。

大型工业厂房纵向框架—剪力墙结构的拟动力试验研究

通过对大型火电厂主厂房纵向框—剪体系进行拟动力试验 ,研究了此类结构的受力特点、破坏过程、滞回特性、延性、位移反应及耗能能力 ,并提出了改进结构抗震耗能的建议 ;分析了结构构件合理的屈服顺序 ,通过对试验的骨架曲线进行回归分析 ,得出了结构刚度退化规律 .

重力坝坝体开孔对大坝抗震性能的影响

重力坝实际震损多出现在坝体中上部,坝身孔洞也常布置于此,地震作用下坝头孔洞附近成为抗震安全的薄弱部位。以某待建水电站碾压混凝土重力坝厂房坝段为例,基于ADINA有限元软件建立考虑坝体-地基-库水相互作用的三维有限元动力计算模型,研究了在强震作用下考虑大坝开孔与否对坝体自振特性、坝体位移、主拉应力和裂缝开展情况的影响。结果表明,考虑坝体开孔对大坝整体刚度影响不大,但对局部应力影响显著,抗震设计须重视坝体实际开孔情况,采取加强配筋和提高混凝土标号等措施。研究成果可为同类工程抗震设计提供参考。