弯-剪-扭复合受力CFRP布加固RC梁抗扭性能细观数值分析

为了研究弯-剪-扭复合受力条件下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)布加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)梁的抗扭性能,建立体现混凝土材料非均质性、钢筋-混凝土黏结滑移关系和CFRP布-混凝土相互作用关系的细观数值分析模型。由于缺乏CFRP布加固RC梁在弯-剪-扭复合受力作用下失效破坏的典型物理试验,采用复合对比验证法对数值模型的合理性进行验证,即分别与单独受剪、单独受扭以及受弯-扭复合作用下RC梁和CFRP布加固RC梁的试验结果进行对比验证。进而,基于建立的细观数值分析模型探究了配纤率和扭弯比对CFRP布加固RC梁在弯-剪-扭复合受力作用下抗扭力学性能的影响。结果表明:1)采用CFRP布加固能够显著提高RC梁的峰值扭矩;2)随配纤率增加,RC梁损伤分布范围逐渐变大,CFRP布应变逐渐减小,梁整体峰值扭矩增大,但其增大幅度减小;3)随扭弯比增加,RC梁裂缝分布愈加集中,裂缝与水平方向夹角逐渐减小,梁整体峰值扭矩增大,CFRP布应变减小。建立的考虑弯-剪-扭复合受力作用的数值模拟方法可为后续研究复杂应力状态下CFRP布加固RC梁尺寸效应行为等奠定基础。

脓毒症患者网膜素-1与预后的潜在关联:基于RCS及阈值效应分析

目的 探究脓毒症患者网膜素-1(omentin-1)与炎症标志物的相关性及对预后的影响。方法 选取2021年1月至2023年8月深圳市龙华区中心医院收治的脓毒症患者198例为研究对象,根据28 d预后情况分为存活组和死亡组。比较两组一般资料及网膜素-1、C-反应蛋白(CRP)及降钙素原(PCT)水平;Spearman相关性分析网膜素-1与CRP和PCT的相关性;Logistic回归分析脓毒症预后的影响因素;采用限制性立方样条(RCS)及阈值效应分析网膜素-1与脓毒症预后的关系。结果 198例脓毒症患者28 d存活145例(73.23%),死亡53例(26.77%)。死亡组患者CRP、PCT及网膜素-1水平高于存活组(P<0.05)。Spearman相关性分析显示,脓毒症患者网膜素-1与CRP和PCT均呈正相关(r=0.164、0.162,P<0.05)。Logistic回归分析显示,APACHEⅡ评分(OR 1.286,95%CI1.052~1.573)、SOFA评分(OR 2.731,95%CI1.530~4.874)、CRP(OR 1.053,95%CI1.012~1.096)、PCT(OR 6.187,95%CI2.553~14.996)及网膜素-1(OR 1.007,95%CI1.002~1.012)是脓毒症患者预后的影响因素(P<0.05)。RCS分析显示,网膜素-1与脓毒症预后存在非线性关系(P<0.001);阈值效应显示,网膜素-1影响脓毒症预后的折点为457.81 ng/mL,网膜素-1≥457.81 ng/mL患者死亡的概率随网膜素-1的升高而增加(OR 1.017,95%CI1.012~1.021,P<0.05),网膜素-1<457.81 ng/mL患者死亡的概率随网膜素-1的升高而降低(OR 0.989,95%CI0.985~0.994,P<0.05)。结论 脓毒症患者网膜素-1与CRP、PCT及预后相关,网膜素-1≥457.81 ng/mL患者死亡的危险性随网膜素-1的升高而增加。

基于Switched-RC技术的0.8V带通滤波器

开关电容滤波器是信号处理系统的重要组成模块，设计了一种用于心率检测设备的六阶带通开关电容滤波器。该设计基于开关电阻电容技术，利用开关电阻代替传统的采样开关，实现了更高的采样线性度，是低压下开关电容滤波器正常工作的一种全新实现方案。仿真结果表明，该滤波器在0.8V工作电压下，功耗为0.9mw，输出摆幅可达1.2Vp-p，通带增益为10dB，-3dB带宽为25-80Hz。

RC框架-剪力墙隔震结构地震韧性设计研究

高烈度地区重要建筑往往采用RC框架-剪力墙结构体系,采用隔震技术设计该类建筑,满足《建设工程抗震管理条例》中规定的设防地震下正常使用要求,甚至满足罕遇地震下的高韧性目标需求,成为了该类结构设计的重点难题。该研究以一8度区的RC框架-剪力墙工程为例,对该结构的抗震方案展开了设防和罕遇地震下的地震韧性评价。在此基础上,针对隔震结构提出了3种上部结构设计理念,并设计了3个隔震案例,进行了设防和罕遇地震下的韧性评价。分析结果表明:传统抗震结构在设防地震下无法满足正常使用需求,抗震韧性等级仅为一星;按降一度贴限设计确定隔震上部结构截面且按降一度确定上部结构配筋时,设防地震下需3.1 d的修复时间才能恢复正常使用功能,罕遇地震下的抗震韧性等级为二星;按降半度贴限设计确定上部结构截面,且按降一度确定上部结构配筋时,建筑功能可基本不中断,满足正常使用需求,但罕遇地震下的抗震韧性等级仍为二星;按不降度贴限设计确定上部结构截面且按降一度确定上部结构配筋时,建筑功能完全不中断,满足正常使用要求,罕遇地震下可达到韧性三星。研究的相关成果可为高烈度地区RC框架-剪力墙结构的隔震韧性设计的深入研究提供参考。

功能可恢复RCS混合框架结构研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架结构以其结合了混凝土优异的抗压性能及钢材优异的抗弯性能而受到广泛关注,而可恢复功能结构以其震后快速恢复使用功能的能力,也成为地震工程界研究的新热点。功能可恢复RCS混合框架结构可以在弯矩较大的梁端和柱脚部位设置可更换构件,实现结构的功能可恢复能力。文中简述了近年来功能可恢复RCS混合框架结构研究进展,重点关注各类型功能可恢复钢梁、功能可恢复摇摆柱脚的构造研究,介绍了功能可恢复RCS混合框架结构性能分析研究进展。最后,对功能可恢复RCS混合框架结构仍需深入研究的问题进行了展望。

高烈度区某RC框架-剪力墙结构减震前后抗震韧性对比研究

以位于8度区(0.30g)的某13层RC框架-剪力墙结构作为研究对象,基于《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591—2020),对其减震前后的抗震韧性水准进行了对比分析。结果表明:结构在减震前的抗震韧性等级为零星,修复时间控制了韧性等级,加速度敏感型非结构构件的修复费用主导了总修复费用,结构构件的修复时间主导了总修复时间;采用黏滞阻尼器减震技术后,结构在大震下最大层间位移角和楼面绝对加速度峰值分别降低了23.5%和16.8%;结构构件的损伤得到控制,从而有效控制了结构构件的修复时间,结构抗震韧性等级提升至一星。虽然减震后的楼面绝对加速度也得到了较好的控制,但仍高于加速度敏感型非结构构件的损伤阈值,导致减震前后该类构件的修复时间和修复费用变化不大。

爆炸荷载作用下RC梁-板子结构抗连续倒塌动力效应研究

为研究爆炸荷载作用下建筑结构的抗连续倒塌性能。通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对爆炸荷载作用下钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁-板子结构的抗连续倒塌动力效应进行研究,并对混凝土强度、钢筋配筋率和跨高比等参数进行拓展分析。研究结果表明,通过瞬间去柱模拟爆炸去柱会造成结构残余承载力和结构局部损伤程度偏保守或者偏高的后果。混凝土强度对结构的动力效应影响显著,当混凝土强度大于C40时,结构的压膜及压拱机制已足够阻止连续倒塌的发生。配筋率的提高对压拱机制抗力影响不大,但能显著提高悬链线机制的抗力。跨高比对结构抗力机制的发展有着显著的影响,降低跨高比可以提高结构压拱和压膜机制抗力,但是对悬链线机制抗力影响不大。

不同类型地震动下RC框剪结构协同工作对比分析

确保强震下双重抗侧力结构的协同工作是实现多道抗震防线的关键。基于地震动特性分析,对比了普通地震动、远场长周期地震动、近断层向前方向性地震动及近断层滑冲型地震动作用下RC框架-剪力墙结构的协同工作性能,并分析了刚度特征值及结构周期对其的影响;最后初步提出了特殊地震动作用下RC框架-剪力墙结构考虑内力重分配的框架剪力调整方法,并将其与规范中的调整方法进行了对比。结果表明:三类特殊地震动作用下的框架剪力分担率均大于普通地震动,尤其是远场长周期地震动,在地震动强度较小时也能使框架剪力出现较大增长;周期较大结构的中下部楼层框架剪力增大较快;结构框架剪力分担率随刚度特征值的增大而增大,但内力重分配程度逐渐减小;建议在结构抗震设计时,考虑不同类型地震动特性和刚度特征值对结构内力重分配的影响。

钢筋混凝土柱-钢梁混合结构体系研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合结构体系由钢和混凝土两种不同的材料组成,综合了钢结构和混凝土结构各自优势,充分发挥材料性能,结构形式高效经济且低碳,是国内外研究和应用较多的结构体系之一。对国内外有关RCS节点基本受力性能、抗震性能、受剪承载力计算方法,整体结构抗震性能和抗连续倒塌性能,以及功能可恢复结构的研究现状和最新进展进行了综述和分析。对今后研究重点和发展趋势做了展望,对提高我国RCS混合结构研究和设计水平,推广RCS混合结构的工程应用,具有重要参考意义。

长周期地震动作用下RC框架-剪力墙剧场结构弹塑性响应分析

剧场结构为一种典型的功能复杂、楼板局部不连续且跨度较大的结构。为了研究RC框架-剪力墙剧场结构在长周期地震动作用下与普通地震动作用下的响应差异,以某剧场为例,选取14条典型长周期地震动与7条普通地震动进行弹性及弹塑性时程对比分析。结果表明:长周期地震动作用下结构不能满足小震弹性的需求,观众厅、舞台楼板大开洞周围剪力墙及框架柱损伤较为严重,附属层以上竖向构件的损伤大于附属层以下。最后,提出了考虑长周期地震作用时的合理控制指标,并针对性地提出了结构的抗震措施建议。

Output Feedback Controller Design for Discrete-time Switched Singular Systems

This paper is concerned with the problems of robust admissibility and static output feedback( SOF)stabilization for a class of discrete-time switched singular systems with norm-bounded parametric uncertainties.The objective is to design a suitable robust SOF controller guaranteeing the regularity,causality and asymptotic stability of the resulting closed-loop system under arbitrary switching laws. Based on the basic matrix inequality sufficient condition for checking the admissibility of switched singular systems,together with some matrix inequality convexifying techniques,the SOF controller synthesis is developed for the underlying systems. It is shown that the controller gains can be obtained by solving a set of strict linear matrix inequalities( LMIs). A simulation example is given to show the effectiveness of the proposed method.

RCS刚接节点组合加固有限元模拟分析

为了研究经过预埋式外包钢板-增大截面加固后柱贯通型RCS节点的承载能力和受力机理,结合实际工程,通过有限元软件ABAQUS对钢箍板-增大截面加固体系进行模拟计算,分析了钢箍板-增大截面加固体系核心区在作为刚接节点与铰接节点两种工况的设计荷载作用下,各部分结构的应力分布、损伤情况和节点转角。计算结果表明,在两种设计工况的作用下,各部分结构均处于弹性阶段,距离屈服强度还有较大盈余,混凝土结构局部出现损伤。

RC框架-剪力墙结构的弹塑性时程分析

目的为简化计算过程,提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构的宏观力学模型,考虑剪力墙边柱对扭转的贡献,对框-剪结构进行非线性分析.方法在这一宏观模型中,对钢筋混凝土框架-剪力墙整体结构采用杆系-层模型,混凝土柱和剪力墙采用简化的宏观有限元模型,对钢筋混凝土中的钢筋和混凝土采用不同的恢复力模型进行模拟,结构的反应通过时程分析法获得,并与偏心结构的振动台试验结果进行对比.结果当结构的多数构件的破坏并不十分严重时,整个结构表现出很好的弹性性质,当结构多数构件已经产生一定程度的破坏,且个别构件破坏严重时,整个结构的非线性性质表现明显.计算的钢筋混凝土框剪结构的弹塑性地震反应与试验值符合较好.结论证明了笔者方法是简单而有效的.且结构的偏心将使结构产生扭转,这将使结构的角柱的负担加重,因此,在结构的非线性分析中应充分考虑偏心结构在地震动作用下的扭转效应.

基于MPA考虑土-结构相互作用的RC框架抗震性能的研究

采用ATC-40推荐的土集中参数模型,将土-结构相互作用引入MPA分析中,并考虑重力荷载下的P-Δ效应,研究RC框架的抗震性能。利用SAP2000对一10层RC框架分别进行考虑SSI的MPA分析、Accel和Mode1侧向加载模式的Pushover分析以及非线性动力时程分析,进行不同场地类型下结构抗震性能的评估。多遇地震结果表明:考虑SSI的MPA分析最接近时程分析的结果,顶点位移和层间位移角误差分别在10%和20%以内。罕遇地震结果表明:考虑SSI效应后,常规Pushover分析的误差较大,已不能满足精度要求;而考虑SSI的MPA在一定程度上能评估结构的抗震性能。若结构未倒塌,考虑SSI的MPA能较好地估计塑性铰的分布;若结构倒塌,考虑SSI的MPA得到的梁铰分布与时程分析较一致,然而低估了底层柱铰的塑性变形,但不影响对结构薄弱层的判断。

不等跨布置RC空间梁-板结构竖向倒塌能力数值研究

为研究不等跨布置下RC空间梁-板结构抗连续倒塌能力,利用有限元软件ABAQUS建立在关键柱失效下空间框架结构精细化模型,通过Pushdown分析方法对试验子结构进行数值模拟。分析关键柱失效位置、梁板参数、楼板的损伤性能以及梁端截面内力对倒塌能力的影响。分析结果显示:内柱失效工况下楼板能提供承载力的40%~50%,边柱失效工况下楼板能提供20%~30%的承载力,角柱失效工况下楼板能提供15%~25%的承载力;梁跨度越大,柱失效后结构承载力越低,等跨设计的结构较不等跨设计受力存在“滞后性”,且横向约束对无板结构承载力基本上没有影响;梁板参数对提高结构承载力以及延性有重要影响;小变形下楼板损伤性能可以反映楼板的屈服模式,从而可推测楼板裂缝分布;最后提出了不等跨布置下考虑楼板影响的承载力计算公式。

基于成本-效益准则的高层RC框架结构优化设计(Ⅰ)——方法

成本-效益准则是基于性能的抗震设计的重要原则,该准则在设计中除了考虑技术要素外,还考虑经济、社会等诸多因素,它所追求的设计目标为结构在其寿命周期内的总造价最小。因此,结构全寿命造价评估是基于性能的抗震设计的基本问题。在已有全寿命造价优化模型的基础上,提出了三目标函数全寿命造价优化模型。与已有的全寿命造价模型相比,该模型除考虑结构初始造价、损失期望外,还考虑了反映结构设计与施工复杂性的构件截面类型数量;另外,还将结构在其运行期间的检查、维护费用及由于优化导致建筑使用面积变化所引起的租金收益影响也列入到结构全寿命造价中。最后,基于所提出的优化模型,给出了以多目标遗传算法为搜索引擎、运用MATLAB语言开发的高层RC框架结构基于成本-效益准则的自动优化程序流程图。

RC框架-格构混凝土填充墙结构振动台试验研究

水泥聚苯模壳格构混凝土填充墙体是一种集保温、阻燃、经济于一体的新型墙体,本文对一栋1:1比例单层足尺钢筋混凝土框架-水泥聚苯模壳格构混凝土填充墙模型进行了模拟地震振动台试验,研究结果表明,这种结构具有良好的抗震性能,高宽比大于2的纵墙平面内呈弯剪破坏,高宽比为1的横墙则为剪切破坏。按模型设计的不同连接方式,都能保证填充墙与框架的协同工作。

用于RC框架-轻钢增层混合结构的露出式刚接节点抗震性能试验研究

上下部结构的连接节点是RC框架-轻钢增层混合结构抗震设计的关键所在,对两个上柱分别为工字形和箱形的露出式刚接混合节点进行低周反复加载试验,通过对比分析节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、强度退化、刚度退化、耗能能力,研究了RC框架-轻钢增层混合结构的上部结构截面形式的不同对露出式刚接节点抗震性能的影响。试验结果表明:两个试件均在混凝土梁根部发生剪切破坏,上部为箱形钢柱的节点,滞回环更为饱满,捏拢较少,承载能力、强度与刚度退化能力、等效黏滞阻尼系数、耗能能力等均优于上部为工字形钢柱的节点;保持下部结构不变,上部选用箱形钢柱,有利于提高节点的抗震性能。

钢法兰-榫式连接的装配式RC柱抗震性能试验研究

结合干式连接和湿式连接的优点提出了一种用于装配式钢筋混凝土柱(reinforced concrete,RC)的钢法兰-榫式连接,采用试验方法研究了该类连接的装配式RC柱的抗震性能。设计并制作了1个现浇柱试件和3个钢法兰-榫式连接的装配式柱试件,开展了试件的拟静力试验,研究了各试件的破坏过程及破坏形态,分析了钢法兰-榫式连接方式、钢法兰的钢腹板厚度及混凝土榫头箍筋配筋参数对试件破坏模式、滞回耗能性能、变形能力和关键点处应变的影响。试验结果表明,3个装配式试件的延性系数均大于4.0,变形能力和现浇试件相当,等效黏滞阻尼比均在0.2左右,表现出良好的延性及耗能性能;现浇试件XJ-1与装配式试件ZJ-1以柱底压弯破坏为主,装配式试件ZJ-2和ZJ-3分别发生腹板压弯破坏和榫头剪切破坏,试件ZJ-2的耗能能力较弱而试件ZJ-3的延性较差;腹板的厚度减小会降低钢节点的承载能力并导致腹板和上、下端板的应变增大,混凝土榫头箍筋配筋的减少导致榫头纵筋应变显著增加;装配式柱的柱纵筋的应变与现浇柱相当,表明钢节点能够有效传递纵筋应力。试验结果可为此类连接的装配式RC柱的设计提供参考。

全装配式RC框架-剪力墙结构施工方法及试验验证

以1栋典型的RC框架-剪力墙结构为原型,对其拆分装配方案进行研究。按前述拆分装配方案设计了一个2层2跨全装配式RC框架-剪力墙结构平面子结构模型,并对其进行了低周反复荷载试验,将试验结果与现浇对比试件的试验结果进行对比。结果表明:全装配式RC框架-剪力墙结构中的剪力墙可采用全预制形式,使用灌浆套筒和约束浆锚搭接连接结合的方式来进行连接。这种方式连接可靠,满足实际工程需要,同时可降低成本。分仓式灌浆法可保证灌浆密实,本文提出的连接方案连接性能可靠,可在实际工程中参考使用。