预应力预制框架边节点设计参数分析

预应力预制框架(简称为PTED框架)结构的受力性能取决于梁柱连接截面处的受力性能。为了研究梁柱连接处关键设计参数对节点受力性能的影响,基于弹塑性有限元分析程序OpenSees,提出PTED节点的数值模拟方法,对关键设计参数进行参数化分析,并在参数分析的基础上,给出一些相关的设计建议,从而为确定PTED框架结构的设计方法奠定理论基础。

预应力自复位混凝土框架节点抗震性能数值模拟

预应力自复位混凝土框架结构(简称PTED结构)具有独特的受力性能。为了研究其抗震性能,基于弹塑性有限元分析程序Open Sees,提出PTED节点的数值模拟方法,并利用编制的角钢拉压恢复力模型,对5个PTED节点的低周往复荷载试验进行数值模拟并与试验结果对比。研究结果表明:通过合理的建模和参数选择,采用Open Sees有限元分析程序可以较准确地模拟出试件试验过程的滞回曲线,数值模拟所得的各极限状态点对应的荷载及位移与试验结果较吻合,同时可准确地模拟出角钢、预应力筋及梁端截面的力学行为。采用该文方法进行的数值模拟与试验结果吻合较好,精度可满足工程需求。

自复位预应力预制框架结构目标位移的简化预测方法

本文介绍中长期弹塑性体系在地震下的最大位移的简化计算公式。在自复位框架节点拟静力试验研究的基础上,讨论强度折减系数和滞回耗能系数对自复位框架结构位移的影响规律。基于Open Sees分析平台并运用简化计算公式,通过算例给出自复位框架结构在罕遇地震下的最大位移的计算过程。对框架结构算例进行动力时程分析并验证计算结果的准确性。

预应力自复位预制框架中节点试验研究

为了研究预应力自复位混凝土框架结构的抗震性能,分别进行了一榀预应力自复位预制框架中节点和现浇框架中节点的低周往复荷载试验。试验结果表明:与现浇框架中节点相比,预应力自复位预制框架中节点损伤主要集中在角钢上,梁、柱构件及预应力筋基本保持弹性;预应力自复位预制框架中节点的残余变形远远小于现浇节点,能量耗散系数约为现浇节点的一半。

自复位预应力预制框架静力弹塑性分析

采用基于能量概念的简化公式确定自复位预应力预制框架(PTED)结构的目标位移。建立PTED结构的有限元分析模型,对PTED结构进行静力弹塑性分析,验证大震下结构的层间位移角,梁、柱连接处及柱底转动能力能否满足规范要求。探讨PTED结构中梁的伸长效应及底层柱纵筋取值对结构受力性能的影响。研究结果表明:结构的最大层间位移角,梁、柱连接处的转角及柱底塑性铰满足大震下的变形要求,结构为梁铰耗能机制、抗震性能良好。梁伸长对梁、柱的局部受力性能影响较大,但对框架结构整体性能影响不大。在结构设计中应合理估计底层柱纵筋面积,以期得到较优的抗震性能。

某工程托梁抽柱改造的方案设计

文章结合无锡某工程,为了满足使用功能的要求进行了托梁抽柱改造方案的设计。通过两个方案的计算比较,最后选择托梁吊住原梁,并结合采用体外预应力技术,对整体结构进行了设计计算。

基于OpenSees螺栓顶-底角钢节点的抗震性能数值分析

螺栓顶-底角钢节点是一种有效的半刚性节点形式,为了研究其抗震性能,提出螺栓角钢的双线性恢复力模型,并采用有限元软件OpenSees进行数值分析。有限元分析以2个既有试验为模型,采用基于纤维模型的非线性梁柱单元模拟钢梁与钢柱,在梁柱结合部位采用零长度连接单元模拟连接角钢的作用,采用自适应非线性求解法进行数值分析。结果表明:数值分析较好地模拟了节点的弹塑性性能,基于OpenSees的分析模型适用于该节点的非线性分析;推导出的螺栓角钢双线性恢复力模型能够较好地模拟节点的作用,具有适用性。

混合装配式短肢剪力墙弹塑性分析

提出一种新型的混合装配式短肢墙,并采用有限元软件DRAIN-2DX编制相应的程序对一榀装配式剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,随着各极限状态相继出现,结构的刚度不断退化,至连梁软化,趋于平稳;结构侧移曲线为上部有剪切段的弯剪形;在加载过程中,结构的耦联率基本保持不变,耦联率不宜过大。结构具有较好的延性和良好的抗震性能。

自复位预制框架边节点组件受力性能试验研究

基于可恢复功能结构的理念,提出新型自复位预应力预制节点(PTED节点),该节点通过预应力筋和高强摩擦螺栓将预制梁、柱和耗能角钢拼接在一起形成节点,预应力筋、梁、柱和耗能角钢可看作节点的组件。为了研究节点组件对节点受力性能的影响,进行了系列的低周往复加载试验,首先对PTED边节点进行试验,研究PTED节点整体的抗震性能,然后用新角钢更换受损的角钢,重新对其进行低周往复加载,探讨更换受损角钢后节点的抗震能力,然后分别试验研究了预应力筋和角钢对节点的受力性能的贡献。试验结果表明PTED节点是PT节点与ED节点的组合,节点在具有较好的自复位能力的同时,还具有较好的耗能能力。节点层间位移角加载到4%时,梁、柱及预应力筋基本保持弹性,可重复使用;节点损伤主要集中在角钢上,更换受损角钢后,节点的抗震能力基本等同于未受损的节点。