高应力下圆钢管混凝土柱界面粘结性能研究

现阶段钢管混凝土柱推出试验没充分考虑混凝土膨胀性对钢管与混凝土之间粘结性能的影响.为研究混凝土膨胀性对钢管与混凝土之间的粘结性能的影响,以钢管壁厚、混凝土应力水平、长径比及钢管与混凝土之间摩擦系数为参数,设计3组10个圆钢管混凝土柱试件进行推出试验.试验结果表明:两种应力条件下荷载-位移曲线变化趋势基本相同,但高应力条件下承载力较高;混凝土的膨胀性对钢管与混凝土之间的粘结力有较大影响;钢管与混凝土之间的摩擦系数对钢管与混凝土之间的相对位移影响明显;在高应力条件下,荷载较小时,推出量和压缩量基本相同,但随着荷载的增加压缩量增加比推出量增加速度快.

交错桁架体系结构影响系数研究

我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)并未给出交错桁架结构的结构影响系数的具体数值。为明确其结构影响系数的取值,依据相应的规范设计了3个层数为4层、8层和12层的交错桁架结构模型,通过MIDAS Gen软件中的推覆(Pushover)分析得出结构的能力谱曲线,再通过能力谱法得出弹塑性需求谱曲线。将结构的能力谱曲线和弹塑性需求谱曲线族绘制于同一坐标系中,通过试算确定结构的目标位移及求解结构影响系数和位移放大系数的相关点的坐标。根据性能点处的指标评估结构的抗震性能,并求出结构影响系数的值。研究表明:对于选取适当构件截面的交错桁架结构在设防烈度地震和罕遇地震作用下的变形均满足抗规要求;建议交错桁架结构的结构影响系数和位移放大系数宜分别取值为3.0和5.0;通过塑性铰分析,交错桁架空腹处的梁对结构的性能有重要的影响。

网壳结构钢与混凝土组合节点力学性能试验

为研究钢与混凝土组合的网壳节点在轴压和压弯荷载作用下的力学性能,对10个不同参数的钢与混凝土组合的节点进行试验研究.试验构件主要变化参数包括:内圆钢管的壁厚和半径、外圆钢管的壁厚及矩形钢管与外圆钢管的不同连接方式.试验研究表明:在轴压和压弯荷载作用下节点表现出了与钢管混凝土相似的特点,具有较高的承载力和良好的塑性变形能力;内圆钢管的壁厚和半径对节点承载力影响较大,外圆钢管的壁厚对节点承载力影响较小;连接方式对节点承载力影响较大,圆钢管高于矩形钢管的节点承载力比圆钢管与矩形钢管齐平的承载力至少提高15%;轴压荷载作用下节点的破坏方式可以分为中心压缩和梭形偏转破坏;压弯荷载作用下节点的破坏方式分为节点和钢管屈服破坏.

箱型钢板剪力墙滞回性能研究

通过ABAQUS有限元软件建立了钢板剪力墙、加肋钢板剪力墙和箱型钢板剪力墙三种形式的钢板剪力墙,采用低周反复荷载作用下的拟静力数值模拟,对三种剪力墙的承载力、滞回性能、破坏模式、退化性能和耗能能力进行了对比分析。分析表明:箱型钢板剪力墙的破坏模式为加劲肋间的局部屈曲,其它两种钢板剪力墙是以钢板整体屈曲;与其它两种剪力墙相比,箱型钢板剪力墙的滞回性能得到改善和单推承载力显著地提高。

钢板剪力墙结构的结构影响系数研究

现行JGJ/T 380—2015《钢板剪力墙技术规程》未给出钢板剪力墙结构的结构影响系数和位移放大系数。为此,按GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》设计了A、B两组层数分别为4,8,12层的钢板剪力墙结构,通过Midas/Gen对在均匀和倒三角分布荷载作用下单榀和整体钢板剪力墙结构的模型进行静力弹塑性分析(Pushover),得出单榀与整体钢板剪力墙结构的位移放大系数与结构影响系数。分析表明:单榀和整体钢板剪力墙结构在均布加载模式下的结构影响系数和位移放大系数比倒三角加载模式下得到的系数大;单榀剪力墙结构的结构影响系数和位移放大系数比整体钢板剪力墙结构的相应系数大,用单榀结构计算的结构影响系数和位移放大系数不能代替整体计算的系数;建议对层数不超过12层的钢板剪力墙结构的结构影响系数和位移放大系数分别取3.25和6.45。

联方网壳及其弦支结构的冲击性能

应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立50m跨度的单层联方球面网壳及其相应的弦支网壳的有限元模型并进行数值模拟分析,得到联方单层球面网壳及其相应弦支网壳的冲击力、位移及杆件应力随着冲击速度和冲击体重量变化的时程曲线变化规律.通过分析表明联方网壳及其弦支结构的冲击过程相类似,可以分为冲击阶段、稳定相持阶段和衰减阶段3个阶段;网壳杆件突然断裂会导致冲击力发生突然的变化;弦支结构相对于联方单层网壳而言,在相同的冲击速度和冲击重量的作用下,弦支结构可显著减小网壳的最大位移,增加网壳的抗冲击能力;弦支结构索力的增加可适当减小冲击产生的位移,但减小效果有限;径向杆件和环向杆件的冲击应力距离冲击点越远,冲击应力峰值及残余应力也越小.