风荷载作用下驻马店市高层建筑的剪力墙结构连梁设计研究

高层建筑中剪力墙重要组件之一为连梁,它是剪力墙墙肢间传递荷载力的纽带,在外力荷载作用下,混凝土连梁易受损伤,从而影响剪力墙整体结构。在风荷载作用下,对驻马店市高层建筑剪力墙连梁进行有效设计。为有效分析建筑剪力墙抗震性能,实验设计了两个单跨两层剪力墙试件,试件分别设定为刚度相同的钢筋混凝土连梁及钢桁架连梁。运用倒三角加载模式,对试件实行低周反复荷载实验,对比分别采用钢筋设计及钢桁架设计的不同剪力墙连梁抗震性能差异。从试件裂缝发展规律、破坏形态、延性变化及承载力方面进行数据分析,获得了连梁破坏机理。结果表明,钢桁架连梁剪力墙试件较普通钢筋混凝土连梁试件受力分布更加均匀,刚退化程度缓慢。实验通过提高配钢率获知配钢率高的钢桁架混凝土剪力墙具有更强变形能力及耗能能力。     

浅谈楼梯和楼板抗震设计新要求

从现行钢筋混凝土板武楼梯设计方法分析,楼梯设计时仅计入了恒载和可变荷载,未考虑地震作用的影响,应在设计计算时,将楼梯参与整体计算以考虑地震作用.有学者给出了新型楼梯参与结构整体计算的方法,把楼梯当做斜梁来考虑其刚度.并分析了楼板、梯柱和梯梁在抗震结构中的作用,同时比较了楼梯布置在不同位置对结构的不同影响.     

带腋撑型钢混凝土大跨度框架结构的力学性能

根据广州某工程项目中遇到的工程难题,提出了一种新型带腋撑型钢混凝土大跨度框架结构,通过非线性有限元分析,研究该新型结构的力学性能.结果表明:新型结构和常规的型钢混凝土框架结构相比,其设计控制截面由梁跨中和节点区的梁端、柱端转移了到梁、柱和腋撑的连接处;梁柱节点区和框架梁跨中处设计控制截面弯矩值大幅度降低;在竖向加载下,靠近中柱的梁腋撑连接处首先出现塑性铰,随后塑性铰出现在梁跨中处和靠近边柱的梁腋撑连接处,梁端及节点区受力性能良好,最终边柱腋撑连接处也出现塑性铰;在水平荷载下,远离水平加载点的边柱柱脚为最不利截面,该新型结构具有良好的受力性能、变形性能和较好的抗震性能.     

中日美多层屈曲约束支撑钢框架动力抗震性能比较研究

根据中日美抗震设计规范建立典型多层屈曲约束支撑框架研究模型,通过结构形式、屈曲约束支撑的水平力分担率β和屈曲约束支撑框架首层剪重比CB为模型主要研究参数;并且通过弹塑性时程分析层反应值与屈曲约束支撑需求性能,进而比较中国、日本及美国钢框架的抗震设计方法;研究结果如下:(1)各模型各层层间位移角反应值R,多遇地震时R0.75%、设防烈度地震时R1.0%以及罕遇地震时R1.5%,屈曲约束支撑钢框架结构具有很强的减震性能。(2)最大层剪力反应值分布形式,多遇地震时跟中日美规范静力推倒分析设计层剪力分布形式比较无明显差异。设防烈度地震、罕遇地震时,β=30%的CJ模型,日本规范Ai分布形式各层剪力计算值,能够较准确的评价强震作用下层剪力分布形式;中国和美国规范计算的各层剪力值分布形式接近强震作用下层剪力分布形式。Β=80%的US模型,最大层剪力地震反应值分布形式跟中日美规范计算的各层剪力值分布形式比较,4层以下无明显差异;4层以上地震反应值远大于静力计算层剪力值。     

预应力混凝土异形柱框架抗震性能研究

基于对现有异形柱的研究成果与有关钢筋混凝土非线性力学及预应力结构基本理论,提出了适用于预应力混凝土异形柱框架的非线性有限元分析方法。针对该框架柱截面不规则等特点,运用分区层合截面法、主从系统中的偏心转化法,对框架作适当的单元划分。并通过运用子结构法及静力凝聚法减少计算量。混凝土与钢筋采用差量叠加式模型。预应力用等效荷载法处理。结合逐步加位移自修正法编制了对该结构进行单向及反复推覆分析的非线性计算程序,并验证了用该方法研究结构抗震性能的有效性。     

复合墙板与钢框架剪切挠度强度微观数值分析

对复合墙板与钢框架剪切挠度强度微观数值分析,在土建工程中提高复合墙板与钢框架的强度和抗震性能具有重要意义。为提高建筑的强度和抗震性能,并对复合墙板与钢框架剪切挠度强度微观数值分析,掌握结构损伤激励,分析构建钢筋混凝土柱状结构下的应力损伤模型,在提高建筑强力刚度、减小侧向荷载方面有重要作用。运用ANSYS软件进行微观数值分析,构建建筑体的力学模型。采用响应面法应力-应变新型关系进行动态曲率修正,实现对剪切扰度强度的微观数值分析。实验分析得出,该模型数值模拟分析结果准确,通过准确的微观数值分析,把握墙体的剪切扰度和受力性能,为建筑施工提供数据基础。     

隧道衬砌厚度不足整治支架体系受力分析

衬砌厚度不足直接影响隧道结构整体稳定性及安全性,本文以杭黄铁路建德市境内隧道衬砌厚度不足整治为工程背景,采用有限元软件Midas civil建立了整治支架体系计算模型,分析了支架体系处于最不利工况下对各构件受力性能的影响。结果表明:支架各构件在荷载组合下其强度、变形均满足施工安全需求,所述整治支架体系可对同类型施工起到指导作用。     

线性荷载下混凝土梁抗拉强度幂值函数预测模型

研究线性荷载下混凝土梁抗拉强度幂值函数预测模型,对筋混凝土柱的拟静力试验进行模拟分布,构建钢筋混凝土柱状结构下的应力损伤模型,实现对混凝土梁抗拉强度幂值函数预测,对提高建筑物的强度具有重要意义。进行混凝土抗拉强度线性徐变的本构关系分析,综合考虑混凝土的材料非线性效应与时间非线性效应,根据低短期荷载模型设计混凝土结构的非线性徐变多块结构化网格,得到线性荷载下的混凝土梁多块结构化网格模型。试验采用4点弯曲分级加载方式,分别是试件DSHCW-1、试件DSHCW-2、试件DSHCW-3和试件DSHCW-4,进行幂值函数预测。得到不同等级地震作用下的剩余抗拉强度与承载力数值分析,构建混凝土的抗拉强度滞回曲线,实验结果得出,采用该试件模型,能有效提高混凝土梁的抗拉强度,通过对幂值函数准确预测,对混凝土梁结构的强度提高有较大贡献,为高层建筑抗震设计计算或加固提供数学模型和理论基础。     

强地震下梁-柱结构推覆侧向承载力离散估计

在罕见强地震作用下,准确估计强震作用下的梁-柱结构推覆侧向承载力,预测梁-柱结构的最大弹塑性层间位移,是进行建筑框架设计,提高建筑抗震性能的重要方面。在梁-柱单元模型是杆系结构有限元结构力学分析的基础上,通过多子台地震模拟振动台系统,研究地基变形与整个梁-柱结构体系的动力特性,按照相似理论设计试验模型,考虑SSI效应的地震动输入,基于选用的合理的阻抗函数,提出针对具有整体型屈服机制的梁-柱结构推覆侧向承载力离散估计方法,得出估计公式和分析流程。实验结果表明,该估计方法能准确判断各层出现软弱层破坏机制的可能性大小,较好地预测框架结构的弹塑性地震响应,指导建筑结构的可靠性设计。     

基于滑移理论的装配式混凝土框架延性节点研究

依据我国《建筑抗震设计规范》[1]"三水准"的抗震设防目标,以"延性耗能节点,节点区较弱于预制构件"为基本设计原则,设计"滑移理论"为基础的装配式框架"多重耗能机制"延性节点,考虑到装配式框架侧向刚度较薄弱,沿预制框架梁纵向设置预制框架柱横向支撑,形成结构传力途径与控制结构侧向变形截然分开的新型结构体系。最后对节点关键连接部位的力学性能及影响节点延性性能的关键技术问题:节点耗能机制、滑移路径、延性连杆,进行了分析研究。研究表明,滑移路径对延性节点耗能机制的有效发挥、框架竖向荷载的传递、框架稳定性等起关键性作用;通过改变普通连杆两端的约束条件,可有效改善连杆的延性性能使其成为延性连杆,这对增强延性节点在大震作用下的耗能能力起到了重要作用。