外肋板节点式钢板剪力墙结构有限元分析

为了深入研究组合钢板剪力墙结构的抗震性能,采用有限元软件ABAQUS对外肋板节点式钢板剪力墙结构模型在低周往复荷载作用下的抗震性能进行了数值模拟,研究了轴压比、墙肢钢板厚度对结构抗震性能的影响。结构表明:各模型试件的滞回性能良好且具有优良的延性和耗能能力。轴压比增大会使结构的承载能力、耗能能力增大,但会降低结构的延性;墙肢钢板厚度对结构抗震性能影响较大,钢板厚度在10mm时,结构的整体性能更好。     

不同轴压比下混凝土Z形截面柱中节点抗剪性能研究

基于钢筋混凝土Z形截面柱框架中间层中节点的低周反复试验结果,利用有限元软件ANSYS建立数值分析模型,对低周反复荷载作用下混凝土Z形截面柱框架中间层中节点受力性能进行了非线性有限元分析,研究了不同轴压比下节点的抗剪承载力性能。结果表明,轴压比的变化对Z形柱中节点抗剪承载力有一定影响,建议实际工程设计Z形柱中节点的轴压比控制在0.1~0.5为宜。     

建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点抗震性能分析

考虑到建筑方钢管高强混凝土双枋柱节点存在较大的地震能量,提出了建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点抗震性能分析,为了实现建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点构件的减震,以实现对其抗震性能的有效控制。在设计了2种新构件和1种对比试件的基础上,分别对2种构件进行循环荷载试验,分析了建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点试件的整体受力过程和破坏模式,实验结果表明,2种新材料的抗外荷载能力均明显高于对比试件,耗能能力也明显高于对比试件,滞回曲线显示出非常饱满的特征,骨架曲线的下降阶段处于平缓状态,说明新材料钢管高强混凝土双枋柱节点能有效提高建筑物的力学性能和抗震性能。     

CFRP组合式加固RC柱试验性能研究及有限元分析

纤维增强塑料(FRP)是一种应用于土木工程结构加固的新型复合材料。本文提出了一种新的碳纤维增强塑料(CFRP)加固方法,在偏压异形柱受拉破坏一侧嵌贴碳纤维板,受压破坏一侧植入碳纤维筋。考虑初始预裂程度、CFRP板槽数量、嵌贴长度、钢筋混凝土(RC)柱柱高、长细比等试验因素,研究了CFRP组合式加固RC柱的性能与效果。结果发现,经CFRP组合式加固后,RC柱的极限承载力显著提高,在受压侧植入CFRP筋,能有效的控制裂缝扩展,增加RC柱的延性。采用有限元软件ABAQUS对CFRP组合式加固RC柱试验进行了有限元模拟,得出了RC柱的荷载-位移(P-S)曲线,与试验数据较吻合,验证了此种加固方法的可行性,并为加固工程施工提供借鉴。     

体外预应力加固钢筋混凝土箱梁挠度和裂缝的试验分析

本文结合实际箱梁结构工程,设计和制作了5片普通钢筋混凝土小箱梁,基于被加固构件不同的初始受力状态,采用了构件予裂、不同张拉控制应力、不同配筋率、不同预应力筋位置等方式,进行了体外预应力加固梁受力性能的试验研究。试验分析了不同初始受力状态结构加固前后裂缝和跨中挠度在各级荷载下的发展规律,并将试验结果与理论计算结果进行了比较,为进一步完善体外预应力加固工程设计理论提供指导。     

高层建筑钢板材料的数值仿真分析

为验证高层建筑所用钢板材料具有较好的抗震耗能作用,采用ANSYS有限元软件对材料的性能作数值仿真,时程分析的方法,计算了建筑钢板材料在静力往复荷载作用下的应力一应变曲线。通过模拟出的滞回曲线形状的特征与常见滞回曲线形状进行对比分析,说明高层建筑所用钢板材料具有较好的抗震耗能作用。     

高轴压比下装配式建筑箱板式钢结构抗震性能研究

为了研究装配式建筑箱板式钢结构抗震性能,选择试验对象及其材料参数,设计与制作装配式建筑箱板式钢结构试件,确定试验地震波,设置试验方案、步骤和加载制度,分析试件滞回、位移时程、骨架抗震性能。试验测试结果显示：在高轴压比下,试件出现了刚度退化、承载力降低、水平极限承载力下降、延展性变差等现象。由此表明,高轴压比下,试件受到地震波作用时,会产生低周反复加载过程,使试件处于三向受压失衡状态,破坏试件结构。因此,需要增加试件箍筋的布置密度,改变钢结构的初始刚度,约束试件核心混凝土,提高钢结构水平承载力,使试件处于三向受压平衡状态,增强装配式建筑箱板式钢结构抗震性能。     

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

建筑抗震设计对结构构件有明确的延性要求。轴压比和剪跨比是影响构件延性的最主要的两个因素，也是一对互成矛盾的因素；本文就高层建筑中混凝土短柱的判定及处理给出了详细的说明。     

建筑抗震设计中短柱问题

在层高一定的情况下,为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大,且轴压比越小截面越大;而截面增大导致剪跨比减小,又降低了构件的延性。众所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱几乎没有延性,在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时,很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌,无法满足"中震可修,大震不倒"的设计准则。为了避免短柱脆性破坏问题在建筑中发生,首先要正确判定短柱,然后对短柱采取一些构造措施或处理,提高短柱的延性和抗震性能。     

多种施工偏差下预应力混凝土空心板的稳定承载力研究

粘贴碳纤维片材加固型钢筋混凝土被称为一类新型混凝土加固方法,在多种施工偏差条件下,实验通过制作4块预应力混凝土空心板试件,在相同截面尺寸和等同配筋率情况下,分析不同粘贴方式和不同碳纤维粘贴量对试件承载能力影响。根据粘贴FRP加固混凝土构件设计指南,从理论角度计算出受到不同荷载力的预应力混凝土空心板极限承载力理论值。在近似均匀荷载力作用下进行抗弯承载力实验,并记录混凝土空心板开裂荷载数据、钢筋及碳纤维应变数据等,比较4块空心板数据值差异。实验结果表明:碳纤维粘贴层数对加固效果产生影响,粘贴层数越多空心板正截面承载力提升越高;通过粘贴碳纤维布对预应力混凝土空心板进行加固后,跨中挠度增加明显,显示碳纤维粘贴量多的板延性好,提升混凝土空心板结构抗弯剪承载力。     

预应力碳纤维布加固技术

本文对现有的碳纤维加固技术进行了介绍,探讨了碳纤维增强塑料加固混凝土结构的优势与缺陷,综述了碳纤维布增强塑料施加预应力后,对加固受弯构件的开裂荷载,极限荷载,抗弯刚度等性能的影响。     

钢管再生混凝土轴压短柱力学性能分析

本文通过实验研究了8个钢管再生混凝土轴压短柱以及2个钢管混凝土轴压短柱,把钢管再生混凝土和钢管混凝土的荷载与变形关系进行了详细的比较。运用数值法对构件的荷载与变形曲线进行了计算,所得的结果正好与本文之前的试验结果完全一致。本文利用有关的章程计算出钢管再生混凝土的强度承载力,并且对章程的适用性做出了详细的分析。     

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。     

整体式拼缝连接的预制楼板——预制剪力墙节点非线性有限元分析

本文利用ABAQUS有限元分析软件模拟了推覆荷载作用下的装配式预制楼板—预制剪力墙中节点试件,通过数值计算结果与试验结果对比证明了模拟结果的有效性。本文还分析了轴压比和楼板配筋率对此类节点承载力的影响,分析结果表明将楼板上端纵向配筋率提升了0.28%,试件承载力提高了53.49%,轴压比由0.13提升到0.19,试件承载力提升不到1%。     

大型火电厂主厂房纵向带边框柱剪力墙抗震性能试验研究

以某大型火电厂主厂房纵向框架一剪力墙结构为原型，选用1／15缩尺模型结构进行了伪静力试验，研究了这类纵向带边框柱中高剪力墙结构的开裂与破坏过程、骨架曲线、刚度退化、延性性能等问题，试验滞回曲线饱满，消能能力强，说明此类中高剪力墙的抗震性能较好。试验承载力验证了《高层规程》提供的公式安全储备较小，宜进行加强。     

大型火电厂主厂房纵向带边框柱剪力墙抗震性能试验研究

以某大型火电厂主厂房纵向框架-剪力墙结构为原型,选用1/15缩尺模型结构进行了伪静力试验,研究了这类纵向带边框柱中高剪力墙结构的开裂与破坏过程、骨架曲线、刚度退化、延性性能等问题,试验滞回曲线饱满,消能能力强,说明此类中高剪力墙的抗震性能较好.试验承载力验证了《高层规程》提供的公式安全储备较小,宜进行加强.     

表面设置防火涂料的RC柱抗火性能分析研究及应用

通过试验反算给出了某非膨胀型的厚度20 mm的防火涂料对应不同温度区间的平均导温系数.随后,利用通用的结构抗火分析软件SAFIR计算和分析了表面设置防火涂料的高强混凝土柱的抗火极限性能,考查了截面尺寸、轴压比、荷载偏心率及配筋率等因素的影响,在此基础上提出了相应的高强混凝土柱耐火极限实用计算公式.研究结果表明:该涂料的平均导温系数随温度升高有所降低;表面设置厚度20 mm的该涂料可明显提高高强混凝土柱的耐火极限,提高幅度达40％～350％.最后对钢筋混凝土柱的抗火性能做了综合分析和总结.     

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。     

快速加载条件下单层钢筋混凝土框架的抗压能力研究

地震对人类的危害极大,在多震地区建筑平面布置要灵活,因此选择更多的为钢筋混凝土框架结构形式,于是,文中为提高框架抗压能力,提出了有效的框架梁柱设计合理控制地震破环顺序的方法,即"强柱弱梁"的设计策略。首先,详细分析钢筋混凝土框架梁、柱构件和框架的延性情况,研究延性较好的梁、柱构件配筋要求和框架柱的轴压比限值,利用比较梁柱延性的方式,取得梁柱截面抗弯刚度的控制条件,再运用力学模型推演出关于梁柱线刚度比的限制理论方程,从而达到混凝土框架抗压能力提高的目的;其次,快速加载前提下,设计并制作出3个单层钢筋混凝土框架试件,假定在改变框架试件配筋率及框架试件梁截面积时保持框架试件柱截面积不变,利用该实验证明了通过增加试件配筋率和减小梁柱线刚度比的方式能够增强框架的屈服强度以及增加延性系数,进而充分证明了"强柱弱梁"设计策略对混凝土框架抗压能力有显著提升。     

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

在高层特别是超高层建筑结构设计中,为满足规程对轴压比限值的要求,柱子的截面往往比较大,在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。短柱的正确判定以及改善短柱抗震性能的措施尤为关键