近断层轴向速度地震效应对RC柱抗剪性能的影响分析

研究近断层轴向速度脉冲地震效应对钢筋混凝土(RC)柱抗剪性能的影响.以竖向和水平向恒定振动周期的单个RC柱为分析对象,采用台湾集集地震中3组断层距18条速度脉冲型地震动记录,通过非线性动力时程分析方法,研究断层距、竖向与水平加速度谱值比、柱初始轴压比和剪跨比对RC柱抗剪性能的影响规律.结果表明:轴向速度脉冲地震效应对RC柱的抗剪性能有很大影响;抗剪性能系数随反应谱比值增大而减小,中等初始轴压比与断层距,以及剪跨比与近断层距(0～10km)对柱抗剪性能有交互影响.     

大跨度双向张弦梁地震响应分析

采用通用有限元软件ANSYS,对一个76 m跨的双向张弦梁结构模型进行了地震响应分析.选取3种不同矢跨比及3种不同预应力,分别考虑水平地震作用及竖向地震作用,分析其上部结构的抗震性能.在3种矢跨比情况下,随矢跨比的增大结构抵抗水平地震作用和竖向地震作用的变形能力逐渐增强;在水平地震作用和竖向地震作用下,随矢跨比的增大,轴力都逐渐减小.     

框支剪力墙结构在竖向地震作用下结构和构件的动力分析

运用ANSYS12.0有限元程序对一带梁式转换层的框支剪力墙结构进行了研究分析。首先通过模态分析得到结构的动力特性;其次采用弹性时程分析研究结构在竖向地震作用下结构的动力反应及主要受力构件的内力。研究分析发现,在竖向地震作用下对于框支剪力墙结构转换梁相邻楼层结构形式发生变化的部位易形成薄弱部位。框支柱柱端承受的轴力较大易形成塑性铰,同时转换梁轴向受拉且拉力沿梁跨中向梁端递减。     

新型体外预应力加固混凝土框架柱抗震性能研究

研究新型体外预应力加固约束下混凝土框架柱的各项抗震性能。在ABAQUS有限元软件分析平台上，以轴压比、竖向预应力、钢带预应力3个参数为变量设计10个试件，开展框架柱在水平低周反复荷载下的抗震性数值模拟。与未加固前相比，加固后钢筋混凝土框架柱滞回曲线更加饱满，其中试件混凝土最大应力普遍上升，最高值是加固前的2.0倍；屈服荷载、极限荷载和最大荷载提升显著，提升幅度均大于60%;最大耗能指标增加了1.5倍，延性指标最高提升60%,刚度退化指标平均提高了60%。研究结果充分证明，新型体外预应力加固方法可以有效增强框架柱承载力和抗震性能。     

剪跨比对高强混凝土牛腿破坏形态影响的试验研究

本文依据3个小剪跨比高强混凝土牛腿构件在竖向荷载作用下的受剪破坏试验结果,对不同剪跨比条件下牛腿构件的破坏过程和破坏形态进行了对比分析,总结了剪跨比对牛腿构件承载能力的影响规律。结果表明,小剪跨比牛腿的破坏形态可具体分为斜剪破坏和斜压破坏两种,剪跨比增大会导致牛腿的承载能力减小。     

现浇板对RC框架结构动力特性影响机理分析

应用ABAQUS中提供的Lanczos特征值求解器对钢筋混凝土框架结构进行模态分析,分别分析了楼板质量和楼板的刚度对RC框架结构的自振周期的影响。建立了不带楼板的纯框架模型、不带楼板但梁附加楼板质量源的模型和带楼板的模型,对这3种有限元模型进行模态分析,并通过楼板的质量影响率和刚度影响率来分析楼板质量和刚度对框架结构动力特性的影响。再对单参数和多参数分别进行分析,结果表明单参数的板厚、梁截面、柱截面尺寸变化和多参数的梁柱线刚度比变化对结构自振周期有影响。     

UHPC加固钢筋混凝土柱轴压模拟研究

【目的】为研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC)对钢筋混凝土柱的轴压性能的影响。【方法】选取1个普通混凝土柱和3个UHPC加固的钢筋混凝土柱进行竖向轴压模拟试验，研究不同加固材料、加固层厚度对钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响情况。【结果】研究结果表明：UHPC加固的钢筋混凝土柱和普通钢筋混凝土柱的荷载—位移曲线趋势基本一致，但UHPC加固的钢筋混凝土柱轴压承载力提升更为明显，并且随着加固层厚度的增加，承载不断提高。本研究分别选取20 mm、30 mm、40 mm厚度的UHPC加固层钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱进行承载力比较，加固后的钢筋混凝土柱承载力分别提高了154.6%、192.9%、264.1%。【结论】对试验结果进行分析，为进行承载力试验提供了数据支持，也为工程实际提供理论依据。     

FRP加固钢筋混凝土柱经历模拟地震作用后的长期性能试验与分析

FRP加固钢筋混凝土柱在经历地震荷载作用后的残余性能,对于已建桥梁的加固具有重要意义,而这方面的研究基本上处于空白.此试验制作了8根大比例的钢筋混凝土桥柱模型,采用GFRP和CFRP两种材料对试验柱进行了加固,在轴压比为0.2的恒定轴压力下进行拟静力试验,外包FRP加固层的材料类型和水平延性率是试验的主要参数.5根试验柱在经历有限的地震作用后进行长期轴压试验.受损伤试验柱的长期荷载试验表明:FRP加固柱的徐变变形远小于对比柱的徐变变形;带损伤的加固柱在长期荷载作用下的变形发展与加固柱的损伤程度和FRP的弹性模量密切相关;变形量与损伤程度和加固材料的弹性模量有关,并与持荷大小有关.在试验条件下,带损伤的加固柱长期轴向变形呈稳定态势,并可以用修正现有混凝土徐变计算公式推算.     

辐射式张弦梁结构的地震响应及参数分析

辐射式张弦梁结构是一种受力性能优良的新型空间结构体系,运用时程分析法对结构进行地震响应分析,并对不同参数如矢跨比、垂跨比、预拉力值、撑杆数进行了分析,得出各参数对辐射式张弦梁结构在地震作用下的影响,其结果为辐射式张弦梁结构的设计、研究和应用提供了一定的参考和借鉴.     

节能型砌体剪 压复合受力试验研究

节能型砌体由蒸压加气混凝土砌块和保温砂浆组成,具有轻质、保温等优点.对6个节能型砌体的三皮砖试件进行了沿灰缝截面抗剪强度试验,对7组21个试件进行了斜缝抗剪试验,研究了节能型砌体无竖向压应力时的抗剪强度及不同斜缝抗剪试件的破坏形态、抗压强度和弹性模量.根据剪-压复合理论建立了节能型砌体处于剪-压复合受力时的抗剪强度计算公式,并与试验结果吻合较好,可用于工程设计.     

基于ABAQUS的粘钢加固钢筋混凝土柱的研究

通过有限元软件ABAQUS对7根钢筋混凝土柱(其中6根用粘钢加固)在水平反复荷载作用下的模拟研究,比较分析了粘钢加固前后钢筋混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等。结果表明:粘钢加固可以有效地提高柱的承载力、延性和变形能力,减缓刚度退化,改善钢筋混凝土柱的抗震性能;粘钢加固损伤钢筋混凝土柱的抗震性能与损伤程度、轴压比和加固钢板厚度等因素有关。     

混凝土短柱力学性能试验研究

为了考察轴压比和受火时间对按ISO 834标准升、降温曲线作用后的钢筋混凝土力学性能的影响规律，进行了7个截面为300 mm×300 mm、高度为900 mm的钢筋混凝土短柱火灾全过程作用后轴压力学性能试验.试验结果表明：随着升温时间延长，剩余承载力、刚度、延性呈减小趋势；随着轴压比增大，剩余承载力、刚度、延性基本呈增大趋势，只有试件SI01剩余承载力较大，与其他试件高温后随轴压比增大剩余承载力变化趋势不一致.本文研究成果可供钢筋混凝土短柱高温（抗火）设计和火灾后修复加固时参考.     

标准火灾全过程作用后钢筋混凝土短柱力学性能试验研究

为了考察轴压比和受火时间对按ISO-834标准升、降温曲线作用后的钢筋混凝土力学性能的影响规律,进行了7个截面为300mm×300mm、高度为900mm的钢筋混凝土短柱火灾全过程作用后轴压力学性能试验.试验结果表明:随着升温时间延长,剩余承载力、刚度、延性呈减小趋势;随着轴压比增大,剩余承载力、刚度、延性基本呈增大趋势,只有试件SI01剩余承载力较大,与其他试件高温后随轴压比增大剩余承载力变化趋势不一致.本文研究成果可供钢筋混凝土短柱高温(抗火)设计和火灾后修复加固时参考.     

混凝土框架结构破坏机制研究分析

震后框架结构多为“强梁弱柱”破坏,即框架柱破坏严重,框架梁震害较轻.针对该问题,运用SAP2000软件,以某实际工程为例,采用静力非线性分析方法对框架结构在地震作用下的塑性破坏机制进行研究,采用增大框架柱钢筋强度等级及柱端弯矩增大系数两种方法改善结构破坏机制.结果表明两种方法均能增大柱的抗弯强度,增大结构延性,实现框架结构的强柱弱梁机制.     

带水平分布钢支撑RC框架结构的抗 连续倒塌机理分析

基于备用荷载路径法,分析带钢支撑的钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌机理.以一幢8层钢筋混凝土框架结构为原型,根据支撑在平面上沿结构横向和纵向布置方式不同以及在结构立面上布置于第二层或中间层柱间建立了5种有限元模型,采用备用荷载路径法并考虑构件失效持时的影响,根据底层柱失效位置的不同分为4种工况,对每种工况下的5种模型进行了动力非线性分析.分析结果表明：底层柱失效后,沿结构平面横向和纵向布置钢支撑均可有效提高整体拉结力,从而显著减小破坏部位竖向位移,避免造成破坏范围的扩散;钢支撑改变了框架梁的抗连续倒塌机制,使框架以桁架机制提供抗连续倒塌能力;由于水平分布钢支撑形成了加强层,为兼顾抗连续倒塌性能和抗震概念可将加强层设于结构中间楼层.     

拱型波纹屋盖结构风致振动数值模拟研究

为研究拱型波纹屋盖结构在脉动风作用下的风振响应及位移风振系数,利用MATLAB语言编制波纹拱在不同跨度、矢跨比及支座约束情况下的风速数值模拟程序,得到各节点位置处风压时程,并将风压施加在有限元分析模型的单元上,利用ANSYS有限元分析软件对18m、30m跨波纹拱进行水平及竖向平均风、脉动风作用下的风振响应分析,得到了结构的风振系数.计算结果得出,结构在脉动风作用下位移的变形特点与相应平均风作用相一致,结构在脉动风作用下的各节点竖向位移大于在平均风作用下的位移,且水平脉动风作用下的竖向位移大于在竖向脉动风作用下的位移.风振系数随着结构的跨度增大而增大,支座约束为固支波纹拱的风振系数小于铰支波纹拱,因此提高结构刚度可以降低结构的风振系数.     

西宁体育馆管桁架钢屋盖结构自振特性分析及抗震性能评价

以西宁市海湖新区体育馆为对象,应用有限元软件ANSYS进行了模态分析,研究了高跨比和约束形式对此类结构自振特性的影响.分析结果显示,高跨比仅对结构第一阶自振频率的影响较明显;主桁架结构部分的约束形式对整体结构的自振特性影响较大.该屋盖结构的自振频率分布比较密集,结构的刚度和质量分布比较均匀,抗震设计时需要考虑高阶振型的参与作用.另外,采用时程分析法研究了此体育馆在多维罕遇地震作用下的响应.结果显示,此类交叉桁架结构具有很好的抗震性能.     

楼梯间对框架结构抗震性能的影响分析

利用PKPM 2010V5.2.3软件建立了三个框架结构模型,分析了楼梯间对框架结构的抗震性能的影响.对模型一(楼梯不参与建模)与模型二(楼梯参与建模且楼梯不设置在边跨)、模型二与模型三(楼梯参与建模且楼梯设置在边跨)的振型、周期、结构位移、结构内力进行了对比分析,研究结果表明:楼梯的设置将增大结构的抗侧刚度,减小结构的自振周期;当楼梯设置在边跨时,对结构的受力将产生不利影响.这表明,楼梯对框架结构的影响不容忽视,因此,在结构设计时,应当采取措施减小楼梯对主体结构的影响.     

配箍率对火灾后钢筋混凝土短柱力学性能影响试验

为研究体积配箍率对火灾后钢筋混凝土短柱力学性能的影响，进行了3个常温和9个经历ISO834 1h标准火灾升降温全过程作用后的钢筋混凝土短柱轴压力学性能试验研究了体积配箍率对钢筋混凝土短柱升降温过程中的变形性能及火灾后极限承载力、轴压刚度、延性等力学性能的影响研究表明，随着体积配箍率的增大，火灾后构件的极限承载力、轴压刚度和延性均有不同程度的增大，而变形性能无明显变化     

竖向承载力不规则弯曲型结构抗震延性折减系数研究

研究竖向不规则弯曲型结构的抗震延性折减系数.采用弯曲型多质点系悬臂柱模型,通过修正竖向规则结构的延性折减系数来研究竖向承载力不规则结构的延性折减系数,并分析延性水平、不规则比率和速度脉冲地震效应对修正系数的影响.研究表明：竖向承载力不规则结构的延性折减系数明显小于相应规则结构的延性折减系数,修正系数随不规则比率的减小而减小;速度脉冲地震作用下的修正系数比非速度脉冲地震作用下的修正系数小,且速度脉冲地震效应与不规则比率有交互影响;延性水平对修正系数有一定的影响,但影响规律不显著.最后,通过对计算结果取平均值给出了修正系数的统计值和建议值.