加设支撑九层板柱结构的动力分析

板柱结构抗震性能较差,为了提高其抗震性能,提出了一种加设支撑的板柱结构体系,讨论其动力性能,并对其进行了加速度反应谱分析,与原结构及加设剪力墙的结构进行对比,效果较好。     

钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架拟动力试验

为了研究地震作用下半刚性钢管混凝土框架结构的动力性能与破坏机理,进行了两榀钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟动力试验,以El Centro波作为拟动力试验的激励输入,获得不同地震加速度峰值下结构的动力响应和破坏模式.分析了在地震作用下组合框架的滞回曲线、动力放大系数、阻尼比、刚度退化规律和耗能能力等抗震性能指标,研究了结构在不同地震波阶段的位移时程曲线和加速度时程曲线等动力响应,比较了柱截面形式和端板类型对组合框架结构抗震性能的影响.试验结果表明,在柱截面宽度和含钢率相同条件下,采用单边高强螺栓端板连接,方钢管混凝土框架的刚度大于圆钢管混凝土框架,但其延性系数小于圆钢管混凝土框架;该类型半刚性组合框架具有良好的抗震性能,连接可靠,可以在实际工程中推广和应用.     

不同板中配筋形式下板柱结构的连续倒塌性能

在爆炸、冲击等偶然荷载作用下,钢筋混凝土(RC)板柱结构中承重柱失效可能导致结构发生局部或整体连续倒塌破坏.为了研究板中配筋形式对RC板柱结构抗连续倒塌性能的影响,制作了2个1/3比例的板柱子结构模型,通过单调静力加载试验研究了角柱缺失条件下结构的连续倒塌性能.试验研究表明:在混凝土板内配置连续上层钢筋可以有效减小板上裂缝的宽度;与板中采用非连续上层配筋的试件相比,采用连续配筋试件的屈服荷载、第一个峰值荷载和极限承载力分别提高了38.4%、31.8%和7.5%,在动力荷载作用下试件的抗倒塌能力也得到了明显提高;板中拉膜效应对于塑性铰线机制失效后结构的抗倒塌承载力贡献显著.     

钢梁与PEC柱组合结构的抗震性能分析

对钢梁与PEC柱半刚性连接组合结构进行抗震性试验研究,共设计了4榀不同连接类型的整体框架试件。通过施加低周水平反复荷载,研究钢梁与PEC柱组合结构的协同工作性能,分析端板厚度、角钢设置、螺栓间距等因素对整体框架抗震性能的影响。试验结果表明:组合结构屈服机制符合"强柱弱梁"的抗震设计要求,梁顶翼缘变形严重并形成塑性铰,柱根部鼓曲进入塑性。增加端板厚度和减小螺栓间距可以增大转动延性、提高承载极限、改善初始刚度;各框架延性性能良好,其位移延性系数均大于2.6,且端板连接的框架延性高于角钢连接的框架;等效粘滞阻尼系数he的数值在0.84～1.14之间,各框架抗震性能良好。     

内爆炸作用下地铁车站结构的动力响应与破坏分析

地铁车站环境封闭,一旦其内部发生意外或恐怖爆炸事件,结构会在爆炸波的冲击作用下产生强烈的动力响应和局部破坏.采用数值方法对地铁车站在背包炸弹等中小型爆炸装置产生的内部爆炸作用下的结构动态响应进行了分析,得到了梁、板、柱等主要受力构件的位移和应变等动力响应,同时分析了炸药量、构件配筋率以及土-结构相互作用等因素对结构主要受力构件响应的影响.研究表明:在内部爆炸作用下,地铁车站的站台板是结构中破坏最为严重的构件,临近柱和中板会产生开裂等轻微破坏;结构的动力响应随炸药量的增大而增大,随构件配筋率的增大而减小;土-结构相互作用对于距离爆源最近的梁、板、柱构件响应影响较小.     

新型钢管混凝土板柱结构中柱节点抗震性能试验研究

对5个新型钢管混凝土板柱结构中柱节点的模型试件进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析并评价了不同配筋方式对其破坏形态、滞回特征及延性等抗震性能的影响.试验结果表明：新型钢管混凝土板柱节点在低周反复荷载作用下具有良好的受力性能,其构造方式能够满足＂强柱弱板＂的抗震设计原则;在柱上板带配置抗冲切箍筋能有效提高节点的抗震性能;无论是否配有抗冲切箍筋,弯曲破坏时节点的塑性变形能力和抗震性能均优于发生冲切破坏的节点.     

多层异形柱框架结构的抗震分析

框加结构具有较好的抗震性能,灵活的使用空间,例题其柱截面较大,墙面凸处,影响使用,针对多层建筑的结构计算采用设计中常用的振型分解地和动力时程法,研究多层建筑中异形柱框架结构的动力特性,并对结构进行抗震分析。结果表明,异形柱框架结构的抗震性能完全可以满足规范的要求。     

装配式钢-混凝土组合框架动态倒塌性能研究

装配式钢-混凝土组合框架在工程中的应用日益增多,但是目前有关其抗倒塌性能的研究鲜见报道。为了研究装配式钢-混凝土组合框架的动态倒塌性能,文中首先设计了2个缩尺的装配式组合框架子结构试件,对其开展了动态抽柱试验,研究了此类框架结构在不同倒塌荷载工况下的动态倒塌行为,并评估预制混凝土板分段对框架动态倒塌行为的影响;然后,基于试验结果建立了装配式组合框架倒塌荷载等效动力增大系数DIF的计算模型。结果表明：在1倍倒塌荷载(30 kN)和2倍倒塌荷载(60 kN)的作用下,装配式钢-混凝土组合框架子结构的主要损伤为靠近边柱的框架梁端混凝土板的开裂;中柱失效后,剩余子结构仍具有较好的承载能力和整体刚度,在这两种工况下结构不会发生倒塌破坏;在相同倒塌荷载作用下,装配式组合梁框架受到的冲击效应大于现浇混凝土组合梁框架;混凝土板分段预制对组合框架子结构的基本动力特性影响不大,但会导致组合梁端钢梁应变和预制混凝土板中纵向钢筋应变的动力增大系数变大;2个试件失效柱位移动力增大系数介于1.38～1.65之间,在部分情况下应变的动力增大系数大于2.0;基于试验结果建立的装配式组合框架倒塌荷载等效动力增大系数DI...     

ALC板防护下的方钢管混凝土组合异形柱耐火试验

钢管混凝土柱的耐火性能研究已有相当的基础,但是方钢管混凝土组合异形(SCFRT)柱的防火研究尚属空白.对于SCFRT柱结构,目前不具备既经济又安全的防火涂料合理设计方法,本文采用蒸压轻质加气混凝土(ALC)板进行保护,并对其进行耐火性能试验研究.试验结果表明,采用ALC防火板保护的组合异形柱可满足防火规范中对于一级耐火等级柱构件的耐火极限要求;防火板温度大大滞后于炉膛温度的升高,体现出了ALC板良好的防火性能;异形柱的钢管柱虽截面较小,但其内填混凝土仍具有一定的吸热作用;该防火板外包下,异形柱各单肢柱间形成空腔,空腔对内部柱子有一定隔热保护作用;试验中异形柱和连接板件等结构构件温度均低于角钢连接构件,且一直处于较低温度状态下,结构整体体现出良好的耐火性能.该试验温度测点布置细致,得到异形柱在同一横截面的近似温度分布,为进一步的有限元分析奠定了基础.     

板柱-剪力墙结构中剪力墙合理数量的研究

板柱-剪力墙结构是一种新型的建筑形式,日益受到世界各国的广泛关注.而我国对此结构的研究还很少,尤其是在地震区使用该结构时,由于没有一个明确的最优化方法,工程师出于对结构安全性能的考虑会把剪力墙的数量设计的过多,没有充分利用剪力墙的承载能力,造成了一定的浪费.而且,目前针对该结构的研究并不成熟,经验较少,规范中也未明确给出其经济性指标.因此,进行结构设计时,在满足建筑使用功能的前提下,同时综合考虑结构的经济性和剪力墙的抗侧移能力,对板柱-剪力墙结构中的剪力墙的合理数量进行研究分析显得尤为必要.本文对建筑高度54m(层数为15层)的板柱-剪力墙结构在8度(0.2g)抗震设防烈度下,选用6种布墙率,分别对结构的抗震性能进行反应谱分析、弹性动力时程分析和静力弹塑性(PUSHOVER)分析.根据结构的周期比、剪重比、基底剪力、层间位移角以及塑性铰出铰情况,确定最接近规范限值的剪力墙布墙率.分析结果表明:在板柱-剪力墙结构中的剪力墙最佳布墙率为3%,此时的塑性阶段层间位移角为1/222.     

钢筋混凝土十字形异形柱-板柱连接抗弯承载力的研究

为了研究柱截面形式为异形柱的板柱连接冲切受力性能,进行了柱截面形状分别为3种典型异形柱(十字形、T形和L形)和对比方柱所构成的板柱连接的冲切特性试验.根据所进行的柱截面为十字形异形柱-板柱连接冲切特性的试验成果,提出了十字形柱-板柱连接的屈服线形式,并应用屈服线理论,导出了十字形异形柱-板柱连接的抗弯承载力表达式.该式形式简单、应用方便,其理论计算值与试验值比较,符合较好.结果可供类似柱形的板柱连接强度计算时参考.     

地震作用下方钢管混凝土板柱结构抗侧刚度的分析研究

本文针对地震作用下普通钢筋混凝土板柱结构抗侧刚度差的问题,运用ANSYS有限元分析软件建立了9柱4区格的方钢管混凝土板柱计算模型,分析影响方钢管板柱结构抗侧刚度的主要因素。且在相同的柱网尺寸和荷载作用下,对比分析了方钢管板柱结构和普通钢筋混凝土板柱结构的抗侧刚度,说明方钢管板柱结构是一种值得推广应用的结构形式。     

基于纤维材料模型的无梁结构推覆分析

本文基于通用有限元程序ABAQUS的用户子材料接口,开发了适用于纤维梁单元的UMAT模型,采用纤维梁单元和UMAT模型对一个典型的8层无梁结构进行了静力弹塑性分析,研究了无梁结构的抗震性能,发现无梁结构在地震作用下楼板容易出现塑性铰,避免了典型框架结构中容易出现＂强梁弱柱＂的设计误区,在满足合理配筋要求的条件下,无梁结构的抗震性能可以满足规范的要求。     

基于压缩薄膜效应对无梁楼盖中钢筋混凝土板柱节点极限冲切承载力的计算方法

从过去的试验数据和数值模拟分析可以看出,无梁楼盖在板柱节点处的破坏形态通常表现为冲切破坏。基于其破坏形式的分析,该结构类型的冲切承载力可分为弯切承载力和剪切承载力。承载力的类型取决于结构的混凝土强度和配筋率。计算无梁楼盖在板柱节点处的承载力的常规方法是采用单独的板柱节点,但由于压缩薄膜效应的存在,实际的承载力比常规方法计算的值要大。为了准确计算该处的极限冲切承载力,本文建立了基于压缩薄膜效应的计算模型。通过与多组试验模型对比发现,该模型的计算结果与试验结果吻合良好,可供结构设计使用。     

现浇混凝土空心楼盖非线性分析

现浇混凝土空心楼盖是三维受力板柱体系,两方向截面抗弯刚度不等。本文通过介绍混凝土本构关系、材料非线性理论,运用国际通用分析软件ANSYS中SOLID65单元对此空心板进行非线性仿真分析,给出了空心楼盖在竖向均布荷载下最大Mises应力分布、第一批、第二批裂缝等值线图。     

竖向荷载和不平衡弯矩共同作用下板柱节点的设计

在试验研究和理论分析的基础上,给出了普通板柱节点和配置抗冲切钢筋板柱节点的受冲切承载力计算公式,同时给出了板柱节点在竖向荷载和不平衡弯矩共同作用下等效竖向荷载设计值的计算方法,简化了复杂受力条件下板柱节点的设计．试验研究表明,抗冲切锚栓是有效的抗冲切钢筋类型,不但能提高板柱节点的受冲切承载力,而且能改善板柱节点的延性．抗冲切锚栓的布置方式包括正交布置和径向布置,且抗冲切锚栓应在柱周边区域均匀分布．本文给出了板柱节点抗冲切的设计步骤和方法,并给出抗冲切锚栓的设计方法和构造措施．同时给出了板柱节点配置抗冲切锚栓的算例,验证了抗冲切锚栓的设计方法,可用于板柱节点的工程实践．     

浅谈混凝土大坝裂缝成因及其预防措施

随着社会经济的发展，混凝土结构在工程建设中得到了广泛的应用。但大体积混凝土结构如混凝土大坝在施工及运用期间极易出现不同程度、不同形式的裂缝，对结构安全和正常运用产生了不利影响，严重影响工程寿命和经济效益的发挥。为此，本文对混凝土大坝结构中常见裂缝的成因进行具体分析．并在此基础上从结构、材料、施工及综合治理等方面提出了预防措施，从而可为混凝土结构的设计、施工和管理提供一定的理论指导。     

浅析各国规范有关板柱节点的规定

国内外研究机构对板柱节点处的脆性冲切破坏进行了大量试验研究,在此基础上各国建立了各自的建筑设计规范。通过对比和分析各国规范关于板柱节点的条文规定,指出我国目前规范中计算公式存在的不足,提出改进建议。     

钢结构发展与应用中的问题

文中分析了钢结构的特点 ,总结了钢结构在高层结构、大跨结构、住宅结构、轻钢结构和钢管混凝土结构中的发展与应用。提出了认识、材料、人才、规范和设计程序是限制钢结构发展的主要问题 ,并对这些问题进行了分析