带高端和低端平板滑动支座楼梯抗震性能研究

目的研究地震作用下同时带高端和低端平板滑动支座的现浇混凝土板式楼梯的抗震性能、滑动支座的可靠性以及建筑面层对梯板滑动性能的影响.方法依据《国家建筑标准设计图集》(16G101-2)设计制作了缩尺比例为1∶2的钢筋混凝土框架楼梯,并对其进行拟静力试验.结果试验结果表明:带高端和低端平板滑动支座楼梯的抗震性能较好,平台板和梯板均未发生破坏;带高、低端平板滑动支座楼梯的梯板滑动性能良好,建筑面层强度低,对楼梯滑动性能的影响可以忽略;楼梯间试件的破坏主要集中于梯梁和梯柱;加载过程中梯板下端存在竖向翘起现象,但处于较低水平.结论滑动支座楼梯将梯板和框架脱离,有效避免了梯板构件的斜向支撑作用,表现出较好的抗震性能.     

板式楼抗震设计的建议

通过对5.12汶川地震震害的调查和试验的结果,板式楼梯的梯段板、平台板、平台梁和楼梯柱不仅简单承受竖向荷载,还要承担由地震作用产生的水平荷载。在水平荷载作用下,使得楼梯各构件都处于复杂受力状态。据此分析了现行有关设计规范的不足,对现行的板式楼梯的抗震设计提出了建议。     

考虑楼梯影响的钢筋混凝土框架结构地震反应分析

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用大型结构软件ETABS设计了1个不含楼梯的钢筋混凝土框架模型和2个包含楼梯的钢筋混凝土框架模型,分别采用振型分解反应谱法和底部剪力法对3个模型进行了弹性地震反应对比计算分析.结果表明,楼梯明显改变了结构的抗侧刚度分布、振动模态及梯间框架柱内力分配比例等,其影响因楼梯中间平台与梯间框架柱是否相连而异.模型3是一种可行的方式,建议设计时采用振型分解反应谱法对包含楼梯结构进行抗震分析计算.     

基于性能的RC框架结构现浇板式楼梯抗震性能评估

根据已有楼梯抗震试验结果,给出梯段板抗震性能水平及其量化指标;建立框架结构层间位移角与梯段板抗震性能指标之间的关系,并进行楼梯抗震性能宏观评价;基于梯段板、梯柱、与休息平台直接相连的框架柱等楼梯构件,给出既有RC框架结构板式楼梯抗震性能评估的具体方法和步骤.     

混凝土收缩徐变及施工过程影响的高层框架结构分析

根据某高层混凝土框架结构的特点,建立了该建筑结构的空间有限元计算模型,考虑混凝土收缩、徐变及施工过程分层加载的影响,对该高层混凝土框架结构在竖向荷载作用下的静力性能进行了分析.计算结果表明:与高层混凝土框架结构整体分析相比,考虑混凝土收缩、徐变和施工过程分层加载影响时,该混凝土框架结构的竖向位移、框架梁轴力增加较多,而框架柱轴力变化不大;框架梁的弯矩、剪力变化不显著,框架柱的弯矩、剪力有一定的变化,这些变化应引起工程设计和施工人员的关注.     

带四梯柱楼梯框架结构的模态分析

为了研究不同结构形式的四梯柱楼梯的抗震性能,利用ANSYS软件建立有限元模型,对楼梯结构进行模态分析,从而了解不同结构形式楼梯的受力情况和变形特征.结果表明,四梯柱滑动楼间对框架结构的刚度影响较小,带有无纵向梯梁的四梯柱楼梯间对框架结构刚度影响次之,带有纵向梯梁的四梯柱楼梯间对框架结构的刚度影响较大.     

带腋撑钢筋混凝土框架结构的力学性能

提出了一种新型的带腋撑钢筋混凝土框架结构,研究了该新型框架结构在竖向荷载和水平荷载下的力学性能.和常规的钢筋混凝土框架结构相比,该新型结构的设计控制截面的位置位于梁腋撑处、柱腋撑处以及框架柱底,框架梁端、框架柱端的弯矩、剪力大幅度减小.大尺寸新型框架结构的加载试验和非线性有限元分析结果表明:在荷载作用下,该新型结构的塑性铰首先出现在梁腋撑处,然后才在梁跨中出现,梁端、柱端及节点区受力性能良好,合理的设计可以保证结构具有良好的承载能力和变形能力.     

不同宽度楼梯对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响分析

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用大型结构软件ETABS设计了1个不包含楼梯的钢筋混凝土纯框架模型和2个包含不同宽度梯段板楼梯的钢筋混凝土框架模型,并分别采用振型分解反应谱法和底部剪力法对几种模型进行了弹性地震反应对比计算分析。结果显示：楼梯对结构的抗侧刚度大小及分布、振动模态、梯间框架柱内力分配等有明显改变,顺梯段板布置方向起到类似K形支撑作用,垂直梯段板布置方向起到类似剪力墙的作用;梯段板宽度的变化将显著改变结构在垂直于楼梯梯段方向的地震反应,而对顺梯段板方向结构地震反应改变不明显;建议设计时采用振型分解反应谱法对包含楼梯结构进行抗震分析计算。     

中心楼梯参与整体框架结构计算的地震反应分析

现行的设计和PKPM程序均未考虑到楼梯参与整体框架结构的计算,但5．12汶川地震和4．14玉树地震表明楼梯间的破坏均很严重。利用有限性分析软件SAP2000建立了楼梯布置在几何中心的模型和无楼梯对比模型的框架结构。计算结果表明,考虑楼梯后：楼层位移减小,Y方向（顺着楼梯斜板方向）的刚度大于X（垂直楼梯斜板方向）方向刚度;楼梯间的框架柱的轴力增大了2．6倍,剪力X／Y方向增大了1．6／3倍,弯矩XIY方向增大了1．1／1．6倍;楼梯问梯柱轴力、剪力、弯矩是对比模型相应最大内力的0．71,0．73,0．3倍,说明按构造设计的梯柱也是抵抗地震的薄弱环节,尤其是轴力和剪力。针对楼梯间框架柱和梯柱的加强设计给出了建议。     

建筑物中楼梯结构采用钢结构或混凝土结构的分析和应用

对钢楼梯结构与混凝土楼梯结构刚度的进行分析,结果表明钢楼梯结构的刚度远小于混凝土楼梯结构的刚度。采用软件PKPM2010-V31分析混凝土楼梯结构中影响整体结构刚度的主要构件,结果表明楼梯间刚度对结构(框架结构)整体刚度影响很大,这其中梯板、平台板等构件刚度起了主要的作用。通过刚度比较和整体计算分析,楼梯间可以采用钢结构,且不用考虑楼梯间对整体结构刚度的影响。     

精轧螺纹钢混凝土柱抗震性能理论与数值模拟

为了提出一种混凝土柱的抗震性能计算方法并研究精轧螺纹钢 (PSB) 混凝土柱的抗震性能，基于截面分割法理论，采用MATLAB软件开发了PSB筋材混凝土柱抗震性能计算程序。之后对9个PSB筋材混凝土方柱进行了低周反复荷载作用下的数值模拟。研究PSB筋材混凝土柱抗震性能随着PSB筋材配筋率、混凝土强度和轴压比改变时的变化规律。结果表明:提高PSB配筋率或混凝土强度时，承载力和耗能能力会随之提高；模型S1-1.29相较于S1-0.64承载力提高了37.6%，在5.0%位移角下的累积耗能提高了45.7%；模型S2-60相较于S2-40承载力提高了18.2%，在5.0%位移角下的累积耗能提高了13.8%；增大轴压比时，耗能能力提高，峰值荷载变化不大，峰值荷载对应的位移角减小；轴压比较大时，模型在达到峰值荷载后的水平承载力退化速度加快。     

钢筋混凝土不规则板的极限分析

由于不规则板边界条件的多样性、受力性能的复杂性,要得到其弹性理论解非常困难.板的极限分析方法能有效地解决不规则板在特定条件下的受力分析问题.作者通过选择板的合理内力函数,对钢筋混凝土"L"形不规则简支板在均布荷载作用下可能出现的弯矩和扭矩分布状态,按照极限分析的方法,使板满足平衡方程与边界条件,并使其不违背屈服准则,推导出钢筋混凝土"L"形不规则板极限分析的一般下限解.研究结果表明,推导出的极限荷载值与4块"L"形钢筋混凝土板的试验值比较接近,证明所推导的一般下限解是正确的.     

反复荷载作用下复合加固损伤混凝土柱性能的试验研究

针对柱身已开裂、柱底固定端已形成塑性铰的严重损伤的3根钢筋混凝土柱,采用沿柱高粘贴CFRP布箍和底部固定端反贴角钢的共同加固新方法,可以达到既加固钢筋混凝土柱身,又使柱底重新成为固定端的目的.然后,对已进行加固的3根柱子进行模拟地震作用的水平低周反复荷载试验,研究二者复合加固严重损伤的混凝土柱的性能.基于试验结果,分析了加固柱的延性、刚度和承载力退化规律以及加固材料（角钢和CFRP布箍）的受力性能.结果表明,CFRP布箍可以有效地约束混凝土的横向膨胀;角钢的竖向钢板在柱底部作用最大,均可以达到屈服强度,但距离底部越远的钢板的应力大幅度降低;水平钢板破坏时是压曲破坏.     

钢筋混凝土板有限元非线性分析

本文研究钢筋混凝土板分层的有限元非线性分析方法。将钢筋混凝土板离散成三角形单元,沿板厚再将板分为五层(其中包括一层钢筋层),考虑混凝土材料的非线性性能,采用Fortran语言编制了计算程序。对四点支承、跨中承受集中荷载的板进行了全过程计算。计算得出了荷载-挠度曲线,裂缝开展图式等。并将荷载-挠度曲线与试验结果进行比较,两者吻合较好。     

接触爆炸载荷下波纹钢加固钢筋混凝土板毁伤特征分析

为探究波纹钢加固钢筋混凝土板的毁伤特征,设计了波纹钢加固钢筋混凝土靶板,开展了波纹钢加固钢筋混凝土板的接触爆炸实验,获得了构件典型的毁伤特性,论证了波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能.采用有限元软件LS-DYNA对比了等质量的波纹状混凝土板、等质量平板混凝土板、等质量平钢板混凝土板的破坏模式,研究了波纹钢加固钢筋混凝土板的抗接触爆炸性能,获得了波纹钢加固钢筋混凝土板在不同接触爆炸载荷下钢板的跨中位移变化规律,给出了在接触爆炸载荷作用下波纹钢加固钢筋混凝土板的薄弱方向. 基于量纲分析,建立了该波纹钢截面形状下波纹钢加固钢筋混凝土板的跨中位移关于炸药质量的工程经验公式.      

玻璃纤维聚合物加固混凝土柱抗剪性能研究

对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱的抗剪性能和抗震效果进行了专门研究．共用10根柱进行了低周反复荷载试验,其中2根在原始状态下进行试验以确定其破坏模式,另8根柱预裂后粘贴玻璃纤维布进行修补,然后进行试验．试验结果表明,未加固柱的抗剪强度和延性都比较低,加固后柱的抗剪承载力显著提高,变形性能明显改善．在试验研究的基础上,提出了一种加固柱抗剪能力的分析方法,试验结果和计算结果吻合良好．     

钢板笼约束混凝土组合柱正截面偏心受压承载力分析

在8根偏心受压钢板笼约束混凝土组合柱试验研究的基础上,基于箍筋的拱作用原理和方钢管混凝土承载力的计算方法,参考混凝土结构设计规范中偏心受压柱承载力计算的相关公式,提出钢板笼约束混凝土组合柱偏心受压情况下的正截面承载力计算方法,并将计算结果与试验数据进行对比.结果表明:可采用混凝土结构设计规范提供的方法计算钢板笼约束混凝土组合柱偏心受压承载力,理论计算结果和试验数据吻合地较好.     

钢筋混凝土螺旋形楼梯支承条件与内力关系

研究支座条件对钢筋混凝土螺旋形楼梯内力的影响，分析螺旋形楼梯工程设计中存在的问题，在大量螺旋形楼梯算例分析和内力分布规律研究的基础上，给出一些因素对不同支座条件下各内力比值的影响曲线，为工程设计中考虑支座影响和调整计算内力提供参考。     

核心型钢混凝土柱抗震性能试验及数值模拟

在低周反复荷载作用下,对1个钢筋混凝土柱和8个核心型钢混凝土柱进行试验,研究核心型钢配钢率和轴压比对试件抗震性能的影响.研究结果表明,试件抗震性能随着核心型钢配钢率的增加得到显著改善.采用有限元软件ADINA对试件进行非线性有限元全过程分析,计算得到的试件骨架曲线、应力应变分布和裂缝发展情况与试验结果吻合良好.