K型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的力学性能分析

根据偏心支撑钢框架结构在水平荷载作用下耗能梁段发生剪切破坏的特点，在耗能梁段上加了斜加劲肋，设计了5组长度不同的耗能梁段试件，应用分析软件ABAQUS分析了加与不加斜加劲肋的两种情况在循环荷载作用下的滞回性能．结果表明，耗能梁段的长度与Mp／Vp的比值较小时，加斜加劲肋后，框架的弹性位移增大，滞回曲线变得更饱满，耗能能力有所提高．但随着比值的增大，弹性位移减小，耗能能力变差．     

横撑对钢箱系杆拱桥地震响应的影响

以甘肃省兰州市某钢箱系杆拱桥为工程背景,研究了拱肋横撑的布置位置和刚度对钢箱系杆拱桥在地震动作用下地震响应的影响。利用大型有限元软件MIDAS/Civil建立数值模型,模拟计算出拱桥上选定的节点在横向、纵向和竖向三个方向的地震波作用下的地震响应,包括各节点的位移和正应力。结果表明,随着拱肋横撑的布置位置和刚度的变化,拱桥的地震响应发生有规律的变化,这对该类桥型的横撑设计有一定的参考价值。     

曲线箱梁桥变形及受力影响因素分析

为研究连续曲线箱梁桥变形及受力影响因素,结合有限元软件建立连续曲线梁桥数值模型,针对不同固结方式、合理跨径、桥梁坡度和桥墩高度对桥梁主梁位移和弯矩的影响规律进行对比分析。分析结果表明:桥梁采用一处墩梁固结时,曲线梁桥主梁变形最小,受力最均匀;随着桥梁跨径增大,主梁位移和弯矩均逐渐增大,跨径布置为5×20m时,桥梁的变形和受力最为适宜;合适的桥梁坡度可以极大减小曲线梁桥受力;曲线桥梁变形与坡度没有直接关系;适宜的桥墩高度可以有效减少桥梁变形;桥墩高度与桥梁受力没有直接关系。研究结果可为曲线箱梁桥设计优化提供理论参考。     

基于粘滞阻尼器的连续梁桥在地震反应中的响应分析

通过对粘滞阻尼器的力学特性及工作机理进行分析,建立了桥梁使用液体粘滞阻尼器的地震反应分析模型及方程.以某高速公路一连续梁桥为背景建立Midas有限元分析模型,采用非线性动力时程分析法进行地震响应分析,并且对不同的阻尼器布置方案进行比较分析.结果表明,粘滞阻尼器在连续梁桥的抗震设计中有优越的性能,使梁端的位移、固定墩墩底剪力和固定墩墩底的弯矩明显减小;阻尼器的布置方案对桥梁抗震性能影响较为明显.     

考虑楼板效应的钢结构地震反应对比分析

以10层钢结构为研究对象,在罕遇地震作用下,通过ANSYS有限元数值方法,对纯框架结构及偏心耗能支撑结构在考虑楼板作用与不考虑楼板作用情况下结构的地震响应进行了比较分析,结果表明:在考虑楼板作用下纯框架结构顶层位移X、Y方向分别减小了31.3%和33.9%;结构顶层加速度X、Y方向分别增大了39.7%和45.2%.由于楼板的约束效应,结构的整体刚度增加,自振周期减小.考虑比不考虑楼板作用同样的耗能结构耗能能力减小了,在分析耗能结构时不能忽略楼板作用.分析结果为钢结构抗震设计提供了参考.     

植筋混凝土压弯构件的恢复力特性

植筋技术是一种新的钢筋锚固技术，在解决新老混凝土连接、钢筋漏埋、错埋等钢筋生根问题中发挥着重要作用。被广泛应用于结构加固改造中，为研究植筋构件的延性和抗震性能，设计制作了两组六个钢筋混凝土压弯构件。一组为整体浇注的构件，一组为植筋构件，通过试验。对比分析了两组构件在反复周期荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、极限承载能力、极限变形能力与延性。并进行了理论分析，对比分析表明，在植筋锚固长度大于20D的情况下，植筋压弯构件的极限承载能力、极限变形能力和延性等主要力学指标都与整浇构件相当，植筋构件的抗震性能是可靠的。     

非规则高墩大跨连续刚构桥地震响应分析

为得到非规则高墩大跨连续刚构桥的地震响应情况,建立了一致激励和多点激励情况下的运动方程,采用Midas Civil软件建立动力分析模型,输入三向地震波,对比分析了一致激励和多点激励下的地震响应.结果表明:(1)地震荷载作用下扭转效应比较明显,矮墩的弯矩与扭矩均较高墩大;(2)考虑多点激励时,桥梁的顺桥向振动有增加的趋势,对桥墩有不利影响;在顺桥向两桥墩位移时程曲线类似,在横桥向则没有明显的关联.     

夹芯层分层壳单元在夹芯混凝土结构中的应用

现浇混凝土空心楼板、空心剪力墙、复合墙板以及配筋砌块砌体剪力墙等一系列夹芯混凝土结构,因其内部存在不连续的孔洞,或填充或空心,导致结构内部受力异常复杂,其非线性力学性能很难被高效准确地计算为此,在分层壳单元的基础上,针对夹芯混凝土构件的材料布置特点,提出了夹芯层分层壳单元,即通过设置至少2条对称的连续夹芯层,根据截面面积和抗弯刚度相等的原则确定夹芯层厚度和距截面中性轴距离,并以此实现对各组成材料的层划分经混凝土空心楼板及配筋砌块砌体剪力墙试验验证,夹芯层分层壳单元能较好地反映夹芯混凝土构件内部的钢筋、混凝土以及夹芯层的非线性受力性能,计算结果与试验结果吻合较好为此,对采用现浇混凝土空心楼板的湖北某高层钢筋混凝土框架 筒体结构进行了动力弹塑性时程分析.计算结果表明,夹芯层分层壳单元能高效准确地反映空心楼板受力性能,具有良好的工程适用性,在解决夹芯混凝土结构的静动力弹塑性分析方面具有一定参考价值     

速度脉冲地震作用下竖向不规则RC结构抗震位移需求分析

采用8条强速度脉冲地震记录,通过弹塑性增量动力时程分析,研究不同地震动强度水平时竖向不规则质量和刚度布置对钢筋混凝土框架结构抗震位移需求的影响.分析结果表明:速度脉冲地震作用下,楼层质量和刚度突变对结构位移需求有很大影响,地震动强度水平越大影响越显著;顶层质量突变对结构位移需求的影响较大,下部楼层刚度突变对结构位移需求和延性需求的影响很大.     

支杆支座位置对架空连廊连体结构在竖向地震作用下的影响分析

相对于一般高层建筑,连体结构在地震作用下由于连体的存在使得原来独立振动的塔相互作用相互影响,出现连体部分受力复杂、扭转振动变形大等现象.运用结构分析软件ANSYS对9个算例进行建模分析,并比较在竖向地震作用下变换支杆支座位置、连接体的的动力响应.结果表明:增加支杆可有效减弱结构扭转效应,减小连接体的轴力和位移.     

速度脉冲地震作用下竖向不规则RC结构抗震位移需求分析

采用8条强速度脉冲地震记录，通过弹塑性增量动力时程分析，研究不同地震动强度水平时竖向不规则质量和刚度布置对钢筋混凝土框架结构抗震位移需求的影响分析结果表明：速度脉冲地震作用下，楼层质量和刚度突变对结构位移需求有很大影响，地震动强度水平越大影响越显著；顶层质量突变对结构位移需求的影响较大，下部楼层刚度突变对结构位移需求和延性需求的影响很大     

严重震损钢筋混凝土短柱用CFRP加固后的抗震性能试验研究

为研究有效修复严重震损钢筋混凝土短柱的加固方法,并了解震损钢筋混凝土短柱加固后的抗震性能恢复程度,对5个已进行低周往复水平加载试验且严重损坏的钢筋混凝土短柱用CFRP进行加固,并对其加固后的抗震性能进行试验研究.试验通过控制CFRP加固层数与轴压比来探究震损钢筋混凝土短柱用CFRP加固后的力学性能、破坏机理和破坏变形特征.通过观测试验现象,分析实测获得的F-Δ滞回曲线和骨架曲线,分析CFRP加固层数及轴压比对震损钢筋混凝土短柱加固后的承载力、延性、刚度退化及强度退化的影响,并与震损前短柱的对应参数进行了对比.研究结果证明:使用CFRP加固后的震损钢筋混凝土短柱能有效恢复其部分抗震性能,具有较好的延性与耗能能力;震损钢筋混凝土短柱用CFRP加固后可避免脆性破坏.试验研究证明,CFRP加固修复严重震损钢筋混凝土短柱是可行的,研究成果可供实际加固工程参考.     

结构地震响应线性二次型最优迭代学习控制

针对地震作用下工程结构的地震响应,将线性二次型最优控制与迭代学习控制相结合,提出了线性二次型最优迭代学习混合控制方法. 该方法根据迭代学习控制过程中二次型性能指标函数极小化导出施加于工程结构的最优控制力,并依此研究该方法减小工程结构地震位移响应的有效性. 选取典型建筑结构振动控制Benchmark第2 阶段的地震作用Benchmark模型为研究对象,数值仿真结果表明,二次型最优迭代学习混合控制方法能对Benchmark模型的地震位移响应进行有效控制,使控制效果得到一定的改善.     

基于摩擦摆隔震下非对称框架结构的减震分析

根据空间非对称结构框架的特点,通过数值模拟方式分析了非对称结构采用摩擦摆隔震系统对结构在8度罕遇地震作用下的响应,对非对称框架结构设置三组不同阻尼值的摩擦摆隔震层,进行多方面比较分析.结果表明,摩擦摆隔震可显著减小上部结构的地震反应,经过合理设置隔震层阻尼值,可以对隔震层和上部结构位移进行调整,有效控制隔震层的水平位移和扭转振动,控制平-扭耦联作用,同时使底层柱受力单一.     

外包钢加固钢筋混凝土柱非线性分析

利用有限元分析软件ABAQUS,对不同卸载量下外包钢加固后的钢筋混凝土柱进行非线性分析,研究了加固后混凝土柱的破坏特征、受力性能和破坏机理,得到了混凝土、钢筋及外包角钢相应的荷载位移曲线和应力云图。结果表明:加固时柱子卸载50%左右时,承载力提高幅度最大,加固后其受力性能更好。研究可为实际工程的加固设计提供可靠的参考依据。     

阻尼器对高速铁路连续梁桥易损性的影响研究

中等跨径的预应混凝土连续梁广泛运用于高速铁路,以往震害及实验都表明该类桥型在地震下的破坏集中在桥墩和支座位置。为研究阻尼器对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响,以某典型高速铁路连续梁桥为例,采用IDA方法,利用有限元软件OpenSees建立了地震易损性分析模型,定义四种破坏极限状态,并应用基于可靠度理论的概率解析易损性函数表达式获得地震易损性曲线,探讨阻尼器对桥梁地震易损性的影响。结果表明:设置阻尼器使桥梁受力更为合理,可进一步提高桥梁抗震性能。     

桥台高度对肋板式桥台受力特性的影响

基于对运营8m以上有裂缝的桥台调查,总结出桥台高度对桥台的影响比较敏感,因此分析桥台高度对肋板式桥台力学特性的影响就比较有工程实际价值。针对8m以上运营肋板桥台出现裂缝的情况,利用有限元软件Midas/Civil建立40m跨径桥梁,肋板桥台高度分别为8、10、12、14m,基于此分析在汽车中载、偏载、人群荷载、温度荷载、混凝土收缩徐变作用下肋板桥台上部结构力学特性。结果表明:作用荷载不变时,随桥台高度增加台帽顺桥向位移逐渐减小,横向应力以3%的增幅增大。     

高阶振型阻尼对混凝土框剪结构抗震延性折减系数的影响

研究高阶振型阻尼对高层钢筋混凝土框架剪力墙结构抗震延性折减系数的影响.采用5条地震动记录,通过平面结构的地震弹塑性动力时程分析和静力弹塑性分析,以系统位移延性为指标,探讨结构振型阻尼组合数与刚度特征值、竖向不规则对延性折减系数的综合影响.结果表明:振型阻尼组合数对延性折减系数有重要影响,延性折减系数随振型阻尼组合数增加逐渐减小,当振型阻尼组合数较大时,会处于稳定;振型阻尼组合数与刚度特征值对延性折减系数有交互影响,而振型阻尼组合数与竖向不规则对延性折减系数的交互影响不显著.     

高阶振型阻尼对混凝土框剪结构抗震延性折减系数的影响

研究高阶振型阻尼对高层钢筋混凝土框架剪力墙结构抗震延性折减系数的影响.采用5条地震动记录,通过平面结构的地震弹塑性动力时程分析和静力弹塑性分析,以系统位移延性为指标,探讨结构振型阻尼组合数与刚度特征值、竖向不规则对延性折减系数的综合影响.结果表明：振型阻尼组合数对延性折减系数有重要影响,延性折减系数随振型阻尼组合数增加逐渐减小,当振型阻尼组合数较大时,会处于稳定;振型阻尼组合数与刚度特征值对延性折减系数有交互影响,而振型阻尼组合数与竖向不规则对延性折减系数的交互影响不显著.     

粘滞阻尼结构的随机地震响应分析

考虑到地震动具有随机性,利用过滤白噪声地震动模型,采用虚拟激励法对粘滞阻尼结构在随机地震下进行响应分析,建立粘滞阻尼结构的状态空间方程,在状态方程中求解减震结构的响应统计值,对减震结构和非减震结构进行比较分析,得出粘滞阻尼器能将楼层位移减小28%,楼层速度减小32%~45%,层间位移减小28%.并得出使用虚拟激励法能高效快捷求出结构的随机响应的结论.