预应力混凝土框架结构的抗震设计方法研究

采用传统抗震设计方法设计的预应力混凝土框架结构,很难实现"强柱弱梁"的抗震设计原则,从而可能在罕遇地震作用下形成危险的柱铰耗能机制。文章将基于弹塑性分析的设计方法引入预应力混凝土框架结构的抗震设计中,旨在通过采用更为合理的抗震设计,使得预应力混凝土框架结构的"混合耗能机制"能够得以实现;最后对2榀预应力混凝土框架结构进行了设计,并对其抗震能力进行了分析。分析结果表明,采用文章介绍的抗震设计方法,能够实现预应力混凝土框架结构预定的耗能机制,且结构的位移响应和构件的变形能够得到控制,因而是一种更为合理的设计方法。     

预应力混凝土框架抗震结构设计分析

预应力混凝土结构在我国已得到广泛的应用,但对预应力混凝土结构构件的抗震设计研究及建议远不够系统,本文强调结构的抗震性能与抗震能力概念,对预应力混凝土框架抗震结构设计中的几个问题分别作了阐述。     

单向壁式框架剪力墙结构抗震性能的动力时程分析

含有壁式框架的剪力墙结构在结构设计中应用广泛。为了研究框架比例和房屋高度对剪力墙抗震性能的影响,本文利用EPDA建筑结构弹塑性动力分析软件,对不同房屋高度、不同单向壁式框架比例的剪力墙结构进行罕遇地震下弹塑性动力时程分析,并对弹塑性层位移分布、层间位移角分布、最大位移角时刻结构裂缝分布情况等抗震性能指标进行了对比分析。结果表明:随着壁式框架比例的逐渐增大,结构的变形形态由弯曲型过渡到弯剪型,最后趋近于剪切型;楼层层间剪力逐渐减小,最大位移角时刻的裂缝数量增多,位置逐渐下移且主要集中在连梁及底部墙肢上。上述结论在剪力墙结构设计中,对控制壁式框架数量和房屋高度具有参考意义。     

预应力混凝土管桩抗震分析及思考

本文作者主要对预应力混凝土管桩在地震时的受力分析及管桩在地震区的应用提出几点思考.     

预应力混凝土桥墩抗震模型实验与性能分析

基于以往的试验研究进行室内振动台试验,模拟分析了钢筋混凝土墩及预应力墩的抗震性能.与普通钢筋混凝土桥墩相比,预应力钢筋利用预应力的高强弹性提高了墩柱的延性性能,降低了残余位移.由于预应力的存在,使得墩柱刚度较普通混凝土墩大,墩顶位移减小,墩底应力降低,能承受更大的地震加速度波.     

单跨3层预压装配式预应力混凝土框架拟动力分析

通过一榀单跨3层预压装配式预应力混凝土框架拟动力试验,文章研究了预压装配式框架的动力性能、变形能力及破坏机制。研究表明,预压装配式预应力结构在地震作用下具有很强的变形恢复能力,框架整体刚度未出现明显退化,最大层间位移角满足中震变形要求。在预应力筋的约束下,塑性铰首先出现在梁端,且节点核心区未见细微裂缝,可实现"强柱弱梁"及"强节点"的设计要求。采用结构通用有限元分析软件MI-DAS/Gen,对试验框架进行动力时程分析,求出其位移反应,并与试验结果进行比较,两者吻合较好。     

预应力型钢混凝土结构抗震性能研究综述

介绍预应力型钢混凝土结构在我国地震区的工程应用现状.综合现有预应力型钢混凝土结构抗震性能的研究成果,着重从已有试验研究现象出发,探讨破坏形态、承载能力、变形恢复能力、延性、刚度退化和耗能能力等抗震性能及其作用机理.结合现成预应力型钢混凝土结构的弹塑性地震反应分析,分析讨论结构滞回曲线和骨架曲线及所得的恢复力模型,研究结构在地震作用下的全过程反应及其破坏机理并估计结构的抗震能力.     

预应力混凝土空间框架角节点二维抗震性能试验研究

采用二维拟静力试验方法对预应力混凝土和普通混凝土空间框架角节点进行了双向循环加载的试验研究,得到试件的滞回曲线.分析了各个试件的破坏形式、承载力、刚度、滞回曲线、骨架曲线和耗能并应用有限元方法进行数值分析,得出:双向水平荷载作用对角节点构件有明显的耦合作用和扭转效应,节点的破坏形式影响节点的耗能能力和延性,梁的高度也是影响节点破坏形式的重要原因之一.     

高强混凝土框架边节点抗震性能分析

在四榀高强混凝土框架边节点试件的抗震性能试验研究工作基础上,用有限元非线性方法建立了计算模型并进行了简化.对高强混凝土采用等效单轴应变的增量正交异性模型,且考虑裂面效应的反复加载本构关系,对反复荷载下的应力-应变关系作了适当修改;钢筋的应力-应变关系中考虑了反复荷载下的Baushinger效应,同时对其软化段作了相应的简化;在粘结滑移模型中引用了斜压杆单元和反复荷载下的粘结滑移关系.根据以上模型编制了二维非线性有限元程序,并用所编程序对四榀高强混凝土框架边节点进行了分析,计算结果与试验结果符合良好.     

预应力混凝土水平加腋框架节点抗震性能试验

通过6个预应力混凝土框架节点在低周反复荷载作用下的抗震性能试验,对加腋节点和普通节点在模拟地震作用下的破坏形态、滞回特性、特征荷载、延性以及耗能能力等抗震性能进行了对比分析.研究表明,预应力筋不穿柱加腋节点具有良好的延性和耗能能力,其抗震性能不比穿柱不加腋的节点差,能够满足抗震设防要求.最后,提出了加强加腋节点构造要求的设计建议.     

框架-剪力墙结构静动力弹塑性分析

基于退化三线性恢复力模型,建立了框架-剪力墙结构的非线性地震反应分析模型.采用非线性分析程序IDARC2D 6.1对三个典型的10层不同剪力墙数量的框架-剪力墙结构进行了地震反应分析研究,探讨了结构在几种侧向分布力下的推覆反应和在水平地震作用下的动力时程反应.计算结果表明,不同水平荷载分布模式对结构的推覆曲线影响较大,同时表明剪力墙数量的不同对结构的振动特性和地震反应均有一定的影响.     

粘滞耗能支撑框架弹塑性地震时程分析

利用粘滞阻尼器对工程结构进行减震是耗能减震方法中最有效的新型抗震技术之一。结构设计中通常是粘滞阻尼器与钢支撑串联形成粘滞耗能支撑，并将其附设于结构层框架柱之间。粘滞耗能支撑具有显著的耗能特性，可有效地减小建筑物的地震反应。本文结合一采用钢支撑进行抗震加固改造的工程实例，通过粘滞耗能支撑设计对原结构进行耗能减震研究，并进行了粘滞耗能支撑结构的弹塑性地震反应动力时程分析。     

巨型框架减振结构的动力时程分析

巨型框架减振结构具有调谐质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振多种减振功能。文章采用隔震支座将主框架和子框架隔离开来,组成巨型框架减振结构;首先建立了巨型框架减振结构的结构动力模型得出减振结构运动方程,然后运用有限元分析软件SAP2000进行地震反应的线性时程分析,比较巨型框架减振结构和巨型框架抗震的动力响应;结果表明,减振结构方案有明显的减震效果。     

全再生混凝土框架抗震性能

全再生混凝土是指混凝土中的粗细骨料均来自建筑废料,其性能与普通混凝土有一定的区别,因此有必要研究全再生混凝土框架结构的抗震性能。土木工程防灾国家重点实验室研究人员设计一个1/4缩尺8层全再生混凝土框架结构模型,来研究全再生混凝土框架结构的抗震性能。通过研究全再生混凝土框架结构振动台模型试验,揭示全再生混凝土框架结构的抗震性能,并通过CANNY计算软件进行弹塑性时程分析和易损性分析,来综合评价全再生混凝土框架结构的抗震性能。结果表明:通过合理的设计,全再生混凝土8层框架结构基本可以满足8度抗震设防要求。     

预应力混凝土结构的抗震问题

借助国内外的研究成果，阐述了预应力混凝土结构的抗震性能、震害表现及抗震设计要求，并提出预应力混凝土结构的阻尼比及水平地震作用取值的建议，可供工程技术人员参考。     

装配式预应力混凝土框架节点抗震性能的探讨

预应力混凝土框架节点抗震性能的研究是一个不容忽视的问题。文章从施加预应力对节点的影响、预应力框架节点的受力机理以及预应力混凝土框架耗能能力3个方面阐述,论述了装配式预应力混凝土框架节点的抗震性能。     

预应力钢绞线钢筋混凝土框架柱抗震加固设计

框架结构中框架柱是主要承重构件之一,框架柱自身性能对框架整体的抗震性能有着重要影响。目前研究中乏有预应力钢绞线的加固设计研究,因此限制了该项技术在实际工程中的使用。对课题组相关研究成果以及其他相关研究成果和设计规范,从该项技术加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架柱正、斜截面承载力出发,研究了其框架柱抗震加固设计和控制其最终破坏形态的方法。研究表明,预应力钢绞线加固RC柱能够抑制早期RC柱显著提高柱的正、斜截面承载力,抗震方面也能够有效地提高柱的延性以及耗能能力。     

3层预压装配式预应力混凝土框架的静力弹塑性分析

为了进一步了解预压装配式框架的地震反应特征,在1榀单跨3层预压装配式混凝土框架在低周反复荷载作用下的试验基础上,文章采用SAP2000程序对其进行静力弹塑性分析,了解预压装配式混凝土框架的受力性能、变形能力和框架的破坏机制。试验研究表明:在水平和竖向荷载共同作用下,框架梁端负弯矩叠加区首先出现塑性铰,加载后期梁端塑性铰发生充分转动;框架层间极限位移角为1/42~1/67时,承载能力没有出现明显下降。理论分析表明:预压装配式预应力混凝土框架在基本烈度地震作用下,仍能保持弹性状态;罕遇地震下框架最大层间位移角出现在1层,为1/43,与试验值较为接近,小于规范规定的限值1/50。预压装配式混凝土框架具有较好的抗震性能。