建筑结构抗震试验方法综述

本文介绍了拟静力试验、拟动力试验、振动台试验的特点,对运用抗震试验方法评定建筑结构的抗震性能、抗震能力进行了阐述。     

组合砌体墙的抗震性能试验研究

通过6片组合空心砖砌体墙的低周反复试验，分析了这种砌体剪力墙的破坏特征及基本抗震性能，并分析了影响墙体抗剪强度的各种因素。     

再生混凝土多孔砖墙体抗震性能试验

为了考察再生混凝土多孔砖墙体的抗震性能,进行了3片再生混凝土多孔砖墙体在不同竖向荷载作用下的水平低周反复荷载试验,分析了墙体的受力全过程、破坏特征及极限承载力,探讨了墙体的滞回特性、骨架曲线、延性、耗能能力等抗震性能.结果表明,再生混凝土多孔砖墙体的受力全过程、破坏形态和普通混凝土多孔砖墙体基本相同,再生混凝土多孔砖墙体的滞回曲线较饱满,延性系数较高,耗能能力较强,具有良好的抗震性能,墙体的刚度退化趋势大致相同.再生混凝土多孔砖墙体在无竖向荷载作用下破坏时的裂缝数量较少,主裂缝明显;在施加竖向荷载后破坏时裂缝细而密,无明显主裂缝,表明随着竖向荷载的增加,墙体受力均匀,强度得到发挥.参考现行规范和已有研究成果,提出了再生混凝土多孔砖墙体抗震受剪承载力计算公式.研究成果可供再生混凝土多孔砖的工程应用参考.     

高层建筑中非结构构件的抗震性能试验分析

当前针对主体结构抗震性能的研究很多,但针对非结构构件抗震性能研究较少。为此,对高层建筑中非结构构件的抗震性能进行试验分析。利用统一建筑规范对非结构构件抗震计算进行规定,通过FEMA273、FEMA356依次对非结构构件性能与设计方法进行规定。选用楼面反应谱法对非结构构件抗震性能进行分析。将加速度看作调整核心,完成对加速度时程曲线振幅的调整,将其看作试验加速度波。地震波选用EL Centro-NS、Taft-NS与天津-NS地震波。通过ANSYS软件建立模型,获取不同楼层楼面反应谱,通过时程分析,采用ANSYS软件对吊顶抗震性能以及有无设置45°悬吊线吊顶抗震性能进行分析。通过非结构构件模拟器进行浮放设备抗震性能试验分析。依据试验得出以下结论：楼层越高,吊顶和浮放设备越容易在地震作用下被损坏;设置45°悬吊线能够有效提高抗震性能。     

建筑结构基于性能的抗震设计方法

基于性能的抗震设计理论和方法是目前世界各国学术界和工程界广泛关注的课题。作为一种更合理的设计理念,它代表了未来结构抗震设计的发展方向,本文阐述了基于性能的抗震设计理论的提出背景、地震设防水准、结构的性能水平及其量化指标、抗震设计的目标性能以及常用的抗震设计方法,提出了目前基于性能的抗震设计理论研究中存在的主要问题和今后需要进一步研究的方向。     

福建土楼混合结构抗震性能的数值模拟分析

研究福建土楼外部夯土墙和内部木构架对土楼整体抗震性能的贡献,探讨方形和圆形土楼抗震性能的差异.采用有限元数值模拟方法,选取与福建土楼地质条件相近的两组天然地震波(EL Centro波和Taft波)和一组人工地震波,以圆形土楼承启楼和方形土楼世泽楼为例进行分析.分别对外部夯土墙和夯土-木构架混合结构进行计算,得到在地震作用下的应力、层间相对位移、层间位移角、木结构承受的水平地震剪力等性能指标.结果表明:地震力主要是由夯土墙的惯性力引起的,夯土墙占水平地震总剪力的97.4%;圆形土楼的应力和应变比方形土楼更均匀,空间整体性更好.     

某带转换层和错层的高层建筑结构的抗震性能分析

以某带局部转换层和错层的高层剪力墙结构为例,采用结构设计软件 PKPM 进行建模和分析,对结构整体抗震性能进行评估。结果表明：结构具有良好的承载力和屈服机制,满足预期的抗震性能目标,可供同类工程参考。     

不同加载路径下RC墩柱抗震性能试验研究

通过7个剪跨比为3的钢筋混凝土(RC)墩柱试件拟静力试验,研究了不同加载路径对RC墩柱抗震性能影响.结果表明:试件破坏形态均为压弯破坏,主要破坏特征为纵筋受压屈曲、受拉断裂或混凝土压溃,滞回曲线较饱满;循环次数、位移幅值及位移增量对RC墩柱抗震性能均有影响,由位移延性、耗能及损伤指标分析可知,相同位移幅值下循环次数增加会削弱试件的抗震性能,使其累积损伤程度加重,变形能力降低,10次循环较3次循环试件位移延性降低约22%,试件屈服后较大位移幅值下循环次数增加引起的循环退化效应尤为明显;当循环次数相同时,随位移增量增大,试件破坏所经历的累积损伤减小,承载力退化幅度降低,位移延性提高.     

基于OpenSees的钢管混凝土柱-钢梁错层节点抗震性能有限元分析

为研究钢管混凝土柱-钢梁错层节点抗震性能,基于已有试验研究成果,利用OpenSees有限元软件,对钢管混凝土柱-钢梁错层节点进行数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,两者较吻合。通过数值模拟,分析了轴压比、混凝土强度等级和钢材强度等参数对钢管混凝土柱-钢梁错层节点抗震性能的影响。结果表明:在轴压比为0.3～0.7范围内,随轴压比增大,结构承载力降低明显;随混凝土强度等级提高,试件极限承载力特征值增大较为明显,最大增幅达9.39%;通过对比发现,合理提高钢材强度可以有效增加结构承载力和延性,当模拟计算Q345钢材时,试件极限承载力增加了26.08%,破坏点位移值增加了8.41%。     

框架-筒体混合结构抗震性能试验

本文介绍了中南大学土木工程学院结构所进行的一个10层框架—混合筒体的模型试验结果。该模型是由一个混合筒体与外混凝土框架组成,模型比例为1:5。进行了单点低周反复荷载加载弹塑性能试验。试验结果表明,该结构是一种良好的抗震结构形式,满足抗震设计规范的要求。     

生土结构的土料受压及受剪性能试验研究

对我国广大农村仍在使用的生土结构房屋的主要建筑材料——生土土料的受压受剪性能进行了试验研究。取西北地区黄土、麦秸、石灰等为原材料，分别制作素土试件、不同比例的麦秸土和石灰土试件。按土工试验规程进行土样的直剪试验、轴向抗压试验。通过直剪试验、轴压试验得到了土块的破坏形态、破坏过程、荷载位移曲线及土块的受压受剪承载力；分析了影响生土结构土料性能的主要因素，得出土的种类、土中掺料、土的含水率及土体垂直压应力等因素直接影响土的抗压、抗剪性能，麦秸、石灰等掺料能够改善土料性能等结论，为生土结构的墙体抗震性能、受力性能的研究提供了参考。     

建筑模网混凝土矮墙抗震性能试验研究

建筑模网混凝土墙体是一种免模板的新型组合结构,是由钢板网、竖向加劲肋和交错连接的水平折钩拉筋构成空间网架结构,内浇不振捣自密实混凝土后制成的一种新型住宅墙体材料.通过6个建筑模网混凝土矮墙的抗震拟静力试验,研究了这种新型墙体的破坏形态、滞回特性、变形能力和抗剪承载力等.研究表明：模网混凝土墙体的破坏过程与普通混凝土墙体较为相似,呈剪切破坏形态;模网混凝土墙体表现出较高的抗剪能力,且《建筑模网混凝土结构技术规程》（DB 21/T1210—2004）对模网混凝土的抗剪强度有足够的保证;模网混凝土墙体变形能力略低于普通钢筋混凝土墙体试件.     

密柱-钢板深梁结构抗震性能试验研究

提出了一种内藏密柱-钢板深梁混凝土组合剪力墙,密柱-钢板深梁为其核心钢构.为研发高性能密柱-钢板深梁结构,对4个具有不同设计参数的试件进行了低周反复荷载试验.试件的密柱分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土、工字钢3种截面,钢板深梁分为Q235,Q345两种钢材,试件剪跨比为1.5.基于试验,分析了各试件的承载力、刚度及退化过程、延性、滞回特性、耗能、损伤与破坏过程,提出了密柱-钢板深梁结构承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.研究结果表明:"强密柱、弱钢板深梁"型结构可实现延性屈服机制;密柱截面用钢量相同时,采用圆钢管混凝土密柱的结构性能最好;与采用Q345钢板深梁的结构相比,采用Q235钢板深梁的结构虽承载力略小但延性更好;密柱-钢板深梁结构具有良好的抗震性能和延性屈服机制.     

圆明园舍卫城遗址夯土崩解试验研究及保护建议

夯土的工程特性与夯土的抗风化能力息息相关,尤其夯土的矿物构成、颗粒密度和耐崩解性能决定了夯土城墙的稳定性与抗风化能力。本文首先对圆明园舍卫城遗址夯土的矿物成分进行了分析,然后根据土工试验方法等国家标准,对舍卫城夯土含水率、块体密度、开孔孔隙率、颗粒密度、总孔隙率、颗粒粒径进行了测试实验,并并开展了夯土耐崩解性实验。研究结果表明,舍卫城夯土主要由石英、方解石、斜长石、微斜长石、绿泥石,云母等构成。夯土本身富含粘土矿物及夯土颗粒分布级配不良是夯土城墙破坏的重要内因,水是舍卫城夯土城墙破坏的重要外因,而水的来源主要有储存的地下水及毛细作用,以及明显降雨,至夯土墙体饱和,使土体内部产生不均匀应力,导致土体沿着孔隙、裂隙方向崩解。在此研究基础上给予相应的保护建议。     

中国村镇民居的建造习惯与抗震性能评析

针对中国新农村建设和抗震救灾、农房重建、加固改造等工作中缺乏反映农村民居现状基础数据的问题,在全国19个省、市、自治区68个行政村,对354户村镇民居建筑开展抗震性能的调研。运用分类归纳总结的方法分析调研数据,研究不同结构形式村镇民居建筑的建造习惯与施工工艺,讨论民居建筑在正常使用时和地震后的典型破坏特征,评析中国既有村镇民居建筑抗震性能现状,指出村镇民居在抗震设计、构造、施工中存在的问题,并剖析其原因;提出一些提高村镇建筑抗震性能的措施和建议,为村镇民居建筑的建设、加固改造工作提供参考。     

约束页岩砖砌体墙抗震性能试验研究

通过9片约束页岩砖砌体墙的低周反复水平荷载试验，研究了约束页岩砖砌体墙的破坏特征、抗震性能和抗震受剪承载力计算公式．试验表明约束页岩砖砌体墙具有良好的变形性能和较高的抗震受剪承载力，其延性系数接近约束粘土砖砌体墙延性系数，其抗震受剪承载力计算式可采用与约束粘土砖砌体墙相同的公式．在抗震性能上页岩砖完全可以取代粘土砖作为约束砌体墙的砌筑材料．     

竖向拼缝L形剪力墙抗震性能试验

为研究竖向拼缝对预制装配L形混凝土剪力墙抗震性能的影响,对3个剪跨比为2.15的足尺L形混凝土剪力墙试件进行了低周反复荷载试验。拼缝采用无筋键槽形式,其中2个装配试件的竖向拼缝位置不同,另1个是整浇对比试件。试验结果表明:竖向拼缝对墙体的裂缝发展有一定影响,试件的裂缝在发展至拼缝键槽处后,会错动至键槽的尖点后再继续发展;竖向拼缝对试件的水平承载力及破坏形态没有明显影响,但对试件的延性及耗能有显著的影响,2个装配试件的正向位移延性分别提高了0.2%和14%,负向位移延性提高了8%和14%,耗能能力提高了30%,但竖向拼缝的位置对于耗能能力的影响不大;穿过竖向拼缝的水平钢筋没有发生应变突增或提前屈服。     

新型火电厂主厂房混合结构异型边节点抗震性能试验研究

为了进一步论证一种可用于高烈度区的新型火电厂混合结构主厂房的可行性,针对主厂房中存在高梁变截面柱构成的异型边节点,进行了3榀缩尺比例1/5的低周反复加载试验.对不同墙体形式、不同轴压比下异型节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力以及强度、刚度的退化进行了研究.结果表明,新型异型节点中横墙的设置可以有效避免柱铰的形成,使破坏集中在墙体和梁上,减轻节点的破坏,有利于震后的修复加固.而纵墙的存在可以阻碍节点区裂缝的连通发展,平衡正、负向位移下的承载力的差异,提高延性和耗能能力.对于无墙节点,分析了其发生剪切黏结裂缝的原因.最后对比证明了带有横、纵墙的型钢混凝土异型节点具有最优的抗震性能且其延性系数μ≥3满足一般构件在抗震作用的延性要求,可以推广使用.     

不同轴压比再生混凝土框架柱抗震性能试验研究

文章通过对5个粗骨料取代率为100%再生混凝土框架柱低周反复荷载下的抗震性能试验,研究各试件的破坏形式、滞回特性、延性性能、承载能力,分析轴压比对试件的抗震性能的影响。结果表明:在剪跨比、配箍率、混凝土强度都一致的条件下,随着轴压比的增加,试件的滞回曲线越来越扁平,耗能能力、延性及极限承载力不断下降。再生混凝土框架柱抗震性能的变化规律与普通混凝土柱基本相似,略低于普通混凝土柱构件,因而可以确定再生混凝土框架柱适用于低轴压结构。     

反复水平荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱抗震性能试验研究

通过4组16根箱形钢柱在偏心常轴压、柱顶反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究轴压比、腹板宽厚比、柱顶弯矩等因素对箱形柱滞回性能的影响.试验表明,当柱顶轴力在腹板平面外的偏心小于b/8(b为翼缘板宽度)时,试件壁板屈曲变形为一个半波,腹板外凸,翼缘板内凹,变形基本对称.试件的塑性变形主要集中在柱根部区域,最大塑性变形一般出现在距固定端0.4～0.5h(h为腹板宽度)处.腹板宽厚比是影响构件抗震性能的主要因素,宽厚比越大,滞回曲线越不饱满,骨架曲线下降越陡,承载力及刚度退化越严重;轴压比的影响次之;柱顶弯矩的影响较小.根据试验结果,提出构件适用于四类抗震等级的定量判定标准及大跨度钢结构中箱形钢柱腹板宽厚比的设计建议.