用附加防屈曲支撑钢筋混凝土框架加固既有钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

利用附加防屈曲支撑（BRB）钢筋混凝土框架对既有钢筋混凝土框架结构进行减震加固。设计3榀钢筋混凝土框架,其中2榀为附加设置BRB加固框架的钢筋混凝土框架,另外1榀为纯钢筋混凝土框架以作对比。通过低周反复加载试验,验证所设计的外贴防屈曲支撑钢筋混凝土框架加固既有钢筋混凝土框架的可行性。分析既有及外贴钢筋混凝土框架的开裂、荷载 侧移滞回曲线、骨架曲线、荷载 防屈曲支撑变形曲线,以及等效黏滞阻尼比和等效刚度等特性。结果表明：所设计的附加钢筋混凝土框架、预埋件、连接构造受力可靠,附加设置BRB的钢筋混凝土加固框架具有良好的减震耗能能力;水平荷载-侧移滞回曲线圆润饱满;防屈曲支撑在小层间位移角下可屈服耗能,大位移下不失效,耗能稳定;附加框架能够显著增加既有钢筋混凝土框架结构的阻尼,有效降低地震反应,改善既有框架结构抗震性能。     

防屈曲单斜支撑加固钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

防屈曲支撑是一种耗能性能良好、减震效果显著的新型支撑。分别对1榀加设防屈曲单斜支撑的钢筋混凝土框架和1榀未设置防屈曲支撑的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对两榀框架试件的破坏过程、破坏机理、荷载-侧移滞回曲线、骨架曲线、层间刚度、耗能和等效黏滞阻尼比等试验结果进行分析与比较,考察防屈曲单斜支撑对钢筋混凝土框架抗震性能的改善效果。研究结果表明:防屈曲支撑能有效提高钢筋混凝土框架抗震性能,加设防屈曲支撑的钢筋混凝土框架结构刚度、承载能力、耗能和阻尼比均显著增大,具有良好的抗震性能。     

防屈曲中心支撑加固钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究

分别对1榀加设防屈曲中心支撑的钢筋混凝土框架和1榀未设置防屈曲支撑的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对两榀框架试件的破坏过程、破坏机理、荷载-侧移滞回曲线、骨架曲线、层间刚度、耗能和等效黏滞阻尼比等试验结果进行分析和比较,考察防屈曲中心支撑对钢筋混凝土框架抗震性能的改善效果。研究结果表明,防屈曲支撑能有效提高钢筋混凝土框架抗震性能,加设防屈曲支撑的钢筋混凝土框架结构刚度、承载能力、耗能和阻尼比均显著增大,具有良好的抗震性能。     

偏心支撑钢筋混凝土框架的试验研究与极限分析

通过对 4榀具有同一外形尺寸及配筋而具有不同形式的带有偏心角钢支撑的钢筋混凝土框架和 1榀相同尺寸及配筋的钢筋混凝土框架的对比性试验 ,研究了上述试件的抗侧刚度、极限承载力及结构的耗能等各项指标 ,探讨了偏心角钢支撑钢筋混凝土框架结构的受力特点 ,并对其极限状态进行了理论分析     

X形框撑钢筋混凝土复合剪力墙抗震性能试验研究

通过二榀带有X形支撑的框撑钢筋混凝土复合剪力墙和一榀带有边框的钢筋混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的对比试验,着重研究了复合剪力墙的抗震性能、延性、耗能性能和破坏机制,并给出了这种复合剪力墙恢复力计算模型.试验表明钢筋混凝土复合剪力墙刚度大,能吸收地震能,延性好,能大量消耗地震能,它与框架配合能够形成刚柔相济,变形协调的新型减震耗能结构体系.     

屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究北大核心CSCD

为研究屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构的抗震性能,对安装和不安装屈曲约束支撑的两榀三层两跨的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对比有控框架与无控框架的试验结果。结果表明,安装屈曲约束支撑后,钢筋混凝土框架结构的屈服荷载提高了约1倍,极限承载力提高了约0.75倍,初始刚度和耗能能力提高了近2.5倍,框架滞回曲线更饱满,有更好的抗侧移能力,有效控制了节点区域的裂缝发展。由此可见,钢筋混凝土框架结构的承载能力、变形能力、耗能能力、刚度及破坏形态等各项抗震性能均得到显著提升。为使屈曲约束支撑更好地发挥其性能,应保证其与框架连接部分的可靠性,避免平面外失稳。     

K型摩擦耗能支撑的性能研究

以一个多层钢筋混凝土框架结构为对象,将其简化为简单的平面框架,在框架中增设K型钢筋混凝土支撑,对不同类型的K型摩擦耗能支撑结构进行罕遇地震下的时程分析,研究结构的抗震性能、结构构件的内力变化以及耗能器耗能效果,从而找出合适的K型支撑来取代传统的X型支撑。     

防屈曲支撑加固钢筋混凝土框架拟静力试验设计

防屈曲耗能支撑由于兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能,近年来在高抗震设防烈度地区的新建筑结构设计和既有结构抗震加固中得到越来越多的应用。本文以河北省图书馆抗震加固工程为依托,从图书馆原结构中选取单榀、单层、单跨钢筋混凝土框架的1/2缩尺模型作为试验模型,制作两榀钢筋混凝土框架试件,并对其中一榀框架用课题组自主研发的一种组合钢管混凝土式防屈曲耗能支撑进行加固。对两榀框架试件分别进行拟静力试验,来考察防屈曲支撑对钢筋混凝土框架的强度、刚度、延性和耗能能力等抗震性能的影响。有限元分析结果表明,未加固框架试件的强度和刚度低、耗能能力较差;防屈曲支撑加固的框架试件的强度和刚度显著提高,耗能能力较好;防屈曲耗能支撑具有很好的滞回性能。本文的试验设计可为相关抗震分析和试验设计提供参考。     

屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究

为研究屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构的抗震性能,对安装和不安装屈曲约束支撑的两榀三层两跨的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对比有控框架与无控框架的试验结果。结果表明,安装屈曲约束支撑后,钢筋混凝土框架结构的屈服荷载提高了约1倍,极限承载力提高了约0.75倍,初始刚度和耗能能力提高了近2.5倍,框架滞回曲线更饱满,有更好的抗侧移能力,有效控制了节点区域的裂缝发展。由此可见,钢筋混凝土框架结构的承载能力、变形能力、耗能能力、刚度及破坏形态等各项抗震性能均得到显著提升。为使屈曲约束支撑更好地发挥其性能,应保证其与框架连接部分的可靠性,避免平面外失稳。     

摩擦耗能支撑加固震损框架抗震性能试验研究

进行3榀采用摩擦耗能支撑修复震损框架试件和2榀对比框架试件在水平往复荷载作用下的抗震性能试验,重点研究采用一种新型摩擦耗能支撑修复震损框架的效果和摩擦耗能器预紧力对加固试件抗震性能的影响。根据试验结果对试件的破坏特征、强度、刚度和耗能性能等抗震性能指标进行分析。试验结果表明,新型摩擦耗能器在往复荷载作用下滞回曲线接近理想矩形,摩擦耗能支撑工作性能稳定;耗能支撑加固后的震损框架水平承载力和抗侧刚度显著提高;随着摩擦耗能器预紧力增大,加固效果明显提升;耗能支撑加固震损框架的耗能能力可以恢复甚至大幅度提高,且耗能支撑是加固框架的主体耗能部位。研究成果可为震损框架的加固改造提供参考。     

某房屋外套框架加层摩擦减震的设计研究

介绍了8度区某办公楼采用外套框架和原结构间设置摩擦消能装置的加层设计方案,阐述了摩擦阻尼消能支撑外套框架加层的设计参数确定及设计步骤,给出了地震反应的分析方法和分析结果。分析结果表明,在外套框架和原结构之间增设摩擦消能支撑,外套框架加层结构在地震作用下的位移响应减小,在多遇、罕遇水平地震作用下,能分别满足变形要求,尤其大幅减小了外套框架柱的剪力值,为框架柱的优化设计提供了较大空间,同时也减小了对原结构抗震性能的影响;     

多层二阶摩擦减振控制支撑框架的振动台试验研究

通过三层二阶摩擦减振控制支撑框架模型振动台试验研究表明，二阶摩擦减振控制支撑框架由于其特有的减振机理，比同类普通支撑框架的动力反应明显降低。摩擦控制支撑在结构上的不同分布，对结构的动力反应具有不同的作用。底层设置摩擦减振控制支撑，对减小结构的振动反应具有明显的效果。     

钢管混凝土隅撑框架的抗震性能研究

将隅撑引入钢管混凝土柱框架支撑结构中作为耗能构件,通过对采用不同结构体系的6个计算模型进行有限元分析,对比研究采用隅撑支撑进行耗能时结构的抗震性能及隅撑的耗能能力,分析得出经过合理设计的隅撑作为耗能构件的优越性和实用性,并对隅撑的连接节点进行了详细设计。     

钢结构隅撑-支撑框架的耗能性能分析

介绍了一种新型的耗能支撑框架结构体系——隅撑-支撑框架结构，并对隅撑—支撑框架结构的耗能性能进行了介绍；最后，用有限元方法对隅撑—支撑框架的耗能性能进行了分析。分析结果表明，隅撑首先发生屈服，从而保护了结构的主构件，并提高了结构的耗能性能和变形能力。     

采用摩擦和消能装置的加层结构振动台试验研究

本文结合加层结构实际工程,提出采用摩擦阻尼器和砂垫层作为减震装置,进行了增设摩擦和消能装置的加层结构模型模拟地震振动台试验,并引入非经典阻尼分析理论对试验结果进行了分析比较。结果表明采用摩擦和消能装置的加层模型减震效果明显,摩擦和消能装置能有效地吸收地震动输入能量,减小模型结构的地震反应。     

高层支撑钢框架弹塑性地震反应简化分析模型

本文首先将高层支撑钢框架结构分解成纯框架和纯支撑体系两部分,并与一列受载铰接刚性杆并联,以考虑几何非线性的影响;然后将框架部分简化为半刚架,将支撑体系部分简化为铰接桁架,以此进行结构弹塑性地震反应分析.在前人试验和理论研究成果的基础上,本文还提出了能准确反映钢支撑主要滞回特征的支撑恢复力模型,便于工程实用.通过算例对比分析,表明采用本文提出的高层支撑钢框架简化模型进行弹塑性地震反应分析,具有计算精度高、计算自由度少、计算时间省的优点,是一种有效的近似方法.     

几种钢框架-支撑结构体系的特点和性能

钢框架-支撑体系具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度.介绍了中心支撑、偏心支撑及消能支撑等钢框架-支撑体系的构造和性能,通过比较,指出偏心支撑框架具有良好的耗能能力,消能支撑框架具有较强的抗侧钢度,是理想的抗侧力体系.     

低周反复荷载作用下消能柱间支撑的性能

本文通过4个矩形内框和5个菱形内框消能柱间支撑以及2个柱间交叉支撑模型的试验研究,结合国内外有关试验分析,说明消能支撑的延性系数μ和阻尼比ζ都比交叉支撑好得多,矩形内框又比菱形内框消能支撑效果更好些。从提高厂房的纵向抗震性能来说,采用消能支撑是有效的。消能支撑柱列的内力和变形采用杆件变刚度的电算方法是可行的。为了设计应用方便,文中提出了消能支撑杆件内力的简化计算方法。     

带可更换构件的RCS混合框架结构受力#br# 特性及抗震设计方法

提出一种带可更换构件的RCS混合框架结构,其结构组成包括耗能框架和主框架,利用可更换构件损伤集中耗能,地震后通过更换受损可更换构件实现结构功能快速恢复。采用SAP2000对14榀框架结构进行非线性静力分析,对比研究了混合框架的受力性能,明确了混合框架的屈服机制及受力状态。分析了可更换梁的破坏模式、截面形式及布置位置,耗能框架的跨度及布置位置等参数对混合框架受力特性的影响。基于受力特性分析结果,提出了正常使用、耗能构件可更换、主框架可修复、生命安全及防止倒塌等5个性能水准的划分方法,并将弹性刚度比(KDF/KMF)和屈服位移比(Δ2/Δ1)两个参数作为结构弹性设计的控制参数。采用SAP2000对8榀混合框架结构进行动力时程分析和非线性静力分析,提出了满足不同性能水准的层间位移角限值,以及对结构进行弹性设计时控制参数的取值范围;并结合结构的不同性能目标,进而提出混合框架结构基于双参数的抗震设计方法。研究结果表明,该混合框架结构具有良好的屈服机制,剪切型可更换梁耗能能力较强,自定义截面可更换梁有利于实现结构震后功能恢复,楼面层与层间同时布置可更换梁、增大耗能框架的跨度均能提高结构的刚度和承载力;此外,当弹性刚度比为2.8～4.3,屈服位移比大于1.8时,结构可以达到预期受力状态,且具有较好的可更换性,所提基于双参数的抗震设计方法是有效的。     

支撑布置对钢框架结构抗侧刚度的影响

纯钢框架建筑结构体系刚度较小,层间位移起主要控制作用,设置支撑体系可有效地提高结构的整体抗侧刚度,减少结构用钢量。以广泛应用的多高层钢框架支撑结构为对象,通过计算不同支撑类型及支撑布置方式下钢框架支撑结构的顶点位移,研究了支撑形式对多、高层钢框架结构抗侧刚度的影响。研究结果表明,对于不同的支撑类型,支撑沿竖向集中布置于中间跨的钢框架结构抗侧移刚度好于将支撑布置在边跨以及其他跨上。对于相同的支撑布置方式,不论是中心支撑,还是偏心支撑,在抗侧刚度和经济性方面,人字形支撑框架均好于单斜杆支撑框架。