装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构振动台试验

为发展高效抗震、绿色节能、施工便捷的装配式村镇住宅建筑,提出了一种适于村镇低层住宅的低能耗装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构,轻钢框架由方钢管混凝土柱、H型钢梁、双L形带斜向加劲肋梁柱节点及预制混凝土楼板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板由钢丝网砂浆内外叶复合珍珠岩板夹心聚苯板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板单元包裹咬合轻钢框架,墙板单元间采用企口连接。进行了两层轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板足尺结构的振动台试验,激振包括白噪声在内的57个工况,各工况的地震动峰值加速度PGA在0.07g～1.50g,分析结构的破坏过程、刚度退化、位移、应变等动力响应。结果表明：轻钢框架与钢丝网架珍珠岩复合墙板共同工作性能良好,钢丝网架珍珠岩复合墙板对结构刚度有显著的贡献;随地震峰值加速度的增大,结构自振频率降低,阻尼比增大;在8度设防地震作用下结构最大层间位移角为1/361,基本处于弹性状态;8度罕遇地震作用下,结构没有明显的破坏;在极罕遇地震作用下,外墙板损伤明显,轻钢框架损伤较轻;钢丝网架珍珠岩复合墙板与轻钢框架包裹咬合式柔性连接,具有滑移摩擦消能减震的作用。该结构体系在村镇低层住宅建筑中有广阔的...     

装配式钢框架-带肋薄墙板结构振动台试验

为研究装配式钢框架–带肋薄墙板结构的抗震性能,设计制作了一个两层两跨的足尺房屋模型,并对其展开了12个工况组的振动台试验. 试验选用El Centro波、Taft波和人工波,地震动加速度峰值（peak ground acceleration, PGA）从0.07 g逐级增长至1.2 g.研究了模型在各工况下的破坏特征、动力特性和地震响应. 结果表明:8度基本地震动时模型处于弹性阶段,8度罕遇地震动时模型损伤集中于装配式薄墙板,而钢框架应变较低. 随着PGA增大,薄墙板作为结构的第一道抗震防线逐渐开裂变形,使得结构刚度逐渐退化,而钢框架损伤轻微. 最终PGA达到1.2 g时模型X向、Y向抗侧刚度分别下降37.8%和33.6%. 试验过程结构阻尼比介于4.29%～7.19%,呈逐渐增长的趋势;各楼层加速度放大系数介于0.93～2.46,低于传统刚性结构. 模型在8度多遇、罕遇地震动时的最大层间位移角分别为1/868和1/220,满足规范限值要求;在9度极罕遇地震动时最大层间位移角达到1/71而模型未倒塌,表明结构具有良好的抗震性能,可在高设防烈度地区应用.     

装配式轻钢框架-轻钢桁架结构振动台试验研究

为研究装配式轻钢框架-轻钢桁架结构的抗震性能及桁架式"L"形柱的震坏机理,进行了一座两层房屋的足尺模型振动台试验.对模型进行42个工况的地震波输入,运用模态分析理论识别了模型结构的动力特性,分析了加速度响应、位移响应和应变响应的变化规律.研究表明:在地震波加速度峰值从0.07g逐渐增大到0.9g的过程中,结构自振频率逐步下降;加速度放大系数逐渐降低;最大层间位移出现在首层,在8度基本地震动和8度罕遇地震动时的最大层间位移角分别为1/268和1/164,低于多层钢结构的弹性层间位移角限值和弹塑性层间位移角限值;结构能满足"两阶段、三水准"的抗震设防要求.模型中的桁架式"L"形柱在8度基本地震动时处于弹性状态,在8度罕遇地震动时有部分桁架节点处焊缝开裂并进入塑性状态,在9度罕遇地震动时结构塑性变形加大但仍有一定安全储备,在9度极罕遇地震动时刚度严重退化.结构在经历了渐进的塑性变形过程后,仍保持一定的承载能力,具有较好的延性,可在高设防烈度地区应用.     

两层新型轻钢结构足尺房屋振动台试验研究

对一种新型冷弯薄壁型钢结构体系——Websteel轻钢龙骨结构体系进行了足尺模型的模拟地震振动台试验研究,以了解该结构体系的动力特性与抗震性能。试验模型为2层、足尺的原型结构房屋,通过振动台试验,对其动力特性以及结构在不同输入地震波激励下的动力反应进行了测试与分析,为该结构体系的抗震设计提供了相关数据和参考。     

偏心钢筋混凝土框-剪结构模型的振动台试验

目的研究钢筋混凝土偏心框架-剪力墙结构在地震作用下受力性能．方法采用ELCentro波逐级加载方式对钢筋混凝土偏心框架-剪力墙结构模型进行振动台试验,对结构的破坏形态、破坏程度,以及试验现象进行分析．结果当地震波最大加速度峰值为4m·s^-2时,结构内部产生微裂缝．当地震波最大加速度峰值超过6m·s^-2时,结构破坏顺序为框架梁开裂,柱根部产生裂缝,塑性铰形成．结论随着裂缝和塑性变形的发展,结构的各阶频率随之下降,以第一频率下降的速度最快,阻尼也相应的增加．结构抗侧力构件的不对称,将使得结构在地震荷载作用下产生扭转,使得边缘构件负担加重,尤其是角柱更是结构的薄弱环节,在设计中应该充分重视．     

钢筋混凝土异形柱框架-抗震墙结构振动台试验

通过12层1／7缩尺模型的模拟地震振动台试验，研究了钢筋混凝土异形柱框架一抗震墙结构体系的动力特性、地震反应及破坏形式．试验结果表明，该结构体系层间位移角能满足《规范》要求、抗震性能良好，适于在小高层住宅中采用．     

装配式预制混凝土框架振动台试验数值模拟

在回顾与总结以往装配式预制混凝土框架振动台试验的基础上,采用双线性弹簧单元模拟节点连接,在不同地震水准条件下保持材料弹性,对装配式预制混凝土框架进行弹性动力时程分析并与振动台试验结果进行对比分析.结果表明,数值模拟的结果与振动台试验结果基本吻合,说明双线性弹簧单元模拟的节点连接模型是合理的、可靠的,计算精度可以满足一般工程要求,相比于复杂的非线性节点连接,更具有工程应用价值.     

外挂微晶发泡板轻钢框架结构振动台试验

为研究外挂微晶发泡板轻钢框架结构在动力作用下的工作性能,进行了1个2层单跨轻钢框架外挂微晶发泡板足尺模型的振动台试验.试验选取了EL-Centro、Taft、张家口人工波3条地震波,地震加速度考虑8度多遇到9度罕遇.通过分析模型结构的自振周期、刚度、楼层加速度以及楼层位移,研究了外挂微晶发泡板轻钢框架结构的振动特性,对微晶发泡板的工程应用给出了建议.试验研究表明:在9度罕遇地震下,轻钢框架结构与外挂墙板龙骨基本无破坏,仅墙板表皮有脱落现象,部分墙板发生平面外扭转;采用微晶发泡板与框架间相对错动的装配连接方式,可一定程度上减小结构的层间位移;墙板开设较大门窗洞时,该方向刚度虽有较大退化,但在9度罕遇地震作用下无倒塌危险,能够满足大震不倒的抗震设防要求;相邻墙体之间的预留缝需要添加柔性材料改善相邻墙体间的撞击挤压现象.     

预应力装配混凝土复合墙板抗震性能试验研究

结合砌体结构的发展现状和住宅产业化的发展趋势,提出一种"预应力装配混凝土复合墙板",以期望在中小城镇低层建筑民用房屋中发展一种新的结构形式来对砌体结构进行补充。为了考察该复合墙板的抗震性能,对2块不同预应力度的试件进行了拟静力试验。得到了相应试件的抗震性能指标,显示该墙板具有较好的承载能力和变形性能,分析认为所提出的墙板可以达到8度区低层民用房屋的应用要求,可以作为砌体承重墙的一种替代形式,并且对该墙板相关构造提出了改进建议。     

钢筋混凝土剪力墙结构模型振动台试验研究

针对7层剪力墙结构缩尺模型振动台试验,比较研究基底固定和考虑土-结构动力相互作用两种条件下的钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能。分析结构在地震波作用下的加速度响应、放大系数、变形性能、应变分布情况以及结构模型的动力特性。在模型试验的基础上,进一步利用有限元分析软件ANSYS进行了剪力墙结构的动力反应分析,得到结构的自振特性以及在地震作用下动力响应的数值解,验证了ANSYS有限元数值分析方法的合理性。     

多层单排配筋剪力墙结构模拟地震振动台试验研究

为了研究多层单排配筋剪力墙住宅结构,分析单排配筋混凝土剪力墙与双排配筋混凝土剪力墙抗震性能的差异,设计制作了一个1∶4缩尺的4层钢筋混凝土剪力墙结构模型,该模型的一侧墙体配筋为双排钢筋,另一侧墙体配筋为单排钢筋.对其进行了模拟地震振动台试验,研究了其动力特性以及不同烈度地震作用下结构的加速度反应、位移反应和破坏形态.试验表明,单排配筋剪力墙平面内的抗震性能好于双排配筋剪力墙,由于单排配筋翼缘和腹板的共同工作,其平面外性能与双排配筋剪力墙差异不大,单排配筋剪力墙可用于7度和8度区多层剪力墙住宅结构的抗震设计.     

碳纤维布加固砌体结构地震反应振动台试验研究

为研究碳纤维布(CFRP)加固砌体结构的地震反应,选取2条天然波和l条人工波,对1/4缩尺比例的两层两开间带构造柱的CFRP加固砌体结构模型进行了模拟地震振动台试验.结果表明,随着模拟地震激励的增加,试验模型砂浆开裂并延伸,此时CFRP能有效地约束裂缝的进一步扩展;试验模型第二层动力放大系数约为第一层的2倍;当输入至峰值加速度1.40g时,试验模型层间位移角最大值为1/42,且两侧水平位移不一致,存在较为明显的扭转,但模型没有发生严重破坏.CFRP加固砌体结构具有良好的抗震承载能力和变形能力.     

异型柱斜撑框架结构模型振动台试验及建模

通过１５层钢筋混凝土异型柱斜撑框架结构模型的模拟地震振动台试验,研究了斜撑框架结构的自振特性、地震反应时程及频谱特征,并采用空间结构有限元分析程序进行了建模研究和理论计算．计算模型采用空间梁单元与空间板单元,材料特性取实测值．通过模态计算得到结构各阶自振特性值,利用直接积分法计算结构的动力反应．由数值的分析可知,理论计算与试验结果一致．     

钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙抗震研究

提出了钢管混凝士边框内藏钢板组合剪力墙.完成了 12个不同构造的钢板组合剪力墙模型的低周反复荷载试验,其中包括5个钢管混凝土边框纯钢板剪力墙、7个钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙.分析了各试件的承载力、耗能、延性、滞回特征等.给出了部分组合剪力墙的承载力计算模型,计算结果与试验结果符合较好.研究表明,钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙具有承载力高、延性好、耗能能力强、滞回性能稳定等特点.这种新型组合剪力墙已用于工程,效果良好.     

碳纤维钢骨-钢管混凝土柱抗震性能试验与有限元分析

目的 研究碳纤维钢骨-钢管混凝土柱在低周往复荷载作用下的力学性能,为实际工程应用提供参考.方法 制作了3个试件并对其进行拟静力试验,分析不同轴压比下构件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、延性系数等力学性能.同时采用ABAQUS对碳纤维钢骨-钢管混凝土柱的滞回性能进行了数值分析及试验验证.结果 无论轴压比如何变化,滞回曲线均具有较好的稳定性,曲线都呈饱满的梭形或弓形,没有明显的捏缩现象出现,表明构件的塑性变形能力较强;随着轴压比增大,骨架曲线出现较明显的下降段且构件的极限承载力降低,极值点对应的位移变小;极限荷载、极限位移及延性系数皆随轴压比的增大而减小.模拟结果与试验结果吻合较好.结论 碳纤维钢骨-钢管混凝土柱延性好,具有良好的抗震性能,可应用于实际工程中.     

钢管-钢骨混凝土组合柱试验研究

目的分析钢管混凝土组合柱研究中的不足，提出了钢管-钢骨混凝土组合柱的概念。研究钢管-钢骨混凝土组合柱的破坏机理、受力性能．方法对钢管-钢骨混凝土组合柱的破坏机理、受力性能。进行了3个含钢率不同的偏心受压钢管-钢骨混凝土短柱的试验．结果钢管混凝土柱存在内外部分破坏不同步的可能，通过试验，明确了钢管-钢骨混凝土柱的破坏特征，含钢率对承载力自寺影响，含钢率越大，构件的承载力及延性的相应增加．结论试验结果表明，当含钢率大于0．36％时，钢管混凝土柱与其外测的钢骨混凝土能够共同工作直至破坏，其承载力明显高于钢管混凝土核心柱的承载力，为组合结构的发展提供了一种新的结构型式．