采用剪力墙体外加固中小学校框架结构抗震性能研究

体外加固具有布置灵活方便、使用功能不中断和整体性容易保证等优点,是中小学框架结构教学楼理想的加固方式.本文把体外加固方法应用于中小学校框架结构校舍的加固,并针对一个不满足抗震要求的四层中小学框架结构采用外加剪力墙的体外加固方法.通过对不同加固方案的加固结构进行弹性和弹塑性地震反应分析,研究地震作用下不同加固方案对结构的抗震性能影响,主要参数为外加剪力墙墙段宽度.数值分析结果表明,外加剪力墙可使原结构各榀框架所受的地震剪力有较大幅度的降低,剪力墙越宽降幅越大,各楼层的位移角也趋于均匀化,增设剪力墙之后结构塑性铰状态相对减缓.通过计算结果的对比分析,提出了外加剪力墙体外加固方法的一些设计建议.     

基于OpenSees的屈曲约束支撑混凝土框架静力弹塑性分析

目的为给出合理的抗震设计建议,研究不同参数的屈曲约束支撑混凝土框架结构的抗震性能.方法对一个四层三跨的混凝土框架结构进行静力弹塑性分析.建立模型过程中,同时考虑材料的非线性,构件的几何非线性.在此基础上,分析外围钢管的刚度、夹层混凝土的强度、内芯软钢的刚度对混凝土框架结构抗震性能的影响.结果屈曲约束支撑外围套管的厚度对其抗震性能有着较大的影响,建议采用厚度为5 mm的钢管.不同约束混凝土强度对屈曲约束支撑抗震的性能影响:层间位移角相差不到10%,属次要因素,混凝土采用C20即可.结论屈曲约束支撑混凝土框架结构具有良好的抗震性能,屈曲约束支撑外围刚度对框架结构的抗震性能影响最大,内部约束混凝土的强度对其影响不大.     

混凝土强度不足对剪力墙结构整体性能影响研究

混凝土强度不足是建设工程中常见的问题,现阶段对于此类问题的研究,多集中在对梁、柱等单个构件上,对于结构整体性能的影响研究较少.以一实际工程为背景,运用SATWE及PUSH＆EPDA模块分别对其进行静力弹性及弹塑性分析,通过对比混凝土强度降低前后结构的抗震性能变化,总结混凝土强度不足对剪力墙结构整体性能的影响,为结构加固设计提供依据.     

BRB-钢管高强混凝土结构的抗震性能分析

为了研究屈曲约束支撑-钢管高强混凝土框架结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能,结合我国抗震规范,利用通用有限元分析软件SAP2000对设置了屈曲约束支撑的三层钢管高强混凝土框架结构进行静力弹塑性分析,得到了该结构在地震作用下的能力曲线、层间位移、顶点位移和塑性铰分布情况等相关参数,并对其抗震性能进行了分析.结果表明,框架中设置的屈曲约束支撑可有效提高钢管高强混凝土结构的抗震性能,满足结构抗震性能的要求.     

CFRP布加固破坏混凝土框架的拟静力试验研究

按1:3比例缩尺模型设计了1榀混凝土框架模型,进行了拟静力试验,分析比较了混凝土框架结构及该框架破坏后经碳纤维布加固后的框架结构受力性能、裂缝发展、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线及位移延性,研究碳纤维加固已严重损伤的混凝土框架结构的抗震性能.试验结果表明,碳纤维加固震后严重损伤框架结构后,其极限承载能力、耗能能力及延性等抗震性能有明显提高.     

方钢管混凝土框架结构抗震加固性能的试验研究

首先对一榀破坏后的方钢管混凝土框架模型进行了加固,然后通过拟静力试验,对加固后钢管混凝土框架结构的抗震性能进行了研究.研究结果表明：加固后的方钢管混凝土结构仍具有较好的承载力、延性和耗能能力.     

基于Pushover方法的大跨度悬挑钢梁结构的弹塑性分析

本文以某实际工程为例,采用静力弹塑性分析方法,通过SAP2000进行Pushover分析,研究大跨度悬挑梁在地震作用下的结构抗震性能。通过在多遇和罕遇地震荷载作用下对结构的顶点位移、层间位移角以及塑性铰发展过程的研究,分析其抗震性能。同时研究不同悬挑长度对结构抗震性能的影响规律并提出相应的加固措施,可为今后类似结构的设计与抗震分析提供参考。     

空间填充墙 RC 框架结构的静力弹塑性分析

现行规范对填充墙框架结构体系抗震设计方法存在不足之处.针对砌体填充墙框架结构水平地震作用下的受力特点,结合填充墙的破坏特征,建立墙框协同作用简化分析的空间等效斜撑力学模型,在保持框架结构质量分布基本不变的情况下,分别对两类填充墙竖向均匀、不均匀布置的带楼板框架结构和无填充墙仅带楼板框架结构进行不同加载模式下的静力弹塑性分析,研究结构的基底剪力-顶点位移关系曲线、不同地震水平作用下结构层间位移角以及塑性铰的发展情况,并对填充墙框架结构规范提供的设计方法进行安全评估.研究结果可为框架结构的抗震设计、评估及加固提供参考.     

设置外廊柱的中小学教学楼抗震性能研究

针对四川汶川地震中单跨带悬挑梁的框架结构布置形式的中小学教学楼破坏倒塌的现象,采用静力弹塑性（push—over）分析方法,对比分析了单跨悬挑结构和设置外廊柱结构的钢筋混凝土中小学教学楼在罕遇地震作用下的抗震性能。对比分析结果表明,在遭遇相同的罕遇地震作用下,设置外廊柱的教学楼抗震性能明显优于无外廊柱的教学楼,并且有比较高的安全储备。最后提出了对中小学教学楼结构设计的一些建议。     

RC框架静力与动力弹塑性分析的比较研究

介绍了静力与动力弹塑性分析的基本原理和分析方法．采用Perform-3D软件对1幢8层钢筋混凝土框架结构分别进行了静力和动力弹塑性分析．通过比较分析结果,对于多层质量刚度分布均匀的框架结构,静力与动力弹塑性分析计算的最大层间位移角基本接近,但静力弹塑性计算结果略偏保守．     

粘钢加固受损砼框架非线性有限元动力分析

对粘钢抗震加固受损混凝土框架结构进行了非线性有限元动力分析，分析中考虑了混凝土开裂后切向刚度的折减。建立了加固受损粘钢混凝土框架结构地震反应时程分析的方法；应用建立的方法，对粘钢加固受损钢筋混凝土框架结构进行了在罕遇地震作用下的时程分析，并对计算结果进行了讨论。     

CFRP加固混凝土构件二次受力有限元分析

根据加固结构碳纤维布(CFRP)应变滞后的特点，提出了考虑二次受力时碳纤维布加固混凝土构件非线性有限元分析。分析中考虑了混凝土开裂后切向刚度的折减以及钢筋与混凝土碳、CFRP与混凝土的联结滑移的影响。通过实例对比分析表明，理论计算值与试验结果吻合较好，表明该方法的正确性。     

竖向不规则RC框架结构连续倒塌动力放大系数研究

为研究竖向不规则钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构连续倒塌过程中的动力响应特征,以一系列不同布置形式的竖向不规则RC框架为对象,基于变换路径法,采用静力非线性和动力非线性分析方法,研究底层柱失效时建筑形式与动力放大系数之间的关系,并针对特定建筑形式提出塔群层数比和塔群跨数比。研究表明:GSA2003在静力非线性方法中所建议的动力放大系数2.0偏于保守;减小结构的塔裙层数比,降低结构不规则程度能够有效地提高剩余结构承受动力荷载的能力;在下部裙楼跨数一定的情况下,增大结构塔群跨数比能够降低结构连续倒塌的风险。     

碳纤维布加固混凝土构件非线性有限元分析

对碳纤维布加固混凝土构件进行了非线性有限元分析，分析中考虑了混凝土开裂后切向刚度的折减，以及钢筋与混凝土、碳纤维布与混凝土的联结滑移的影响。通过实例对比分析表明，运用该方法计算的结果与试验分析结果非常接近，可在一定程度上有效替代试验分析方法，从而减少试验所需的时间和费用。     

轻钢框架加强型中节点抗震性能研究

目的研究利用柱腹板屈曲后强度轻钢框架加强型中节点在地震荷载作用下的抗震性能,为轻钢结构抗震设计提供参考.方法对两组轻钢框架中节点进行低周往复循环载荷下（拟静力）的抗震性能试验研究,采用ABAQUS非线性有限元程序进行仿真,与试验结果进行对比,以验证有限元模拟的正确性.结果采用增加横向及纵向加劲肋的方式进行加强的中节点具有较强的吸能耗能能力和变形能力.所建立的ABAQYS有限元模拟程序能对此试验过程进行有效的全过程模拟.结论两类不同加强方式的轻钢框架中节点具有良好的抗震性能,有限元模拟分析具有良好的仿真性及有效性.     

配有钢纤维RPC永久柱模的RC框架静力性能试验

目的研究配有钢纤维RPC永久柱模的装配整体式钢筋混凝土框架结构在单调静力荷载作用下,永久柱模对承载力的影响．方法制作配有这种柱模的钢筋混凝土框架结构,进行静力性能试验,观察并分析框架结构在单调静力荷载作用下的受力特征、变形特点以及破坏状态．结果配有这种柱模的钢筋混凝土框架结构,框架梁荷载一跨中变形关系曲线近似呈四折线;这类框架破坏时首先框架梁跨中受拉钢筋屈服,其次框架梁端上部受拉钢筋屈服,结构形成三铰的可变体系,最后以梁端混凝土被压碎导致整体破坏．结论钢纤维RPC永久柱模对核心柱有一定的紧箍约束作用;柱模与核心混凝土具有良好的粘结与协调工作特性;钢纤维RPC永久柱模对框架承载力有一定提高作用．     

基于二次受力的粘钢加固RC梁位移延性分析

针对粘贴钢板加固RC梁的二次受力特性,在混凝土结构设计规范中抗弯设计计算的基本原理基础上,通过对粘贴钢板加固RC梁的受力分析,提出了其位移延性的计算方法,并讨论了其影响因素.分析结果表明,后粘钢板用量及其卸载百分比是影响RC梁加固后延性的主要因素.     

基于ANSYS的钢筋混凝土框架加固后的整体抗震性能

为了研究钢筋混凝土框架结构加固后的抗震性能,利用ANSYS软件建立三种框架模型(无加固模型KJ-1,碳纤维加固模型KJ-2,混合加固模型KJ-3),进行低周反复荷载数值分析,得到的KJ-1的力学性能指标和荷载位移曲线与试验数据比较吻合,并对三个框架模型的滞回曲线、骨架曲线、延性进行对比.研究表明:加固后框架结构的承载力、延性得到很大提高;混合加固模型的承载能力和延性优于碳纤维加固模型的,具有较强的抗震能力.     

粘贴加固混凝土氯离子扩散的理论模型和数值模拟

基于物质非稳态扩散理论,采用现有研究对Fick第二定律的修正方法,并将粘贴加固考虑为对氯离子扩散方程边界条件的调整,提出可用于粘贴加固混凝土的氯离子扩散理论模型。利用ABAQUS、MATLAB PDE tool、MATLAB自编程3种方法均可对粘贴加固混凝土梁的氯离子扩散过程进行数值模拟。对比未加固与加固构件的氯离子扩散规律,发现粘贴加固可降低钢筋表面的氯离子浓度值,延缓氯离子浓度到达临界锈蚀浓度的时间,增加材料使用寿命,并且加固时间越早,增加寿命越长。     

碳纤维布加固混凝土框架在竖向荷载下的试验研究

为研究碳纤维布加固方式对框架结构性能的影响,按1∶3缩尺模型设计了用碳纤维布加固损伤钢筋混凝土框架结构的试验试件,进行了竖向荷载作用下的试验研究分析.试验结果表明,对损伤混凝土结构较大裂缝进行灌胶密闭和粘贴间距较小的U型箍能够有效抑制裂缝开展;梁底粘贴碳纤维布在粘结锚固满足的情况下,不仅能够有效延缓钢筋的屈服,而且可以大幅度提高梁的极限抗弯承载力.由于碳纤维布的约束作用,加固后梁的截面抗弯刚度有所提高.碳纤维布加固后的梁的拉力由钢筋和碳纤维布共同承担,钢筋屈服后碳纤维布的作用明显增大,承担其主要拉力,为防止碳纤维布突然拉断,需考虑其有效利用率问题.