框支网格式轻质墙板结构受力性能及抗震设计

基于框支网格式轻质墙板结构抗震性能试验,量化分析结构受力性能,并提出抗震设计建议.洞口侧构造柱的设置弥补了开洞造成的强度衰减,有利于提升墙体的安全储备能力,但加重了墙体后期破坏程度,同时降低其修复能力.斜交肋格的构造形式改变传力途径,使得墙体强度退化趋于均匀,结构具有更好的变形恢复能力,且明显减小墙体的破坏程度,但是整体安全储备能力改善不大.在工程设计方面,建议转换层初始刚度比取值范围大致在1.3~1.6,由于受力过程中结构转换层刚度比衰减较明显,在设计时初始刚度比可适当高些.结构在各个受力阶段的层间位移和层间转角值均在安全界限值以内,进一步说明结构具有较高的抗倒塌能力,耗能减震性能良好.      

底部加强矩形钢管混凝土柱抗震性能优化分析

为优化分析矩形截面钢管混凝土柱抗震性能影响参数,提出在底部外侧贴焊钢板的加强矩形钢管混凝土柱。在试验基础上用ABAQUS软件对轴压比、混凝土强度等级、底部加强钢板高度及厚度对试件影响进行数值分析,并与试验对比。结果表明,随轴压比增大试件承载力、延性逐步下降;随混凝土强度等级提高试件承载力提高,但下降段变陡,延性降低;随加强钢板高度增加试件承载力稳步增大,耗能能力提高,延性近似相等;随加强钢板厚度增加承载力提高幅度有限。在满足构造要求下,底部加强矩形截面钢管混凝土柱结构综合抗震耗能良好,可用于高层建筑结构抗震设计。     

村镇建筑抗震节能结构体系研究与应用

我国村镇建筑多数为农民自建,抗震能力较差,节能技术落后,历次地震村镇建筑破坏严重,亟待研发低成本村镇建筑抗震节能结构体系。分析了传统村镇建筑生土墙体承重结构、土木混合承重结构、木结构、石结构、砖砌体结构特点,以及抗震建筑节能技术现状。介绍了课题组近年研发的多种低成本村镇建筑抗震与隔震结构,包括带竖向构造钢筋再生混凝土砖结构、带构造柱保温承重混凝土砌块结构、玻璃丝布-石墨隔震砌体结构、玻璃珠砂浆隔震砌体结构和异形柱边框保温模块单排配筋剪力墙结构及其工程应用情况。研究表明:该文提出并研发的村镇建筑低成本抗震与隔震结构,施工简便,经济适用,抗震节能效果好。结合村镇建筑产业化技术研发、生态环保建材应用和绿色施工需求,指出了村镇建筑抗震节能结构体系发展的关键问题。     

带交叉钢筋异形截面短柱抗震性能试验研究及非线性分析

提出带暗柱异形截面短柱和带交叉钢筋异形截面短柱。通过3根Z形短柱抗震性能的试验研究,分析比较了Z形柱在两个工程轴受力方向的承载力、延性、滞回曲线和破坏特征,分析了暗柱对提高Z形短柱抗震能力的作用。进行了3根T形、3根十字形和3根L形截面短柱抗震性能的试验研究。试验表明,带暗柱异形截面短柱和带交叉钢筋异形截面短柱与普通异形截面短柱相比,承载力和延性明显提高,滞回曲线相对饱满,耗能能力增强。采用ANSYS程序对12根异形截面短柱进行了非线性有限元计算分析,计算结果与实测结果符合较好。     

复合墙嵌入深度对装配式轻钢框架-复合墙结构抗震性能的影响

为研究XPS夹心保温复合墙在装配式轻钢框架内的嵌入深度对结构抗震性能的影响,设计了3个足尺试件,包括两个XPS夹心保温复合墙嵌入深度分别为150,60mm的试件和1个空框架试件.通过低周反复荷载试验,分析了装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构的损伤演化过程、滞回曲线、骨架曲线、承载力与变形、承载力退化、刚度退化、耗能能力和应变特征.结果 表明:装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构有效破坏位移大于位移角为1％对应的位移,结构变形满足实际工程抗震设计的弹塑性位移角要求;复合墙嵌入轻钢框架内的深度对装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构性能有显著影响,不同嵌入深度下结构承载能力及变形能力显著不同;随着复合墙板嵌入深度的增加,试件的承载力、变形能力、耗能能力等抗震性能有显著提高.     

不同构造异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能试验

为研究截面加强构造对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱长轴方向抗震性能的影响，进行了5个试件在轴向压力作用下，水平荷载往复加载2次的低周反复荷载试验。截面构造主要包括1种基本构造和4种加强构造，加强构造主要有，上柱及下柱分叉面下一层纵向受力钢板加厚构造，下柱分叉面下一层增加腔体构造，及在多腔加强基础上角部腔体内设置角钢或圆钢管的加强构造。试验结果表明：试件破坏大多发生在下柱下水平隔板处，表现为焊缝边缘热影响区钢板开裂及延伸引起的钢板撕裂；焊缝布置位置是影响试件破坏形态的主要因素；角部腔体内设置角钢或圆钢管构造效果最好，增厚钢板构造效果次之，多腔加强构造效果最差；各试件承载力退化不明显，上柱变形、耗能较下柱高；各试件的屈服位移角均值约为1/101，峰值荷载对应位移角约为1/42，最大弹塑性位移角约为1/29，可用于超高层巨型框架结构设计。     

农村房屋新型隔震与抗震砌体结构振动台试验研究

为提高农村房屋的抗震减震能力,提出了一种新型基础滑移隔震构造的砌体房屋和一种异形保温砌块带构造柱砌体房屋,并均已获得国家发明专利。进行了4个农村房屋结构模型的模拟地震振动台试验研究,试验模型包括：1个基础滑移隔震砌体房屋和1个对比的抗震房屋;1个异形保温砌块带构造柱砌体房屋和1个对比的普通保温砌块砌体房屋。通过试验,研究了基础滑移隔震结构的工作机制,分析了抗震结构的抗倒塌能力与墙体破坏过程。研究表明：提出的基础滑移隔震结构,构造简单,造价低廉,工作可靠,当峰值加速度为0.1g时滑移隔震系统便可启动,可显著减小上部结构的地震作用;异形保温砌块带构造柱砌体房屋与普通保温砌块砌体房屋相比,其承载力高,刚度退化慢,延性较好,综合抗震能力显著提高。本文研发的新型基础滑移隔震砌体结构和异形保温砌块砌体结构,适于农村房屋的建造。     

多腔钢管混凝土柱巨型框架抗震性能试验研究

结合某超高层巨型框架结构工程实际,进行了一榀巨型框架结构底部三个巨型层1/25缩尺模型抗震性能试验研究.该巨型框架的巨型柱为多腔钢管混凝土异形截面柱,巨型梁为钢桁架梁,底部巨型层加设人字形箱形截面钢支撑,二、三巨型层加设X形箱形截面钢支撑.通过试验,分析了该巨型框架的滞回特性、承载力、刚度及退化过程、延性和屈服机制.试验表明,该巨型框架的支撑作为第一道防线首先屈服,之后巨型桁架梁上下弦杆进入屈服,最后巨型柱柱底出现塑性铰,实现了多腔钢管混凝土柱巨型框架结构延性屈服机制,抗震性能良好.     

延拓小波变换识别的桥梁模态参数研究

振动系统模态识别是当今桥梁结构动力特性研究的热点之一。从复模态理论的一般阻尼系统的模态参数分析入手,利用径向神经网络插值技术,对含有噪声的振动信号进行信号预测延拓降噪处理,借助连续的Morlet小波变换,识别出了振动结构系统的模态。以重庆大佛寺长江大桥为研究背景,使用模态叠加法和Morlet小波分析识别结构,二者吻合程度较高。研究结果表明,基于径向神经网络的延拓预测的信号降噪效果好;Morlet小波变换识别模态参数精度满足工程要求。