缓黏结预应力混凝土梁应力传递机理试验研究及有限元分析

为了研究对缓黏结预应力混凝土梁的应力传递机理,于工程现场选取一根缓黏结预应力混凝土梁作为试验监测对象,寻找监测过程中混凝土的应力变化规律,得出试验梁混凝土的应力传递机理,并与传统预应力混凝土结构预应力传递规律进行简单对比;通过ANSYS有限元分析软件,对试验梁进行建模,对试验梁在张拉阶段和缓黏结剂黏结硬化阶段进行模拟计算,同试验结果进行对比,同时模拟试验梁正常使用过程中受力情况,分析试验梁危险截面并提前预防。     

轻质填充墙框架结构抗震性能的振动台试验研究

设计与原型相似比为1/4的三层两跨轻质填充墙框架结构缩尺模型在振动台上进行不同级次地震动输入下的抗震性能试验研究。通过对比空框架和填充墙框架结构的模态测试结果,考察了填充墙对框架频率的加强效应;根据对填充墙的破坏现象及试验结果分析,研究了填充墙在主体结构破坏不同阶段的频率衰减、刚度退化情况及层间位移角、各层放大倍数变化规律,并分析了填充墙和框架协同工作的过程。研究结果表明:填充墙充当了结构抗震的第一道抗震防线,通过填充墙耗能延缓了主体结构裂缝出现的时间,但填充墙与框架主体结构的柔性连接处破坏,易造成框架柱在此处出现塑性铰,不易实现“强柱弱梁”破坏机制,成为框架结构抗震的薄弱环节。     

钢筋混凝土结构小比例尺模型设计方法及相似性研究

为使试验结果能准确地反映原型的抗震性能,对模型的设计方法进行研究,分别按以承载力相似新方法和配筋率相同的常用设计方法设计模型构件,进行伪静力试验,把试验结果与原型构件试验结果进行对比分析;结果表明:等配筋率的设计方法易高估原型结构的力学性能,而承载力相似设计方法的试验结果误差较小。针对振动台试验中采用逐级加载方式给试验结果带来的误差,提出分级相似关系,即在每级次地震动输入后测得模型频率,根据自振频率比和弹性模量比之间的关系,来改变下阶段试验的弹性模量比,从而调整下一阶段相似关系来减小误差;且应用分级相似关系进行振动台试验,将试验结果与不采用分级相似关系的试验结果及直接对模型进行一次性输入的试验结果进行对比,验证分级相似关系的可行性,并提出分级相似关系的适用范围。     

缓黏结预应力混凝土力学性能研究综述

缓黏结预应力混凝土解决了传统预应力混凝土的不足,随着国内外学者对它的研究越来越多,该技术正逐步走向成熟,在工程现场出现的次数也越来越多。介绍了国内缓黏结预应力筋的黏结性能,缓黏结预应力混凝土的疲劳性能、裂缝开展及其极限承载力研究现状,对实际工程提供了理论指导。     

9度设防区房屋结构自振周期测试

为了验证现有《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)提供的结构基本自振周期的经验公式是否适用于9度及9度以上地区的房屋结构,应用脉动法,通过对四川省西昌市(9度设防)典型房屋结构自振周期的测试,得到了与以往经验公式有较大差异的回归公式,为9度区反应谱方法的应用提供了依据。测试结果表明,结构平动第1阶自振周期横向和纵向都大致相等,第2阶自振周期一般是第1阶自振周期的0.30倍,扭转振动周期是第1阶自振周期的0.75倍。     

外廊式RC框架破坏机理的振动台试验研究

通过地震现场调查,对汶川地震中大量倒塌的外廊式钢筋混凝土框架结构的破坏特点、倒塌方向及堆积情况进行了总结。设计相似比为1/4的两层外廊式框架结构模型,并进行了振动台框架倒塌试验。试验再现了典型外廊式框架的倒塌过程。根据框架倒塌模式及试验结果分析,研究了各层加速度反应随结构破坏程度加深的关系及层间位移角变化规律。总结出框架结构破坏不同阶段所对应的层间位移角限值,计算了不同输入下各柱的动轴压力大小,分析了外廊式框架的破坏机理及倒塌原因。研究结果表明:在倾覆弯矩引起的动轴压力作用下,外廊式框架单柱侧的总轴压比升高,延性显著降低,柱端塑性铰区出现压剪破坏是引起外廊式框架倒塌的主要原因。     

适量注芯混凝土砌块结构模型振动台试验研究

通过对6层适量注芯混凝土小型空心砌块配筋砌体结构模型进行地震模拟振动台试验,分析结构体系的结构动力特性、加速度放大反应、最大层间位移角等,研究其在抗震设防烈度为7度构造措施条件下的结构抗震性能、屈服机制。试验结果表明：配筋砌体模型结构在地震作用下的整体变形仍以剪切变形为主;在输入不同地震波、不同峰值加速度时,结构横向所能承受的输入峰值加速度的平均值比纵向要高,横向变形大于纵向变形,说明结构纵向抗震能力要强于横向;圈梁、构造柱以及水平拉结筋构成的约束体系作用明显,结构在基本烈度地震作用下抗破坏能力较强,能够满足抗震规范规定的在7度区“大震不倒”的要求;结构在罕遇地震作用下也具有相当的抗震能力。     

高层钢筋混凝土斜交网格结构振动台试验研究

为对高层钢筋混凝土斜交网格结构的破坏机理及抗震性能进行深入研究,对一高层钢筋混凝土斜交网格建筑进行了1/25的模型模拟振动台试验,在试验中针对模型进入非线性后,相似关系中的弹性模量比并非定值的问题,采用了分级相似关系,使试验结果能更贴近原型反应。研究了模型结构的动力特性和在不同地震烈度作用下的加速度反应及关键位置的应变变化情况,探究造成结构破坏的原因,找出模型结构破坏的薄弱环节。根据斜交网格结构的受力特点,结合模型破坏形态,总结高层钢筋混凝土斜交网格建筑的优缺点,并为高层斜交网格建筑的平面形式设计及材料选择提出建议。     

竹皮结构设计与制作分析

为了给全国结构设计大赛中模型的合理设计与快速制作提供建议及参考,以2015年山东省大学生结构设计大赛第一名结构形式为例,通过结构力学求解器、CAD3D建模、ANSYS等软件的联合应用,从结构的选型、结构的分析和结构的实际制作三个方面,探讨计算机辅助设计在结构设计大赛模型设计与制作中的应用。并对模型结构进行了施加预应力的实验,实验表明,施加预应力能显著增加结构相关刚度,减小变形,对提高模型竞争力十分有利。