耗能段腹板高厚比对Y型偏心支撑钢框架滞回性能影响的试验研究

Y型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中抗震耗能的结构形式之一,为了研究Y型偏心支撑钢框架中耗能梁段腹板高厚比对结构滞回性能的影响,进行了2榀1/3缩尺Y型偏心支撑钢框架的低周反复荷载试验.本文主要介绍了试验过程,分析了Y型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性、刚度退化规律以及耗能能力.试验结果表明:Y型偏心支撑钢框架延性好、耗能能力强,耗能梁段腹板高厚比的改变对Y型偏心支撑钢框架强度、刚度以及耗能能力具有较大的影响.耗能梁段腹板高厚比设计得合理,Y型偏心支撑钢框架侧向刚度较大,可以满足在小震或中震作用下的结构变形要求,在大震作用下提供良好的变形能力和耗散地震能量的功能.     

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙的滞回性能分析

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙（简称开斜槽剪力墙）是通过在钢板上开设一定数量斜槽,并在其两侧外挂混凝土板而形成的一种新型高层钢结构抗侧耗能构件。根据开斜槽钢板剪力墙的承载机制,采用理论推导的方法得到其承载力计算公式,利用ANSYS有限元方法对开斜槽剪力墙进行模拟,并通过改变不同参数验证了计算公式的准确性。同时,采用ANSYS建立有限元模型,对开斜槽剪力墙和普通薄钢板剪力墙的滞回性能进行了对比分析。结果表明,在提供足够约束（钢板与混凝土板间隙适宜,混凝土板厚度足够）的前提下,相对于普通薄钢板剪力墙,开斜槽剪力墙改善了钢板的捏缩现象,具有更稳定的耗能能力。     

防屈曲耗能支撑研究与应用的新进展

防屈曲耗能支撑是一种性能优良的新型耗能减震构件。本文阐述了防屈曲耗能支撑的构成和基本原理,根据约束构件的不同材料形式,将防屈曲耗能支撑划分为混凝土约束型防屈曲耗能支撑、全钢型防屈曲耗能支撑和装配式防屈曲耗能支撑。分别介绍了防屈曲耗能支撑的类型与性能、防屈曲耗能支撑框架分析与子结构试验,以及防屈曲耗能支撑在工程中的应用情况和标准化。指出了防屈曲耗能支撑研究和推广应用中存在的问题,给出了今后研究与应用的建议。     

间隙与支座类型对开孔三重钢管防屈曲耗能支撑性能的影响

利用ABAQUS有限元分析软件对开孔三重钢管防屈曲耗能支撑进行拉压循环荷载作用下的滞回性能、支撑的承载力及核心管的应力和变形进行模拟分析,研究了核心管与内外约束管之间的间隙和支撑的支座类型对支撑性能的影响。研究结果表明:当间隙为0 mm时,防屈曲耗能支撑在加载过程中出现套箍效应和整体屈曲现象;当间隙为1~2 mm时,加载过程中不出现套箍效应和屈曲现象;当间隙大于3 mm时,三钢管出现明显的弯曲,建议支撑的间隙控制在1~2 mm之间;当支座类型为铰接时,支撑还没屈服就已经屈曲;当支座类型为半刚接时,加载到38 mm时支撑发生屈曲;当支座类型为刚接时,支撑在加载的过程中不出现屈曲现象,在设计的过程中按铰接考虑是偏于安全的。     

双环软钢耗能器的试验研究

本文提出了“利用两个或多个耗能元件协同工作,同时耗能来设计新型耗能器”的思想,研究设计了双环软钢耗能器,并对三种不同构造的双环软钢耗能器进行了循环加载试验,考察了耗能器的工作特性和耗能性能,揭示了耗能的机理,给出了耗能器的恢复力模型。研究结果表明,双环软钢耗参器是一种初始刚度和屈服力高、变形性能好、耗能能力强、工作性能稳定、构造简单、制作与安装方便的新型耗能减震装置,具有广阔的应用前景。     

高层混合结构滞回耗能比的研究

基于结构层间弯曲屈服强度的概念,提出了高层混合结构滞回耗能比的简化计算公式,该公式综合体现了结构以及地震动特征参数对结构滞同耗能比的影响。研究表明,结构滞回耗能比随地震动的峰值速度与峰值加速度的比值的增大而增大;随着地震动幅值的增大,滞回耗能比也线性增加;对于短持时地震动,滞回耗能比与强震持时之间没有一定的规律性,但对于长持时地震动,结构滞回耗能比会随强震持时的增大而线性增加。随着结构弯曲屈服强度系数的增大,结构滞回耗能比呈凹函数下降,结构的自振周期越大,同一弯曲屈服强度系数对应的滞回耗能比越小;钢框架与混凝土剪力墙承载力比值的增加能够降低结构的滞回耗能比。     

基于损伤的累积滞回耗能与延性系数

从地震损伤评价出发, 通过分析与推导, 建立了基于位移延性系数的损伤评价模型。 采用四个柱的破坏性试验数据, 运用推导出来的模型进行了柱的损伤程度评价。 考虑到延性系数计算的困难以及其与累积滞回耗能的关系, 通过分析建立起累积滞回耗能与位移延性系数的关系曲线。     

Y形偏心钢支撑RC框架结构滞回性能试验研究

为了研究耗能段与RC框架梁采用不同连接节点形式对Y形偏心钢支撑RC框架结构滞回性能的影响,进行了2榀1/3缩尺Y形偏心钢支撑RC框架的低周反复荷载试验。介绍了试验过程,分析了试件在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性、刚度退化规律以及耗能能力。试验结果表明:应用Y形偏心钢支撑加固RC框架合理可行,Y形偏心钢支撑承担了结构80%以上的水平荷载;U型外包钢与框架横梁连接的试件连接节点承载能力较高,耗能段耗能充分,结构的滞回曲线饱满;钢板与框架横梁底部连接的试件滞回曲线捏缩,耗能段耗能不充分,结构整体耗能能力差;U形外包钢与框架横梁连接的试件,耗能段破坏导致结构失效;钢板与框架梁底部连接的试件,连接节点破坏导致结构失效。     

高强钢筋高强混凝土框架结构滞回耗能分析

本文研究配有高强钢筋的高强混凝土框架结构的耗能性能与抗震能力.对2层2榀1/2比例的模型结构进行了拟动力试验,分析了高强钢筋的高强混凝土框架结构在地震作用下的滞回反应和耗能能力,探讨了结构在地震作用下的破坏机理,滞回特性及薄弱环节或部位.结构的延性系数达到4.0以上,等效阻尼系数达到0.055以上.试验结果表明,此类结...     

薄壁波纹钢管混凝土柱滞回性能试验研究

近年来,薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用,但震害表明,普通薄壁钢管混凝土柱抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。提出了一种薄壁波纹钢管混凝土柱,为了初步探索其抗震性能,以轴压比和截面形式为主要参数,进行了2根薄壁波纹钢管混凝土柱和2根普通薄壁钢管混凝土柱低周反复加载试验研究。主要结论如下:在轴压比相同的情况下,薄壁波纹钢管混凝土柱的滞回曲线明显要比其它两种截面形式的饱满;在相同位移时,薄壁波纹钢管混凝土柱的耗能能力明显好于方形和圆形的。三种截面形式的延性较接近且延性系数均超过3,且强度退化和刚度退化趋势和程度基本一致。综合分析,薄壁波纹钢管混凝土柱抗震性能较之圆、方形薄壁钢管混凝土柱的相当或稍好。研究结果可供城市高架桥的分析与设计参考。     

锥形形状记忆合金阻尼器性能分析与试验研究

本文对一种新型形状记忆合金阻尼器——锥形形状记忆合金阻尼器的性能进行了数值分析和试验研究。基于形状记忆合金的超弹性双线型本构模型,利用非线性有限元方法分析了锥形形状记忆合金阻尼器的滞回性能,并且用大型能用程序ANSYS进行了验证,得出锥形形状记忆合金阻尼器的滞回模型可简化为分段线性滞回模型,试验包括形状记忆合金丝的本构试验、疲劳试验阳阻尼器的性能试验．试验结果与数值分析结果基本吻合,形状记忆合金表现出良好的超弹性。     

钢筋混凝土带开孔梁框架抗震性能试验研究

本文通过两榀单层单跨带开孔梁框架的拟动力试验,对试件的破坏形态、动力反应、滞回曲线、耗能能力、刚度退化等抗震性能进行研究,最后对钢筋混凝土带开孔梁框架结构的抗震性能作出了评论。     

An experimental study on steel‐encased buckling‐restrained brace hysteretic dampers

This paper describes a seismic test program performed on 12 steel‐encased buckling‐restrained braces (BRBs). The use of rolled or built‐up buckling‐restraining mechanisms with welded or bolted attachments was examined. In addition, the effects of bolt pretension, core‐to‐encasing attachment details, aspect ratio of core segment and imperfections due to manufacturing on the brace response were investigated. All specimens were subjected to a stepwise incremental quasi‐static testing protocol with a maximum axial strain amplitude of 2%. All specimens except one showed satisfactory performance with stable hysteretic response and sustained cumulative inelastic deformations in excess of 200 times the yield deformation. Based on the experimental results, the compression strength adjustment factor, and the strain hardening adjustment factor for each excursion were quantified. Test results revealed that these two factors are significantly influenced by the parameters investigated in the experimental program. BRB details were also found to influence the buckling and the yielding patterns of the core segment. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Experimental study on hysteretic behavior of prestressed truss concrete composite beams

<正>This paper describes an experimental study of the hysteretic behavior of prestressed truss concrete composite beams(PTCCBs) under cyclic loading.Five beam models were designed and tested,in which the testing parameters include the global reinforcement index β_0,the prestress levelλand the ratio of stirrupρ P_ss in the potential plastic hinge zones.Based on the test results,the failure mode and hysteretic behavior of the tested models are obtained.In addition,the P-△and sectional M- hysteretic models for the PTCCBs at the midspan are established.The P-△hysteretic model shows good agreement with the test results.     

A novel type of angle steel buckling‐restrained brace: Cyclic behavior and failure mechanism

A novel type of angle steel buckling‐restrained brace (ABRB) has been developed for easier control on initial geometric imperfection in the core, more design flexibility in the buckling restraining mechanism and easier assembly work. The steel core is composed of four angle steels to form a non‐welded cruciform shape restrained by two external angle steels, which are welded longitudinally to form an external tube. Component test was conducted on seven ABRB specimens under uniaxial quasi‐static cyclic loading. The test results reveal that the consistency between the actual and design behavior of ABRB can be well achieved without the effect of weld in the core. The ABRBs with proper details exhibited stable cyclic behavior and satisfactory cumulative plastic ductility capacity, so that they can serve as effective hysteretic dampers. However, compression–flexure failure at the steel core projection was found to be the primary failure mode for the ABRBs with hinge connections even though the cross‐section of the core projection was reinforced two times that of the yielding segment. The failure mechanism is further discussed by investigating the N_u– M_u correlation curve. It is found that the bending moment response developed in the core projection induced by end rotation was the main cause for such a failure mode, and it is suggested that core projection should be kept within elastic stage under the possible maximum axial load and bending moment response. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究

为适应巨型框架结构发展,提出了一种底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱。为了比较它与相应普通多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能的差异,进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在轴向压力或轴向拉力下的低周反复荷载试验研究。6个模型中:按底部截面构造区分,3个试件为底部加强型巨型柱模型,3个试件为相应普通巨型柱模型;按轴力作用方向区分,4个试件为轴压试件,轴压比分别为0.5、0.25,2个试件为轴拉试件,轴拉比为0.2。比较分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。研究表明:底部加强型巨型柱与普通巨型柱相比,承载力、延性、耗能能力明显提高,刚度退化速度减慢,工作性能较稳定;轴压试件与轴拉试件相比,轴压试件抗震性能相对较好。     

UHTCC新型梁柱节点抗震性能试验研究

为研究超高韧性水泥基材料新型梁柱节点的抗震性能,进行了6榀缩尺比例为1/2的框架中节点的低周反复载荷试验,对不同轴压比和体积配箍率下梁柱节点的受力特点、裂缝开展形式、滞回特性进行了研究。结果表明,超高韧性水泥基材料能明显改善节点核心区的抗裂性能和剪切延性,具有更好的耗能能力,可部分或全部替代节点处箍筋的抗剪作用,具有良好的经济效益。     

变厚度钢板内芯防屈曲支撑试验研究

提出了一种变厚度钢板内芯防屈曲支撑（VTBRB）。设计了2个足尺变厚度钢板内芯防屈曲支撑试件,其中:1个试件在变厚度内芯端部设置加劲肋;另1个试件采用无肋式变厚度内芯。通过拟静力试验分析了2种内芯构造形式对变厚度钢板内芯防屈曲支撑的滞回性能、失效模式、受压承载力调整系数和累计塑性变形等的影响。研究表明:2个变厚度钢板内芯防屈曲支撑均表现较好的抗震耗能特性,其受压承载力调整系数均满足相关规范的限值要求。设置加劲肋可以减少变厚度内芯端部无粘结材料的磨损,并可以有效提高变厚度内芯防屈曲支撑的低周疲劳性能。     

基于人工神经网络的钢筋混凝土异型节点滞回模型

讨论了应用神经网络技术模拟钢筋混凝土材料滞回行为的若干问题，建立了钢筋混凝土异型节点滞回特性的BP神经网络预测模型，并获得了满意的结果。分析表明，神经网络计算是钢筋混凝土构件抗震性能研究中的一种很有潜力的新方法。     

菱形开洞软钢阻尼器及其在结构减震中的模拟分析

提出了菱形开洞加劲软钢阻尼器及其在整体结构中的数值模拟方法,并据此对菱形开洞软钢阻尼器的循环加载试验以及安装阻尼器的钢框架结构的震动台试验进行了模拟分析。验证了使用AN-SYS有限元程序进行数值模拟分析的可行性和准确性,同时证明了菱形开洞软钢阻尼器具有良好的滞回性能,在整体结构中能够达到较好的减震效果。