震损可更换组合柱抗震性能试验研究

为适应现代建筑工业化和震后结构性能快速恢复的需要，提出了一种适用于钢筋混凝土（RC）装配结构的震损可更换组合柱。进行了8个足尺可更换组合柱试件的低周往复荷载试验，研究了可替换构造和轴压比等因素对试件抗震性能的影响。研究表明：按照“强柱弱消能件”原则设计的所有试件，塑性变形均集中于可更换消能部件上，在经历了3次1/50位移角幅值作用后，仍可实现试件的损伤部件原位替换；最大位移角不超过1/50时，替换前后试件的抗震性能无明显差异，说明两种可替换构造均可实现试件的震损后性能恢复；所有试件均具有良好的延性和滞回耗能性能。采用加强型消能件构造的试件耗能性能最好；试件设计轴压比从0.3提高到0.5，其承载力和耗能能力均有显著提高，同时延性没有明显降低；核心方钢管锚固于地梁的可替换构造B与核心方钢管未锚固于地梁的构造A相比具有更高的承载能力，同时损伤部件的替换也更容易实现，但对连接螺栓的强度要求也更高。     

可更换钢连梁的抗震性能研究

以3个钢连梁试件为对象,采用2种不同的连接方式以及变换可更换段钢梁的截面高度,对可更换钢梁的抗震性能进行了试验研究.在抗震试验中,将钢梁分为3段,并削弱中间段,使破坏发生在中间段.考察试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性性能、耗能性能等指标.试验结果表明:试验中3个试件均发生了破坏,在连接方式相同的情况下...     

高速铁路圆端形实体桥墩抗震性能试验研究

圆端形实体桥墩在高速铁路中广泛使用,有纵横方向长度比大,纵筋率较小等特点,目前该类桥墩已有的试验缺乏系统性和完善性,其抗震性能研究还不够充分。以当前高速铁路中常见的圆端形截面桥墩为原型,根据模型相似理论,改变影响抗震性能主要因素的设计变量,按正交试验设计方法,设计9根桥墩缩尺模型。在考虑恒定轴向力的作用下,进行低周反复荷载试验,得到不同桥墩模型的破坏特性、滞回曲线,依此分析各因素水平下桥墩的延性、耗能性能、刚度与强度退化规律。通过试验回归分析,比较分析剪跨比、轴压比、纵筋率与体积配箍率等4个因素对延性性能的影响程度。试验结果表明,纵筋率较低的圆端形实体桥墩的滞回曲线呈显著的捏缩状,轴压比和纵筋率的提高都将使桥墩的延性减小,而剪跨比与体积配箍率对延性影响较小。当纵筋率较低时桥墩的耗能性能较差,而提高纵筋率能够显著提高桥墩的耗能性能。     

节段预制拼装桥墩抗震性能研究情况分析

介绍了节段预制拼装桥墩应用现状及抗震性能研究进展,总结概述了各种桥墩试件的抗震性能参数和影响节段拼装桥墩抗震性能的主要因素,简要概括了为解决节段预制拼装混凝土桥墩接缝处易发生破坏的问题而提出的几种节段间连接装置,为研究人员对节段预制拼装桥墩的抗震性能研究提供参考.     

预制拼装混凝土桥墩抗震性能拟静力循环加载试验

为了研究预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能方面的差异,以常见城市高架桥为工程背景,制作完成了3个缩尺比为1∶3.5的试件模型,进行了整体现浇桥墩和无粘结预应力钢绞线预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。通过给墩顶施加强迫往复位移,从5个方面研究了预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能的差别,并对试验结果进行了纤维模型计算分析。结果表明:无粘结预应力预制拼装混凝土桥墩混凝土破坏轻微,耗能能力较弱,残余位移小,适合低烈度地区;无粘结预应力带耗能钢筋预制拼装混凝土桥墩墩底混凝土有明显压碎,耗能能力强,残余位移相对于钢筋混凝土现浇桥墩较小,适合中高烈度地区。     

威海西曲阜大桥预制拼装桥墩连接构造比选研究

针对山东威海西曲阜大桥预制拼装桥墩连接构造设计需求,分析国内外常见预制拼装桥墩连接构造类型及适用性,进行6种常见连接方式的比选设计,确定桥梁下部结构的连接构造形式。开展套筒灌浆连接试验、连接试件抗拉试验,测试结果显示实际破坏强度为钢筋抗拉强度标准值的1.15倍,试件破坏位置均在钢筋母材处,没有出现拔出破坏,可见灌浆套筒连接性能满足设计要求。研究表明,灌浆套筒连接是一种可靠的钢筋连接方式,采用灌浆套筒连接的预制拼装桥墩可满足设计要求。研究成果可为预制拼装桥墩连接构造设计提供参考。     

预应力节段预制拼装桥墩抗震性能研究综述

为进一步推动预应力节段预制拼装桥墩在高烈度区桥梁工程中的应用,从自复位能力、耗能能力、底节段容许损伤能力和基于性能的抗震设计方法4个方面系统梳理和总结了各国学者开展的相关研究,并指出了当前研究存在的问题以及未来的发展方向。结果表明:无粘结预应力筋能提供更好的自复位能力,桥墩震后残余变形很小;相对于现浇桥墩,该形式桥墩耗能能力较差,需要设置专门的耗能装置,其中外置耗能装置震后可更换,更值得推广;预应力节段预制拼装桥墩鲁棒性差,必须注意提高底节段容许损伤能力;针对预应力节段预制拼装桥墩的基于性能抗震设计才刚刚起步,需要进一步发展。     

装配式震损可更换组合柱抗震性能试验研究

为达到震后快速修复和建筑功能快速恢复的目的,针对装配式RCS混合结构在强烈地震作用下底层柱脚容易出现严重塑性损坏的特点,提出一种由下部可更换消能柱脚和上部RC柱组成的新型性能可恢复装配式组合柱。通过8个新型组合柱的低周往复加载试验,重点研究可更换钢板面积、轴压比和填充块材料对组合柱抗震性能和可更换性能的影响。研究表明：新型组合柱损伤主要集中于柱下部的可更换部件,上部不可更换段基本保持弹性状态,实现了预期的破坏模式;在经历1/50位移幅值后进行损伤部件更换,更换后组合柱的承载能力和变形能力与更换前基本相同,实现了新型组合柱震后的快速修复和性能可恢复;减小可更换钢板截面面积,试件承载力相应减小;试件的承载力和耗能能力随轴压比增加而增加。研究成果可为可恢复性能装配式RCS结构抗震设计提供依据,促进新型装配式结构的推广应用。     

新型预制装配框架节点抗震性能研究

在国内外大量学者研究基础上,创新性地提出一种新型的预制装配框架梁柱节点,为了验证该节点的可靠性,对该节点进行了低周反复荷载试验,并且与现浇节点进行了对比,通过试验研究,得出新型预制装配框架节点的滞回曲线、骨架曲线。与现浇构件试验结果对比发现,新型预制框架节点的滞回曲线比较丰满,虽然较现浇结构滞回曲线稍有捏缩,但是新型预制框架节点的极限承载力较现浇构件高。经过良好的现场施工,该新型节点的抗震性能完全能够满足预期要求。     

预制拼装桥墩工程应用与创新研究

概述了近年来预制拼装桥墩在施工方法、材料创新、抗震性能以及工程应用等方面的研究进展,比较了预制拼装桥墩的连接构造形式以及在实际工程中的应用,综述了预制拼装桥墩在新型材料应用以及抗震性能方面的研究成果。通过研究发现,预制拼装桥墩具有施工方便、环境友好、易更换等工程优势,但其在高烈度区的抗震性能以及在侵蚀环境下的耐久性等问题仍有待于进一步研究。     

浆锚搭接连接预制柱的抗震试验研究

套筒约束浆锚搭接接头是一种新型灌浆接头,可应用于预制装配式建筑的钢筋连接。为了深入研究这类新型接头的可靠性和实用性,设计制作预制装配柱试件和现浇柱试件,并通过抗震试验得到其抗震性能。结果表明:新型套筒约束浆锚搭接连接技术能有效地连接钢筋和预制柱部件;预制装配柱的破坏形态与现浇柱基本一致;现浇柱和预制柱承载力、延性、刚度和耗能能力相近。     

基于不同隔震体系的预制拼装桥墩桥梁结构 地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩桥梁结构的地震响应,基于OpenSEES有限元分析软件建立墩顶隔震和墩底隔震的预制拼装桥墩连续梁桥分析模型; 通过分析桥梁模型在3组不同强度、不同特性地震动激励下的动力特性、位移、内力、残余位移、预应力筋预应力、接缝压力等参数的变化,对隔震体系的隔震效果进行评估并给出了墩底隔震桥梁的设计建议。结果表明:预制拼装桥墩连续梁桥采用墩顶隔震体系和墩底隔震体系均可以大幅减小桥梁在地震中的位移和内力,延长桥梁自振周期; 采用墩梁固接、墩底隔震的桥梁结构相比于直接采用隔震支座连接墩梁的桥梁结构具有更长的自振周期、更小的震中位移和墩顶残余位移,表现出更好的隔震效果,在大地震中墩底隔震体系隔震优势更加明显; 采用墩底隔震体系的桥梁预制拼装桥墩会有更大的预应力变化、预应力损失和接缝竖向压力,因此隔震支座也应具备更高的性能。     

受腐蚀钢筋混凝土桥墩抗震性能研究

桥墩的耐久性和抗震性能对整个桥梁安全运行具有重要意义。本文以钢筋混凝土拟静力试验为背景,通过数值模拟方法建立纤维单元模型,研究钢筋混凝土墩柱的抗震性能随腐蚀率的变化规律。首先采用2种不同混凝土本构和3种钢筋本构模型对未腐蚀试件进行模拟,通过和试验对比,评价有限元模型合理性并选取合适的本构模型。腐蚀效应通过修正钢筋本构模型考虑,对试验3根试件进行模拟,验证腐蚀本构模型合理性。最后将腐蚀率进行扩展,研究不同腐蚀率下钢筋混凝土桥墩抗震性能变化规律。     

可更换耗能连接组件的装配式混凝土柱脚抗震性能试验研究

为使装配式混凝土结构在强震作用下达到损伤集中的效果,增强装配式混凝土结构的震后可修复性,提出一种可更换耗能连接组件(REDC)的装配式混凝土柱脚。设计并制作了1个足尺REDC装配式混凝土柱脚,通过改变柱设计轴压比、REDC核心耗能钢板厚度等参数,开展了4个工况下的拟静力试验。研究结果表明：加载过程中柱脚始终表现出稳定的滞回特性和较高的延性,低轴压比(n=0.3)下呈饱满的梭形滞回环,高轴压比(n=0.8)下滞回环有一定捏缩;除高轴压比下柱底钢套筒局部区域竖向压应变接近屈服应变外,柱脚始终保持完好,塑性变形集中于REDC核心耗能钢板内;混凝土柱身处于微损伤状态,表现为柱脚卸载至初始位置后可闭合的水平向弯曲裂缝;核心耗能钢板断裂前,在5%水平位移角下经历了至少25次加载循环,表现出良好的低周疲劳性能;核心耗能钢板的失效模式为疲劳断裂,断裂位置均位于屈服段中部或屈服段与过渡段交界处。REDC核心耗能钢板的实测变形量与理论计算结果基本一致,验证了理论分析的准确性,可用于该种装配式混凝土柱脚设计。     

预制高强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件抗震性能试验研究

采用足尺模型对比试验方法,对高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强钢纤维混凝土后浇整体式梁柱组合件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性性能、强度与刚度退化特性、耗能能力、节点核心区域的剪切变形、梁端塑性铰与柱端的转动变形等进行了系统研究。结果表明:预制高强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件与现浇高强混凝土结构梁柱组合件具有相同的抗震能力,采用高强钢纤维混凝土浇筑预制混凝土结构后浇节点,可以减小节点区域箍筋用量,改善节点承载性能。本文还给出了钢纤维混凝土节点开裂强度的简化计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

盲孔多孔砖墙片抗震性能的试验研究

研究了盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下的承载能力,其目的是为了检验盲孔多孔砖墙片在水平地震荷载作用下的承载能力.试验证明:盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下抗剪承载力与其他多孔砖墙片基本相当,可按规范方法计算其抗震抗剪承载力;带构造柱及圈梁的盲孔多孔砖墙片有较好的吸能、变形能力,可以满足抗震结构的要求.     

采用全装配水平接缝的预制混凝土剪力墙抗震性能研究

提出一种“螺栓-钢连接件-套筒”形式的全装配预制混凝土剪力墙水平接缝方案。为研究该水平接缝的工作性能,设计了普通剪力墙和采用全装配式水平接缝的预制混凝土剪力墙,完成了低周反复静力加载试验,利用有限元方法对其进行数值模拟,分析了全装配式水平接缝方案套筒布置与搭接钢筋直径对墙片水平受剪承载力的影响。研究结果表明：普通墙和预制墙的破坏形式均为受弯破坏,极限位移角相近,分别为1/43和1/45,预制墙水平受剪承载力比普通墙稍高,延性和耗能比普通墙略差。由钢筋破坏形态和应变结果可知,套筒能有效传递钢筋内力,水平接缝为墙片提供了可靠的竖向连接,采用全装配式水平接缝方案的预制混凝土剪力墙总体抗震性能良好。数值模拟结果与试验结果基本吻合,套筒布置与搭接钢筋直径对墙片水平受剪承载力具有明显影响,优化套筒布置与搭接钢筋直径可以进一步提高全装配式墙体的水平受剪承载能力。     

震损钢筋混凝土框架节点修复后抗震性能试验研究

针对已震损的钢筋混凝土框架节点加固后的抗震性能,进行了8个带楼板的三维框架节点的预震损、加固和低周反复荷载破坏试验。试验研究了玄武岩纤维和外包钢套两种加固方法,不同的预震损程度,灌缝等因素对加固效果的影响。对加固节点的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、承载力及刚度退化等参数的分析可知：玄武岩纤维加固提高节点的承载力作用有限,但提高抗震性能效果明显;外包钢套法在提高节点承载力、刚度及抗震性能各方面均有显著的效果。加固后节点由“弱柱强梁”转变成了“强柱弱梁”的破坏形式。试验表明,通过加固,节点恢复并超过了受损前的抗震性能,说明此类加固方法是合理、有效的。     

灌浆与钢箍加固震损砖墙的抗震性能试验研究

为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能,试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数。以四川某震损古砖塔为样本,研制了四种单层砌体墙筒初始试件,模拟地震作用使其破坏,采用灌浆与钢箍进行加固修复,制作所需试件,通过低周反复荷载试验,得到了试件的相关数据。试验结果表明:与未损伤的原结构相比,灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力,但对提高震损结构刚度的贡献不大,修复结构的开裂荷载亦有所降低。