钢-混凝土组合连梁抗震性能研究

在小跨高比情况下,通过在连梁中嵌入抗剪钢板可有效约束混凝土受剪斜裂缝在跨中的开展,使得混凝土因斜向压溃导致的斜压剪切破坏推迟出现,使小跨高比连梁在斜向45°应力集中区形成有效的传力机构,承载能力、延性及耗能明显提高.本文运用ABAQUS有限元软件,针对配有内包钢板的钢-混凝土组合连梁结构进行有限元模拟分析,研究内包钢板或型钢在不同开孔形式、开孔率及孔长宽比条件下对组合连梁整体受力性能的影响.     

钢管混凝土柱-剪力墙组合框架抗震性能分析

通过在钢筋混凝土剪力墙边缘设置边框,利用边框对墙板的约束效应,可明显提高剪力墙的延性,改善其抗震性能.边框的形式主要有钢筋混凝土边框、型钢混凝土边框、钢管混凝土边框等,其中,钢管混凝土组合剪力墙具有经济性好、施工方便等优点.应用ANSYS有限元程序对钢管混凝土组合剪力墙的滞回性能进行计算和分析,结果表明这种结构体系具有良好的延性和耗能能力.     

钢-混凝土组合框架局部刚性梁柱节点的抗震性能研究

根据单调试验及循环试验准则,进行10组大型钢-混凝土组合梁柱节点试验。设计三维足尺框架模型,并经PSD测试,确定梁、柱、板等构件尺寸。为提高这些局部刚性节点的耗能能力,做了一些假定。为获得不同节点构造和材料特性时节点的抗震性能,进行组合梁柱节点试验。组合节点性能分析分2步:1)获取节点局部特征性能,如弯矩-转角曲线;2)获取整体性能,如荷载-位移曲线。为监控组合节点性能分析,提高分析水平,分加载前期、中期、后期三阶段评价承载力、塑性变形、刚度等结构性能。以耗能能力、韧性、强化强度、等效粘滞阻尼为参数,研究试件抗震性能。将试验结果进行比较,以确定这些参数是否可提高钢-混凝土局部刚性组合节点的抗震性能。     

再生混凝土梁柱组合框架抗震性能分析

为探究再生混凝土梁柱组合框架的抗震性能,利用有限元软件ABAQUS模拟了11个方钢管再生混凝土框架在循环加载作用下的受力,以研究钢管内再生混凝土粗骨料取代率、轴压比及钢管柱屈服强度的变化对框架抗震性能的影响。研究发现随着钢管内再生粗骨料取代率的提高,框架的刚度有所减小,水平承载能力也随之降低,但降低不是特别明显,且模型的延性系数介于3.35～3.43之间,根据抗震延性要求,不同取代率下的方钢管再生混凝土框架运用于实际工程中的承重结构中是可行的;随着方钢管再生混凝土框架轴压比的增大,框架结构骨架曲线下降段表现较为明显,并且延性逐渐降低,但在相同位移条件下框架结构的等效粘滞阻尼系数逐渐增大,耗能能力较好;当钢管屈服强度提高时,钢管对再生混凝土的约束效应增强,使框架的刚度、承载力等均有明显提升,随着方钢管屈服强度的提高,结构的延性变差。     

钢-混凝土组合框架抗震目标位移的计算方法分析

在已有的钢管混凝土柱和钢-混凝土组合梁抗震性能分析理论基础上,探讨了在地震作用下钢-混凝土组合框架结构的屈服目标位移和极限目标位移的主要影响因素,提出了相应的计算方法.通过钢-混凝土组合框架结构层间屈服位移和结构侧移曲线的求解来确定结构的屈服位移,避免了侧移曲线中各种参数的不确定性带来直接求解侧移的困难.本文提出的方法同时解决了塑性极限状态的位移求解,具有简单有效的特点,可用于组合框架结构基于位移抗震设计中的目标位移计算.     

M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为避免小剪跨比剪力墙在地震下发生脆性剪切破坏,提出一种M型钢-混凝土组合剪力墙,采用M型钢作为剪力墙竖向分布钢筋,具有整体性能好、抗扭刚度大、施工效率高等特点,在大震下呈现分缝受力的破坏模式,表现出良好的抗震性能。采用ABAQUS有限元软件对M型钢-混凝土组合墙体进行非线性拟静力分析,研究不同免拆模板类型、轴压比、水平钢筋配筋率对墙体的抗震性能的影响,对墙体的塑性损伤分布情况进行对比分析。结果表明：有限元模拟结果与试验结果吻合程度良好,墙体混凝土损伤呈两阶段分布。M型钢-混凝土组合墙体具有较大的承载力和抗侧刚度,免拆模板类型对墙体抗震性能影响不大,降低水平钢筋配筋率会使墙体承载力显著下降,加速刚度衰减,延性和耗能能力显著增强,减小轴压比会降低墙体承载力,但延性系数有所提高。     

钢框架-组合钢板墙核心筒结构的抗震性能分析

组合钢板墙是一种适用于高层建筑的新型抗侧力构件。对钢框架-组合钢板墙核心筒结构在多遇地震和罕遇地震下的抗震性能进行分析,研究结构在罕遇地震作用下的破坏顺序和破坏模式,并与基本自振周期相近的钢框架-混凝土核心筒结构的抗震性能进行对比,以考查组合钢板墙对钢框架-核心筒结构抗震性能的影响。分析结果表明,在多遇地震作用下,钢框架-组合钢板墙筒体结构和钢框架-钢筋混凝土筒体结构的抗震性能相差不大;在罕遇地震作用下,钢筋混凝土核心筒很快发生塑性损伤,随即刚度严重退化,而组合钢板剪力墙中的钢板先屈服,可以减缓核心筒的刚度退化,提高核心筒的延性,从而改善钢框架-核心筒结构的抗震性能。     

钢骨混凝土组合框架抗震性能研究

通过2榀钢骨混凝土柱-钢梁框架的低周反复荷载试验,对钢骨混凝土组合框架的滞回性能、延性、耗能性能、刚度衰减等抗震性能进行研究。并依据JGJ 138—2001《型钢混凝土组合结构技术规程》及YB 9082—2006《钢骨混凝土结构技术规程》计算组合框架的极限承载力。结果表明,钢骨混凝土柱-钢梁框架结构具有良好的抗震性能,两部规程的计算方法均有较高的精度。     

型钢混凝土组合框架抗震性能的有限元分析

本文对一个钢骨混凝土组合框架结构,在施加水平往复荷载情况下,利用有限元软件绘制组合框架结构的滞回曲线,并对此结构的抗震性能和变形形态进行了分析研究。结果发现,此框架结构的延性性能较好,滞回曲线饱满,抗震性能优越。     

钢-混凝土组合结构节点抗震性能研究现状

钢-混凝土组合结构是一种能充分利用材料特性的结构形式,其节点较为重要且受力复杂.查阅了国内外关于钢-混凝土组合结构节点的研究文献,总结了钢-混凝土组合结构节点研究技术路线和主要成果,提出存在的问题和研究方向.     

空间钢-混凝土组合节点抗震性能试验研究

空间钢-混凝土组合节点核心区的受力特征、破坏模式是建立双向地震作用下节点计算模型的基础,也是准确评估组合结构体系抗震性能的关键问题之一。完成4个方钢管混凝土柱-组合梁空间节点在双向加载条件下的抗震性能试验,重点研究混凝土楼板的组合作用、节点核心区混凝土、节点形式等对空间组合节点抗震性能的影响。各试验模型在加载过程中均产生明显的节点核心区剪切变形,并表现出较好的延性和耗能能力,最终则因核心区混凝土破碎和钢管开裂而丧失承载力。试验表明,混凝土楼板与钢梁的组合作用以及对节点核心区的约束作用、钢管柱内填混凝土均能够明显改善空间节点的受力性能。相对于中柱组合节点,角柱节点的核心区受力较小,整个节点具有更高的承载能力和刚度。     

空间钢-混凝土组合节点抗震性能试验研究进展

节点是影响钢-混凝土组合结构体系受力性能的关键部件。现有的框架梁-柱节点试验研究多侧重于平面节点,而结构和构件在实际地震作用下都处于空间受力状态。节点在双向荷载作用下,可能表现出很强的空间耦合作用,其受力规律和破坏模式与平面节点均有所不同。分析了影响钢-混凝土组合节点受力性能的关键因素和基本规律,并重点对国内外有关空间梁-柱节点的试验装置、加载模式和主要研究成果进行介绍。分析表明：节点在双向荷载作用下的抗震性能通常要弱于平面加载节点,但目前关于空间组合节点的分析模型和计算方法尚不完善。最后,提出应针对不同组合节点的构造特点,进一步研究其受力机理并发展适用的设计方法,并加强空间节点试验方法的研究。     

高性能钢应用对钢-混凝土组合柱抗震性能影响

为研究高性能钢的应用对钢-混凝土组合柱抗震性能的影响,以实际工程构件的缩尺构件抗震性能试验结果为依据,建立Open SEES有限元分析模型。以型钢屈服强度、剪跨比、轴压比为研究参数,进行26个型钢混凝土压弯滞回构件有限元影响因素参数分析。结果表明:普通钢、高强钢SRC柱抗震性能变化趋势较为一致:剪跨比增大时,SRC柱承载力下降,延性性能先提高后降低;轴压比增加时,SRC柱承载力变化较小,延性性能显著降低;随着型钢屈服强度的提高,SRC柱极限承载力提高,但延性性能有下降趋势;为满足构件抗震性能,高强钢SRC柱剪跨比和轴压力限值应低于普通钢SRC柱。     

钢-混凝土组合框架结构体系抗震性能参数分析

为了全面研究钢-混凝土组合框架结构的抗震性能,对某典型的15层组合梁-方钢管混凝土柱框架结构进行了参数分析,讨论了方钢管混凝土柱截面含钢率、楼板厚度和组合梁钢梁高度变化对结构抗震性能的影响规律。分析结果表明:结构的周期和弹性位移反应受组合梁钢梁高度影响最为显著,含钢率的影响次之,随着钢梁高度和截面含钢率的增大,结构周期及弹性位移反应均有不同程度的降低;结构初始刚度和极限承载力受楼板厚度影响最为显著,钢梁高度影响次之,随着楼板厚度的增加和钢梁高度的增大,结构初始刚度均有不同程度的提高;结构的弹塑性位移反应受钢梁高度影响最大,钢梁高度增大,结构弹塑性位移反应明显降低。根据参数分析的研究结果,对不同的设计参数对结构抗震性能的影响有一个简单、直观的印象。在进行结构设计时,根据结构性能的具体需要,基于参数分析的结果,通过对结构参数进行有针对性的调整,从而更加快速、准确地优化结构设计。     

钢-混凝土混合结构房屋抗震性能分析

以昆明市某钢框架-核心筒混合结构商务楼设计为工程背景,分析钢梁与核心筒采用不同连接方式对结构侧向性能的影响。建立全部铰接模型与部分刚接模型,进行模态分析和反应谱分析,对比其动力特性和多遇地震下的侧向性能,分析研究其在高烈度地区的抗震性能。     

装配式钢-混凝土组合框架受力性能有限元研究

本文结合装配式建筑、钢管混凝土和型钢混凝土构件的优点,提出一种装配式钢管混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构体系,采用ABAQUS有限元分析软件进行全焊接与栓-焊混合连接两榀框架试件的仿真模拟分析,以得到该类结构体系在静力荷载作用下的受力性能.     

钢框架-支撑剪切板结构抗震性能分析

钢框架-支撑剪切板结构是用X型支撑将剪切板与钢框架相连构成的一种新型抗震结构体系。地震作用下,剪切板屈服耗能,保护主体结构。震后更换损伤的剪切板,可以实现结构功能的快速恢复。提出框架-支撑剪切板结构的抗震性能目标和设计方法,设计了平面尺寸相同,但层数和跨度不同的结构体系。利用ABAQUS软件建立结构的有限元模型进行水平推覆分析。分析结果表明:框架-支撑剪切板结构具有明显的屈服时序和屈服后刚度。设置支撑剪切板能显著提高框架结构的承载力和初始刚度。支撑剪切板的跨度对结构初始刚度影响较大。框架和支撑剪切板的相互作用不明显,设计时可将两者的初始刚度和承载力进行叠加。     

钢框架-型钢混凝土抗侧力墙结构抗震性能有限元分析

为了研究钢框架-抗侧力结构在楼面荷载作用下的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件建立单层单跨壳-实体非线性有限元模型,考虑了混凝土与钢材的塑性损伤以及加载的随动强化准则,在验证有限元模型的基础上,考察抗侧力墙体沿竖向布置方式、抗侧力墙体高宽比以及抗侧力墙体布置位置对结构体系抗震性能的影响。研究结果表明:在建造钢框架-型钢混凝土抗侧力墙结构房屋时,建议选用宽度为1 200mm的型钢混凝土抗侧力墙体,且沿竖向连续布置,并可根据门窗洞口的布置,灵活调整墙体的位置。     

半刚性钢-混凝土组合节点抗震性能研究概述

半刚性节点具有良好的塑性,可以增加结构的阻尼,延长结构自振周期,减小震幅,从而降低震害,是抗震的理想选择之一.由于半刚性组合节点的研究资料相对较少,人们对其受力性能和破坏机理的认识还远远不足,为了避免和减小地震灾害,分析半刚性钢-混凝土梁柱节点破坏机理并提出抗震设计对策和建议,具有重要的理论和工程意义.笔者介绍了国际上对半刚性组合节点抗震性能的研究状况和近年来取得的主要研究成果,探讨了地震荷载作用下组合节点力学模型的建立,指出了半刚性组合节点抗震性能研究存在的一些问题以及今后的研究重点.