世构体系框架结构模型振动台试验研究

为了研究预制预应力混凝土装配整体式框架结构(世构体系)抗震性能,以某实际工程世构体系框架结构为原型,对其底部两层进行缩尺模型振动台试验研究。观察试验模型在不同振动工况下的损伤及破坏情况,对模型在各水准地震作用下的动力特性、加速度、位移、应变及扭转反应进行分析,并根据试验现象与试验结果,对世构体系框架整体进行抗震性能的综合评价。结果表明：该预制装配框架体系在多遇地震作用下未出现明显损伤,在罕遇地震作用下节点核心区未出现裂缝,模型仍能保持较好的整体性,抗震性能良好;试验模型结构布置合理,地震作用下主要运动形式为平动;罕遇地震作用下,模型自振频率最大降幅为21.89%,最大层间位移角为1/122;虽然模型存在一定程度的损伤,但其弹塑性层间位移角均小于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中的限值,满足我国“小震不坏”、“大震不倒”的抗震设防目标。     

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。     

大跨预应力混凝土井式梁框架结构的振动台试验研究

大跨预应力井式梁框架结构是由现代预应力技术和井式梁框架结构结合而成的一种新型结构体系,它可满足现代建筑的大空间使用功能要求。利用模拟地震振动台对这种大跨预应力井式梁框架结构的抗震性能进行了研究。模型结构动力特性与加速度和位移反应试验结果表明,大跨预应力井式梁框架结构具有良好的整体刚度和抗震性能。     

注胶加固震损混凝土框架模型振动台试验研究

为了研究注胶加固技术的有效性,采用数种地震波形,对一栋双跨8层混凝土框架缩尺模型（缩比为1：4）进行了模拟多种烈度地震振动台预震损试验,框架模型损坏后采用注胶加固技术修复框架震损裂缝,然后对框架模型进行相同的模拟多种烈度地震振动台试验。比较混凝土框架模型在注胶加固前后的抗震性能,研究了框架模型的自振特性以及在不同地震烈度下的楼层刚度。试验结果显示,经过注胶加固后的混凝土框架模型具有良好的抗震性能,表明注胶加固技术可以有效地修复震损后的混凝土框架结构。     

性能增强再生混凝土框架结构模型双向模拟振动台试验

基于课题组前期有关性能增强再生混凝土（EC-RAC）基本材性、构件等试验结果,设计并制作了一缩尺比例为1:4的3层含有多种类再生混凝土的框架结构模型,并进行了双向模拟振动台试验研究,得到了该框架结构模型的自振频率、阻尼比、结构振型、加速度响应、位移响应、层间位移角等变化规律,结果表明：EC-RAC相较于普通RAC能够较好的控制裂缝的出现与发展,从而改善结构的延性,提高结构的整体抗震性能;随着地震烈度的逐渐增加,结构损伤累积,自振频率逐渐降低、阻尼比逐渐增大、加速度放大系数亦逐渐降低、位移幅值逐渐增大,同时位移幅值的曲线形式与结构第一振型相近,表明结构振动时以第一振型为主;模型经历了七度多遇至八度罕遇各地震作用后,层间位移角均未超过规范[12]中所规定的1/50,上述试验结果均表明,所设计的RAC框架具有良好的抗震性能,完全满足规范[12]中的要求。最后,参考《建筑地震破坏等级划分标准》、《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）等文献,同时考虑各阶段试验现象,建立了能够应用于实际RAC结构震后破坏等级定量评估的5级划分。     

含软弱层大空间混凝土框架结构振动台试验

为研究现阶段存量较大的大型公共建筑结构强震作用下地震响应和抗震性能,针对一含软弱层的大空间RC框架结构,设计了几何相似比为1∶6的模型,开展设防烈度下多种激励的模拟地震动试验。通过对模型破坏形态、动力性能、加速度与位移响应等指标的测试分析,研究大空间混凝土(LRC)框架结构相对常规混凝土框架结构在动力响应与变形特征等方面的差异。试验研究与分析结果表明：LRC框架结构的损伤集中在软弱层,其柱端抗弯能力对整体结构的抗震性能影响最大;楼层加速度和相对位移经软弱层传递后易发生突变,LRC框架结构相对常规结构呈现出更明显的整体弯曲特征;含软弱层的LRC框架结构破坏等级的划分所依据的层间位移角限值相对常规RC框架结构需提高一级。     

混凝土框架楼梯设置滑动支座的结构模型振动台试验研究

我国现行建筑抗震设计规范及标准设计图集对现浇钢筋混凝土板式楼梯提出了增设滑动支座的构造措施,为检验其有效性,以设置聚四氟乙烯板构成的滑动支座的混凝土框架楼梯间结构单元为对象,对缩尺比例为1∶3的模型结构进行了振动台试验,通过输入不同的地震波,考察其遭遇不同烈度水准地震作用下的抗震性能。试验结果表明：梯段板下端设置滑动支座的楼梯间结构单元具有良好的抗震性能,破坏主要集中在楼梯间的框架梁柱中,在强震作用下,楼梯构件（包括梯段板、平台板、梯梁和梯柱）本身未发生先于框架梁柱的破坏;聚四氟乙烯板构成的滑动支座作用很有效,梯段板下端沿输入动方向发生了期望的水平滑动位移;同时,此处也伴随出现值得注意的竖向翘起和落下的现象。     

竹框架结构的小型振动台试验研究

通过一个缩尺比为1∶10的单层单跨框架结构模型的小型振动台试验,研究了竹框架结构中梁、柱连接方式及柱间支撑对其抗震性能的影响,试验结果显示,梁柱连接节点采用榫卯方式增加了框架的刚度,设置柱间支撑可消能减震,设置支撑的方式对提高结构抗震性能更有效。     

钢框架结构振动台试验及损伤分析

为了研究在地震作用下的结构响应及损伤形式,选用非完全缩尺的两榀三跨三层的空间钢框架结构,以宁河波、El Centro波和Taft波为激励进行了振动台试验。分析了该模型框架的动力性能,从加速度响应、位移响应和应变响应等方面对结构开展了抗震性能研究和损伤分析。结果表明:随着地震强度增大和结构损伤累积,结构动力放大系数减小,位移反应增大,并基于动力增量分析方法对结构的抗震性能进行评估,为今后结构抗震子结构试验分析中子结构的选取提供参考依据。     

黏滞阻尼器加固大空间混凝土框架结构振动台试验研究

为研究大空间混凝土(LRC)框架结构消能减震加固效果及其抗震性能,基于已完成的1∶6缩尺无控LRC框架结构模型试验,开展同加载历程下另一设置黏滞阻尼器(VFD)的相同减震框架结构模型振动台试验。通过对比分析两个模型破损特征、动力性能、加速度与位移响应等,定量获取增设VFD后减震结构相比无控结构抗震性能的提升水平,揭示不同地震作用下LRC框架中VFD发挥的实时减震效果,重点研究减震加固技术对LRC框架结构中薄弱部位响应的影响规律。试验结果表明：减震模型较非减震模型层间位移得到有效控制,罕遇地震作用下结构最大层间位移角由1/102降至1/194;试验过程中阻尼器的工作性能良好,随着地震激励升高,黏滞阻尼器出力逐渐增大,阻尼器实际最大出力达设计极限值的88%。     

Seismic performance parameters of RC beams retrofitted by CARDIFRC

A new high performance fibre-reinforced cementitious composite material (designated CARDIFRC^®), to be used for retrofitting concrete members, has been developed at Cardiff University. The material is compatible with concrete and possesses favourable strength and ductility properties desirable for seismic retrofit. It overcomes some of the problems associated with the current techniques based on externally bonded steel plates and fibre-reinforced polymer (FRP) laminates caused mainly by the mismatch of their tensile strength and stiffness with that of the concrete member being retrofitted.

This paper reports on the results of three-point and four-point flexure tests conducted on a number of non-ductile and ductile small scale RC beams retrofitted with externally bonded CARDIFRC^® strips. A number of different strip configurations and two strip thicknesses are investigated and their effect on the retrofitting process examined. Some strength and seismic performance parameters including toughness and ductility are evaluated for each retrofitted beam and compared with those of the corresponding control beams. It is shown that precast CARDIFRC^® strips, adhesively bonded to the surface of the RC beam can greatly increase the strength and ductility of the retrofitted beam; hence, they can be used successfully to enhance the seismic performance of both damaged and undamaged RC beams.     

BRB加固RC框架子结构混合试验研究#br#

消能减震技术自提出以来逐步得到了广泛应用,在结构加固方面也有较好的表现。屈曲约束支撑（BRB）作为一种结构简单、性能可靠的耗能构件,已经在这一领域中得到了广泛应用。然而,在欧洲规范EuroCode8中却并未对其设计做出明确规定,从而在一定程度上影响了BRB在相关地区的应用。鉴于此,E. M. Marino等人针对钢结构提出了一种建立在EC8框架下的BRB设计方法,并将其推广至RC结构加固领域。基于上述设计方法,对一意大利非设防RC框架结构进行了加固设计,并使用子结构混合试验技术对结构加固前后抗震性能进行了试验验证。试验中使用一条基于欧洲规范生成的人工波在0.1g、0.2g、0.35g和0.45g下对结构进行拟动力加载,试验子结构取为首层边跨,剩余部分为数值子结构。试验表明,使用该方法加固的框架,层间位移角有了明显减小,其竖向分布也更为均匀,结构抗震性能得到了提升。试验结果说明,对于此RC框架的加固设计是有效的,该设计方法对于RC框架的抗震加固也是有效的。     

扇形铅黏弹性阻尼器加固RC框架的抗震性能试验研究

针对钢筋混凝土框架结构梁柱节点震害严重的抗震问题,提出采用扇形铅黏弹性阻尼器加固框架结构的 方法,结合扇形阻尼器型式提出外包箱形钢板和外包U形钢板两种不同的加固连接方式。为研究扇形铅黏弹性阻 尼器加固框架的抗震性能,设计并制作了3榀框架试件,分别为空框架和两榀不同连接的扇形铅黏弹性阻尼器加 固框架,通过低周反复加载试验分析了其滞回性能、承载能力、刚度退化、耗能能力等参数。试验结果表明：采 用扇形铅黏弹性阻尼器加固的框架滞回曲线饱满、耗能能力强、加固效果良好;扇形铅黏弹性阻尼器为框架提供 了一定的抗侧刚度,提高了框架的水平承载能力,延缓了框架塑性铰的产生,使框架具有良好的耗能能力;外包 U形钢板和外包箱形钢板用于扇形铅黏弹性阻尼器与主体结构的连接都是有效的,这两种不同的连接方式对加固 框架的整体抗震性能影响不大。     

考虑残余变形的RC框架结构抗震性能评估

震后残余变形对于工程结构震后损伤和可修复性能的评价至关重要。首先,选取790条地震动记录对一个5层钢筋混凝土(RC) 框架结构进行增量动力分析,线性回归得出结构各损伤状态(性能水平)与残余层间位移角的量化关系;然后,分别对一个8层和一个11层RC框架结构进行增量动力分析,研究结构最大层间位移角和残余层间位移角两种损伤指标间的相关性;最后,对8层和11层结构分别进行基于两种损伤指标的地震易损性分析。分析结果表明：残余层间位移角与最大层间位移角具有较好的相关性;以最大层间位移角为结构损伤指标所得残余层间位移角无明显差异性,同样以残余层间位移角为结构损伤指标所得最大层间位移角也无明显差异性;以最大层间位移角和残余层间位移角为损伤控制指标,各损伤状态下50% 超越概率对应的谱加速度Sa(T1,5%)无明显偏差;以规范给出的最大层间位移角为损伤控制指标相对文章提出的残余层间位移角较为保守。因此,将残余层间位移角作为性能指标的研究对于基于层间位移角的震后结构性能评估是必要的。     

夹心保温砌体房屋振动台试验研究

黏土砖是我国北方地区广泛使用的主要建筑材料。通过水平灰缝和竖向灰缝连接成整体砖墙,承受竖向荷载和水平荷载。传统的砌体墙热工性能差,在我国最寒冷的地区其厚度可达半米,过大的厚度,一方面使建筑自重过大,抗震能力较差,另一方面也占用较大的居住面积。为解决这一矛盾,文中研究的夹心保温砌体砖墙黏土夹层砖墙是通过在钢筋网连接的两层较薄的砖墙之间插入隔热层,形成夹心保温砌体房屋。为研究其抗震性能,对一个1/2比例的4层黏土夹层砖墙结构进行不同地震烈度下的振动台试验,对其抗震性能进行试验评估,包括动力特性和响应、破坏模式、荷载和变形能力以及损伤演化等。试验结果表明：由于水平拉结钢筋网和构造柱的约束,外墙、保温层和内墙能较好地协同工作;黏土夹芯砖墙结构能满足我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)规定的7度抗震设防的要求。     

低延性钢筋混凝土框架结构抗震性能分析与评估

对抗震设防水平不高、抗震构造措施设置不足且已经服役多年的低延性钢筋混凝土框架结构抗震性能的主要影响因素进行总结,在此基础上从构件层面逐一分析各影响因素的敏感性,采用有限元分析软件OpenSees建模分析、评估两类延性不同但具有相同尺寸及配筋率的结构的抗震性能,分别从结构与构件层面对比不同延性结构失效模式的差异性。分析结果表明,低延性结构抗震能力较新建结构差,但均满足现行抗震规范“大震不倒”的设计要求;当增强地震作用后,低延性结构的抗震性能远弱于新建结构,具体表现为延性低,耗能差,抗倒塌能力弱,易发生脆性破坏,结构低延性特征明显。     

Seismic performance of a frame-supported shear wall over-track building through shaking table test

This research deals with a frame-supported shear wall for urban over-track building of vehicle depot in Chisha, Guangzhou, China, which is characterized by its remarkable height of 160.8 m. Technical issues are commonly encountered in these kinds of buildings due to discontinuous vertical structural rigidity, large podium, and structural transition. These challenges significantly impact the engineering process, especially when the rigidity difference between transfer story exceeding the threefold, as well as the building height exceeds limit as in code. In this paper, a shaking table test was developed based on a 1:10 scaled model of the structure. Using similarity theory, the dynamic similarity relationship was established for the design of the model. Subsequently, the experimental model was constructed with the configuration of critical parameters such as mass design, sensor placement, and seismic test conditions. This was followed by in-depth analysis, recording component failures and investigating key aspects such as dynamic characteristics, that is, acceleration and displacement responses and shear force distribution under different earthquake intensities. A theoretical seismic response of the prototype structure was derived from the test results. The shaking table tests confirmed that the structure met the stringent seismic design requirements as prescribed in the Chinese standards, with no damage under minor earthquakes, repairability under moderate earthquakes, and collapse prevention under rare earthquakes. The results of the study provide valuable insights along with improvement measures for the design and development of similar urban over-track buildings, potentially contributing to more efficient land use in urban China.     

体外预应力自复位钢筋混凝土框架#br# 抗震性能振动台试验研究

体外预应力自复位框架结构（EPSCF）是一种新型结构控制抗震结构,主要结构控制技术包括铰接节点构造、提供结构抗侧刚度的体外预应力措施以及采用阻尼器的位移控制措施。在已有二维EPSCF结构基础上提出三维EPSCF结构,并进行1/3比尺三维EPSCF模型结构振动台试验研究其抗震性能,试验内容包括模型设计与制作、测点布置以及结构地震响应分析。试验结果表明：罕遇地震作用下,经过设计的EPSCF结构的加速度地震响应仅为常规设计框架的1/3~1/2,而位移地震响应能满足预设要求,罕遇地震作用下的层间位移角约为1/60、接近于常规设计框架,试验结果表明EPSCF结构具有更小的加速度响应,位移响应能得到有效控制。在地震作用下,EPSCF主体结构无损伤、残余变形很小、仅阻尼器屈服,表现出良好的免损伤、易更换的韧性结构特性。