最小地震剪力系数对超高层建筑结构抗震性能的影响

最小地震剪力系数是超高层建筑抗震设计中的关键控制因素。首先对中美两国典型抗震规范或规程中有关最小地震剪力系数(最小基底剪力)的相关规定进行了对比分析。借鉴美国规范中最小基底剪力的处理方法,以位于我国设防烈度7度区的一超高层建筑为例,采用两种不同的设计地震剪力取值方法,按照8度地震设防烈度设计了两个不同的结构模型。通过弹塑性时程分析,比较了两个模型在罕遇地震作用下的性能差异,分析了长周期地震动对两个模型抗震性能的影响,并对比了两个模型抗地震倒塌能力的差异。分析结果表明:通过提高楼层设计剪力来满足最小地震剪力系数的方案与提高结构刚度的方案相比,其抗罕遇地震的性能基本相当,而抗地震倒塌能力更好,设计难度和建造成本会更低。     

非对称截面钢骨混凝土柱正截面承载力简化计算

在《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082—97)中,对于配置不对称钢骨的钢骨混凝土柱,其正截面承载力计算采用了偏于安全地置换为对称钢骨截面的方法。这种方法可能过分偏于保守,不适合于截面不对称性较大的钢骨混凝土柱的设计。基于一般叠加方法,给出了计算配置不对称钢骨的钢骨混凝土柱正截面压弯承载力的改进的简单叠加方法,计算结果与理论结果基本吻合。本方法已被新版《钢骨混凝土结构技术规程》(YB 9082—2006)所采纳。     

计算结构非线性地震峰值响应的等价线性化模型

多自由度体系的等价线性化方法是预测结构的非线性地震峰值响应的有效方法。单自由度等价线性化模型是该方法的基础。该文在前人研究的基础上,从定性和定量的两个方面综合分析了结构周期、延性系数以及恢复力模型等因素对单自由度等价线性化模型的影响,并通过对大量地震动记录下动力弹塑性分析结果的拟合回归,提出了能够综合反映各方面参数影响的单自由度等价线性化模型。与现有代表性的等价线性化模型相比,该文模型所反映的参数最为全面,预测峰值位移的平均相对误差最小,且略偏于保守。     

钢支撑滞回模型及防倒塌加固效果分析

提出了一个基于18参数的钢支撑滞回模型,可准确模拟普通钢支撑的滞回行为.以一典型RC框架教学楼的钢支撑加固为例,通过推覆分析和基于动力增量分析(IDA)的倒塌易损性分析,研究了普通钢支撑加固的效果.     

TMD 振动控制在登机廊桥上的应用研究

该文对上海浦东机场二期工程某登机廊桥的竖向振动舒适性及应用质量调谐阻尼器(TMD)进行振动控制进行了理论分析和试验研究。通过建立登机廊桥有限元模型,分析了登机廊桥的振动特性和步行激励下的振动响应,在数值模拟的基础上,选择合理的TMD 参数,并对安装TMD 前后的登机廊桥振动进行了现场测试和分析。结果表明按该文方法设置TMD 后,登机廊桥的竖向振动得到了有效的控制。     

受弯构件的变形性与新的性能指标的研究

提出用变形性代替传统延性的概念以适应使用了新型材料(如纤维增强复合材料,即FRP)的受弯构件的荷载-变形关系的多样化.通过分析已有的性能指标,定义了设计目标状态和极限破坏状态作为构件的性能特征状态,并提出一组新的性能指标:变形性系数D、承载力系数S、变形能系数Y和综合性能系数F,用以全面地描述各种构件的性能和安全储备.参照传统构件,分析了5种受弯构件的数值计算结果,获得了各性能指标的取值范围及它们之间的关系,并提出可以通过提高构件承载能力来弥补其变形储备不足从而保证总体安全储备不变.建议用F指标来确定各种受弯构件的设计目标状态,从而获得合理且一致的安全性储备,并以8个试验构件为例进行了计算,验证了其合理性.包括变形性在内的性能指标的提出,为新型材料结构设计提供了参考.     

FRP加固混凝土梁受弯剥离破坏的有限元分析

FRP加固钢筋混凝土梁受弯剥离破坏是一种非常常见的破坏形式.首先基于微观尺度有限元分析,对受弯剥离破坏的机理进行了研究,提出了一个受弯剥离的双重剥离破坏准则,以及相应的界面粘结滑移关系,使得受弯剥离可以由基于普通弥散裂缝模型的混凝土单元来加以模拟,并开发出了相应的FRP-混凝土界面单元模型.将该界面单元嵌入通用有限元程序MSC.MARC,对45根受弯剥离破坏的试验梁进行了有限元分析.分析结果表明,提出的计算模型与试验结果吻合良好,可以真实模拟受弯剥离破坏过程.     

FRP管约束混凝土的轴压应力-应变关系研究

目前FRP约束混凝土轴压应力-应变关系大都只考虑FRP管环向受拉。针对FRP管约束混凝土的轴心受压性能进行分析,考虑其承受压力造成约束模量降低的影响,在现有约束混凝土模型的基础上,提出一种考虑FRP管在双向受力情况下的应力-应变关系分析模型,并与试验结果进行了分析对比,分析结果与试验结果吻合较好。还依据这一模型进行了参数研究。     

基于龄期度法对早龄期混凝土结构温度应力的分析

为合理确定早龄期混凝土的性能,考虑养护温度对混凝土力学性能的发展过程及终值的影响,引入了龄期度法,并以某高层大体积混凝土基础底板的温度场和应力场的有限元计算为例,讨论了应用龄期度法对早龄期混凝土结构温度应力计算问题。在有限元分析中应用龄期度法,要求每个单元都具有不同的材料属性,并且每个单元的材料属性都要随荷载步改变,计算中满足了上述两个要求,并通过计算说明了该基础底板实测内外温差超过规范规定的温差限值而未出现裂缝的原因。     

拉-压杆模型在钢筋混凝土深梁设计中的应用

为完善中国<混凝土结构设计规范>(GB 50010-2002)中关于钢筋混凝土深梁的承载力设计方法,根据美国ACI 318M-05规范D区-压杆模型方法,按中国规范的设计表达式,提出了钢筋混凝土深梁承栽力的拉-压杆模型计算方法.基于所收集到的各国52个受剪破坏和29个受弯破坏的深梁试验数据,分别采用拉-压杆模型方法和中国GB 50010-2002规范深梁承载力计算方法,对试验结果进行了对比分析.结果表明,拉-压杆模型方法的计算结果比中国GB 50010-2002规范方法更准确.