中国明清两代木结构框架抗震试验研究

按照清代工部《工程做法则例》的要求,以1∶2.65的比例制作了4榀宫殿式木结构框架模型,并进行低周水平反复荷载试验。对木框架的破坏形式、节点拔榫量、滞回曲线、变形能力进行了分析。试验结果表明:脱榫是木框架模型破坏的主要形式,梁、柱构件变形较小,未出现破损;在水平反复荷载作用下,节点拔榫量随着控制位移的增大而不断增加,榫头正截面与卯口正截面挤压变形较小;木框架模型弯矩-转角滞回曲线形状总体呈倒"Z"字型,榫卯之间在受力过程中发生较大的滑移,节点表现出半刚性的特点。木框架最大侧移为120mm,具有很好的变形能力;各框架节点刚度随着转角的增大而逐渐减小。     

湿式外包钢加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

规范中提到的湿式外包钢加固灌浆方法中，只有环氧树脂化学灌浆方法一种。本试验是根据韩城电厂所要加固的厂房来考虑的。主要研究两种类型的柱：长柱(剪跨比为4)和短柱(剪跨比为2)。每类柱试验五种加固灌浆情况，分析各试件的破坏特征，比较各种加固方案的效果，为电厂加固推荐最佳方法。研究了钢筋混凝土柱湿式外包钢加固构件在低周往复荷载作用下荷载位移滞回曲线，复合灌浆料加固这一新技术具有施工速度快、加固质量好及显著的经济效益等优点。试验结果表明可为钢筋混凝土抗震规范提供重要依据。     

CFRP对砖墙抗震加固对比试验研究与计算分析

结合一工程实践的需要，通过5片碳纤维布加固的新建墙体在周期反复荷载作用下的试验，研究了碳纤维布加固对砌体结构抗震性能的影响，以及砌砌体在碳纤维布加固后的受力特性，比较了不同加固方案对砖砌体加固效果的影响，在此基础上讨论了对碳纤维布加固砖墙抗剪承载力计算模型，并提出了简化计算公式。     

钢管混凝土框架加固后抗震性能的试验研究

对一榀损伤方钢管混凝土框架加固后在低周反复荷载作用下进行试验,对试验结果及框架的滞回性能、破坏特征、延性等抗震性能做了分析,并将试验结果与该框架在无初始损伤时的低周反复加载试验结果进行了比较。在此基础上,对损伤方钢管混凝土框架的加固提出建议。试验结果表明,本文中的加固方案可行,损伤框架加固后仍具有良好的抗震性能。     

碳纤维布及扁钢加固古建筑榫卯节点抗震性能试验研究

通过对2个严格按照宋代《营造法式》有关大木作要求制作的木构架模型及其分别用CFRP布和扁钢加固榫卯节点的构架模型在低周反复荷载作用下的试验研究,深入分析了加固前后木构架榫卯节点滞回性能、骨架曲线特性、延性、耗能、刚度退化等抗震性能。从对试验结果分析看,榫卯节点采用CFRP布和扁钢加固都取得良好的效果,为古建筑的抗震设计和加固提供理论依据。     

基于OpenSees人字和X型支撑加固RC框架抗震性能非线性分析

为了研究不同支撑形式对开洞框架结构加固抗震性能的影响,以人字支撑加固框架结构的水平低周反复试验为基础,采用抗震性能分析软件OpenSees,分别对采用人字形、X形和局部人字形支撑加固的开洞框架结构进行了模拟地震作用的非线性数值分析,通过对不同形式支撑加固框架的滞回曲线和骨架曲线比较分析,结果表明:数值分析结果与试验结果吻合较好,采用不同形式支撑加固后,框架的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载得到不同程度的提高,其中人字支撑加固效果最好,局部人字支撑加固效果次之。     

纤维砂浆带加固砌体墙片的抗震性能研究

针对低烈度区砌体结构房屋抗震的需要,本文提出利用纤维砂浆带加固砌体墙的一种廉价抗震方案。运用有限元分析软件Ansys10.0进行数值模拟分析,探讨这种加固方案的可行性,并在此基础上进行试验研究。通过纤维砂浆带加固砌体墙片在低周反复荷载作用下的试验,对墙片的破坏特征、裂缝的发展过程、滞回特性、结构延性等技术指标进行对比分析,结果表明,采用纤维砂浆带加固砌体墙有助于提高墙体的开裂荷载,增加结构的延性,改善墙体的抗震性能。     

碳纤维加固与钢板加固混凝土梁抗震性能对比

通过对地震损伤钢筋混凝土梁加固修复方法的研究,进行了不同配筋率的梁在水平低周反复荷载作用下的试验。对损伤后的梁进行了加固修复,并对加固修复梁在再次地震作用下的抗震性能进行了试验。主要研究内容:完成了6根试验梁的制作,并对其在位移控制下进行了水平低周反复荷载试验,重点研究了不同配筋率的钢筋混凝土梁碳纤维加固与钢板加固的抗震性能分析比较。     

钢筋网砂浆面层加固震损砖墙抗震性能模拟

利用数值模拟方法研究低强度砂浆强震损伤砖墙采用钢筋网砂浆面层加固的适宜性及加固后抗震性能。依据砖墙承载力损失程度划分损伤等级,对砖墙模型施加作用形成预损伤,对加固墙体模型完全重启动实现砖墙应力初始化,然后对加固试件施加低周往复荷载,得到损伤加固试件破坏特征及荷载-位移滞回曲线,并与原砖墙模型进行比较,验证加固方法的适宜性和增强效果。研究结果表明:本研究数值方法获得的损伤砖墙采用单面、双面钢筋网砂浆面层加固后的力学性能结果真实可靠,可作为钢筋网砂浆面层加固震损砖墙抗震性能评估的依据。     

预应力锚索加固石窟岩体的地震动力响应研究

根据锚索加固石窟岩体的特点,以甘肃安西榆林石窟的三个典型的工程段为例,通过动力有限元的方法对地震荷载作用下预应力锚索加固石窟岩体的位移场、应力场的模拟计算,得出了其动态响应和变化规律。并通过对地震荷载的频谱特性分析,揭示了地震荷载的特征周期对锚索加固石窟围岩的动力响应结果的影响。     

基于ANSYS的木梁有限元静力弹塑性分析

采用大型有限元软件ANSYS10．0对单调竖向荷载作用下木梁进行了线弹性和弹塑性计算分析。并将有限元计算结果与材料力学计算结果进行了对比，验证了建模的正确性。分析了木梁的应力和应变变化规律，为进一步采用ANSYS软件分析木柱、梁一土坯组合墙体的抗震性能奠定了基础。     

基于ANSYS软件benchmark模型耗能减振控制分析

本文系统介绍了当前国际结构振动控制的公共平台———Benchm ark模型,首次给出使用通用有限元软件ANSYS对第3阶段20层非线性钢框架抗震结构的有限元建模,结果表明,模态、无控地震反应分析结果和ASCE给出的MATLAB结果相同。利用粘滞阻尼器对此模型的耗能减振数值仿真分析的结果表明:粘滞阻尼器是一种性能很好的阻尼器,使用本文给出ANSYS的Benchm ark有限元模型来进行耗能减振控制分析是方便的、可行的。     

混凝土框架节点碳纤维布抗震加固的试验与分析

本文提出了用碳纤维布加固平面框架中间节点和空间框架中间节点的抗震加固新方法,通过5个框架中间节点(其中2个为拟三维节点)的足尺拟静力试验,以及用有限元软件ANSYS进行分析,验证了本文加固方法的有效性。试验与分析结果表明,对平面框架梁柱节点,本文的2种加固方法均能显著改善构件的延性,承载力也有一定的提高;对空间框架梁柱节点,采用碳纤维布与三角钢腋联合加固不但能够大大提高构件延性,而且能够提高节点的屈服强度、极限强度和屈服后刚度,加固效果十分明显。     

填充墙与钢框架协同工作性能非线性分析

在试验研究的基础上，运用ANSYS有限元中的接触单元建模，对加气混凝土填充墙钢框架的结构性能进行了研究，同时与纯钢框架结构在强度、刚度、以及延性等方面进行了对比分析，结果表明：填充墙与钢框架协同工作能够改善钢框架结构的受力性能和抗震能力，这为钢结构及其围护体系的研究与推广应用提供了一定的理论依据。     

形状记忆合金混凝土框架建筑抗震性能研究

地震作用会造成钢筋混凝土框架发生平面和垂直方向的变形,导致其结构受到更大的地震力,加剧损伤程度。形状记忆合金(SMA)材料在外力作用下能够快速恢复变形前形状,降低框架损伤程度,进一步提高框架结构的承载能力和稳定性。基于此,有必要研究形状记忆合金混凝土框架建筑的抗震性能。以某实际工程为例,采用ANSYS软件建立钢筋混凝土框架有限元模型,选取天津地震波、北岭地震波、印度洋地震波及人工地震波作为地震震动输入,记录地震震动下时程结果。研究结果表明,预应力筋断裂后,该结构在地震作用下的滞回曲线为饱满的旗帜形,最大层间位移为1/125,残余变形在±10 mm之间,最高峰值荷载为211 kN,水平承载力较强,表明其自复位性能较高、地震响应效果较优、抗震承载力较强,可以有效提高建筑结构的安全性和可靠性。     

考虑桩土效应的天津站交通枢纽地震反应分析

为弄清楚带有地下室大型复杂结构的抗震性能,本文针对天津站交通枢纽工程,分别取结构典型的横向及纵向剖面,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立了结构-桩-土体系相互作用的有限元模型,采用动力时程分析方法,研究体系在水平地震作用下的弹塑性动力反应规律,分析结构在地震动作用下的位移和内力的分布;并与假定刚性基础周边土简化为弹簧的结构模型的计算结果进行比较,通过两种模型的地震反应的对比分析,得到了一些有益的结论。     

考虑材料损伤累积的型钢高强混凝土框架节点数值建模及参数分析

为研究地震作用下损伤累积对型钢高强混凝土框架节点抗震性能的影响,基于5榀型钢高强混凝土框架节点低周反复加载试验结果,分析节点构件损伤累积过程及其对刚度和强度的影响。从材料自身损伤入手,通过引入刚度影响系数考虑循环荷载作用下混凝土的单边效应,对Faria-Oliver本构模型进行改进,进而建立适应于型钢混凝土结构的材料损伤累积本构模型。同时基于该模型采用ANSYS分析软件对地震作用下的型钢高强混凝土框架节点进行数值分析,并与试验结果进行对比分析。结果表明:采用本文建立的材料损伤累积本构模型能较好地反映地震作用下型钢高强混凝土框架节点的损伤特性。在此基础上,进一步分析构件轴压比、配箍率、配钢率等设计参数对型钢高强混凝土框架节点抗震性能的影响。研究成果可为该类结构构件的抗震设计提供理论和技术支撑。     

ANSYS分析短肢剪力墙抗震性能

利用ANSYS对两组6个钢筋混凝土短肢剪力墙进行单调荷载作用下的非线性有限元分析。将计算的荷载一位移曲线与试验的骨架曲线进行对比分析，结果表明两者符合较好。在此基础上总结出了轴压比和连梁跨高比对短肢墙的力学特征参数和内力分布的影响，为实际工程的截面设计提供     

实用多点输入虚拟激励法在通用有限元软件中的实现

虚拟激励法是高效便捷的随机振动分析方法,可用于地震多点输入随机响应分析,但现有通用有限元软件无法直接实现多点输入虚拟激励法。首先将虚拟激励法改进为更实用的形式,使其便于编程实现,然后借助有限元软件ANSYS的二次开发功能实现了多点输入虚拟激励法在ANSYS中的应用,扩展了ANSYS在地震多点输入计算领域的功能,也为地震多点输入研究提供了更为简便有效的计算平台。对一简单模型多点输入的理论解析解和ANSYS计算结果进行比较,验证了该实现方法的准确性和可行性。     

高层高强钢组合偏心支撑框架抗震性能简化分析

高强钢组合偏心支撑钢框架是一种新型的抗震结构体系,为分析其抗震性能,利用ABAQUS有限元软件建立了简化分析模型。在验证该简化模型合理有效的基础上,建立了某十层算例的整体模型,施加竖向荷载的同时施加水平倒三角形循环荷载作用,进而分析了该算例的滞回性能。研究表明:本文提出的简化分析模型不仅可以较准确的模拟该结构体系的延性和抗侧刚度,还可以有效预测结构的变形分布和非线性性能。