近海大气环境下钢框架自振频率评估研究

由于沿海地区的钢结构建筑常暴露在露天,不可避免地受到大气环境的腐蚀。本文在材料力学和结构分析的基础上,研究沿海地区钢框架结构自振频率的变化,进而对结构在近海大气环境下存在的潜在损伤进行评估。基于工字形与箱形截面,提出结构自振频率与结构构件厚度变化的关系式,并分别考虑构件内外表面腐蚀的影响。以一榀钢框架结构为例,分析其在腐蚀5、10、20年后结构前10阶自振频率的变化。分析结果表明,随着腐蚀程度的增加,结构自振频率降低的越大。研究成果可为锈蚀钢框架损伤评估提供一定的参考依据。     

考虑锈蚀的钢框架柱地震损伤模型研究

为准确评估锈蚀钢框架在地震作用下的损伤,对已有的地震损伤模型进行改进,并对框架柱的地震损伤特性进行分析。建立基于变形和能量组合的双参数损伤模型,对损伤模型中相应的参数给出具体定义和表达式,定义不同破坏等级的损伤指数范围。对3个具有不同锈蚀率的空间钢框架结构进行弹塑性时程分析,并对损伤模型的准确性进行验证。研究结果表明,该模型能够较好地描述锈蚀钢框架柱的地震损伤程度。研究结果可为该类结构构件的地震损伤评估以及基于损伤的抗震设计方法的建立提供理论依据。     

冻融作用下带构造柱砖墙抗震性能试验研究

以4榀相同特性的带构造柱砖墙为研究对象,分别进行0、40、80及120次冻融循环试验和低周反复荷载试验,来研究冻融环境对砌体结构抗震性能的影响。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,裂缝出现更早,发展更为迅速,破坏程度更加严重,承载力、刚度、耗能、延性均出现明显的衰减。本文从宏观和微观两个方面对遭受冻融作用砖墙进行了损伤机理的分析。     

基于等效框架模型的砌体结构抗震模拟及验证

等效框架模型采用宏观模型来模拟砌体墙在平面内的抗震性能。砌体墙的墙柱和墙梁采用同时考虑轴向弯曲和剪切变形的基于力法的纤维截面进行模拟,且两者的连接视为刚性区域。轴向压缩及弯曲效应在截面纤维模型中考虑,而剪切效应由V-γ剪切恢复力模型表达,弯曲和剪切在单元层面进行耦合。通过统计和分析,确定骨架曲线的计算方法,并基于Ibarra-Krawinkler模型提出剪切恢复力模型。通过算例得出:该模型在单调加载和循环加载下的数值计算结果与试验结果均吻合较好。