混凝土小砌块约束砌体结构的抗震性能——基于层间位移的分析

混凝土小砌块约束砌体结构,由于加入芯柱、构造柱、圈梁,使结构整体性提高,因此具有较好的抗震性能和发展前景。通过整理94个混凝土小砌块约束砌体墙片试验数据,考虑权重,统计了混凝土小砌块约束砌体墙片延性系数,给出了延性系数与高度、延性系数比与高宽的关系,同时给出了层间开裂位移角、层间极限位移角公式,以及接近倒塌时混凝土小砌块约束砌体结构层间位移的计算公式,并与一个八层混凝土小砌块约束砌体结构的动力时程分析结果进行了对比,结果显示,最大误差在顶层,为17.7%,因此,所提层间位移计算公式是可以满足工程精度需要的,为混凝土小砌块约束砌体结构基于性态的抗震分析提供参考。     

配筋混凝土砌块砌体高层模拟结构抗震分析

以上海园南小区配筋砌块砌体高层住宅作为原型结构，通过变化结构的一些基本参数，模拟成一系列新的结构，对模拟结构进行了抗震分析，研究了结构参数对配筋砌块砌体结构抗震性能的影响。     

约束砖砌体结构的弹塑性时程分析

本文对超《规范》的大开间采取在墙体中增设钢筋混凝土墙中柱和水平条带的加强措施，为验证原型结构的抗震能力，在大比例模型试验的基础上，对约束砖砌体原型结构进行弹塑性时程分析，得出结构层次位移反应包络图，论证了结构采取此项加强措施后能满足7度区相应的抗震设防要求。     

直接基于位移的连续梁桥目标位移确定方法研究

目标位移的确定是直接基于位移的结构抗震设计方法的研究重点之一。现有的方法仅考虑了单个桥墩在地震中的反应,不能反映桥梁体系的真实情况。本文应用力学基本原理和塑性铰模型建立了钢筋混凝土桥墩在不同质量分布形式下的以墩底曲率表达的单墩目标位移方程。同时,考虑不同质量分布形式以及桥墩与上部结构连接方式的影响给出了整桥体系纵桥向的目标位移计算方法;对于横桥向,推导了一种简化的估计上部结构位移形状的方程,并依据该方程给出了整桥体系横桥向目标位移的计算方法。该方法的计算结果更贴近结构真实反应,可为结构设计提供更可靠的依据。     

直接基于位移可靠度的抗震设计方法中目标位移代表值的确定

针对20多个现役结构，以基于力的抗震设计方法所求基底剪力与直接基于位移的抗震设计方法所求基底剪力相等为原则，回归给出了直接基于位移的抗震设计中基底剪力的调整系数。在此基础上，通过进一步分析，提出了直接基于位移可靠度的抗震设计中层间目标位移代表值的确定方法。最后，总结给出了直接基于位移可靠度的抗震设计步骤。     

基于位移的模块式加筋土挡墙抗震设计方法研究

性态设计是支挡结构工程抗震设计的前沿科学问题。以模块式加筋土挡墙为试验对象,通过振动台试验,探究模块式加筋土挡墙的变形模式;收集归纳挡土墙位移计算方法,分析不同破坏模式下屈服加速度系数分布规律;对比不同计算方法计算值与实测值的一致性。研究结果表明：挡墙的位移模式为平移与转动耦合,且以转动为主;不同破坏模式下安全系数法求解的屈服加速度系数均随输入加速度幅值增大而减小,简便方法和能量法所得屈服加速度系数为常数;将屈服加速度系数代入不同位移计算方法对比,提出在不同峰值加速度时,可分别采用Richards and Elms上限法(0.4g以下)、Cai and Bathurst平均上限法(0.4g～0.6g)、Newmark上限法(0.6g～0.8g)、Whitman and Liao平均拟合法(0.8g～1.0g)进行位移计算。最后,对模块式加筋土挡墙的抗震设计流程进行归纳。     

大开间约束砖砌体横墙的非线性分析

本文对在开间砖砌体结构在大开间两则模墙采取在砖砌体中增设钢筋混凝土墙中柱和水平条带的加强措施。在大比例模型试验的基础上，对约束砌体横墙进行静力非线性分析，论证了采取此项加强措施后可满足相应的抗震设防要求，提出一种改进的约束砖砌横墙极限承载力计算方法。     

既有砌体结构基于性能的抗震加固研究

对结构1和结构2分别进行人工波、天津波和迁安波作用下的多遇烈度、设防烈度和罕遇烈度时程分析,对不满足性能目标要求者进行抗震加固分析。加固结果表明：①加固后最大位移角所在楼层位置出现下移现象;②上层加固效果比下层加固效果明显;③结构有无圈梁和构造柱对抗震性能的影响较大,圈梁和构造柱的截面尺寸变化对抗震性能的影响较小;④加固效果随地震波不同而不同,采用相同的加固方案加固效果不同;⑤必须根据具体的鉴定结果选用合理的加固方案,否则适得其反。     

钢筋混凝土结构的屈服位移Chopra能力谱损伤分析与性能设计

本文提出了应用地震损伤指数评定结构抗震性能要求的方法。首先，建立了抗力谱曲线和结构损伤指数的关系，得到了反映不同设防水准损伤目标的结构地震务容许延性系数；其次，应用屈服位移Chopra能力谱法确定地震损伤延性系数；然后，提出了应用结构地震损伤延性系数和容许延性系数之间的关系来评定结构抗震性能的方法；最后，通过算例说明了本文方法实施的步骤。     

基于位移的概率极限状态设计

尽管近年来国内外学者提出了多种基于位移的抗震设计方法,但采用的与位移相关的反应谱大多是平均谱,设计过程可以看作是确定性的。基于位移的抗震设计应该建立在可靠度理论基础之上。利用作者在概率延性需求谱方面已有的研究成果和可靠度分析方法——验算点法,本文提出了根据基于位移的目标可靠指标直接进行结构设计的方法,并给出了设计流程图。为便于工程应用,在进行了大量分析计算之后,本文建议了基于位移的概率极限状态分项系数设计表达式,并确定了其中的分项系数。最后,本文对一8层框架结构采用建议的分项系数设计表达式进行了设计,并对有待于进一步研究的问题进行了简要分析。     

Improved evaluation of inelastic displacement demands for short‐period masonry structures

This work discusses the simplified estimation of earthquake‐induced nonlinear displacement demands as required by nonlinear static procedures, with particular attention on short‐period masonry structures. The study focuses on systems with fundamental periods between 0.1 and 0.5 s, for which inelastic amplification of the elastic displacement demand is more pronounced; hysteretic force‐displacement relationships characteristic of masonry structures are adopted, because these structures are more commonly found within the considered period range. Referring to the results of nonlinear dynamic analyses of single‐degree‐of‐freedom oscillators, some limitations of the Eurocode 8 and Italian Building Code formulations are first discussed, then an improved equation is calibrated that relates inelastic and elastic displacement demands. Numerical values of the equation parameters are obtained, considering the amount of hysteretic energy dissipation associated with various damage mechanisms observed in masonry structures. Safety factors are also calculated to determine several percentiles of the displacement demand. It is shown that the proposed equation can be extended to more dissipative systems. Finally, the same formulation is adapted to the estimation of seismic displacements when elastic analysis procedures are employed. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

配筋砌体结构地震易损性评价方法初探

本文首先简要介绍了考虑空间协同的配筋砌体结构弹塑性地震反应分析程序EDAPSC；然后提出了一种利用空间协同时程分析结果，对配筋砌体结构地震易损性进行定量评价的方法，并以上海园南小区住宅楼为例进行了地震易损性分析，说明本文提出的地震易损性评价方法是可行和合理的；另外作者还对设计人员提出了提高结构抗震安全性的建议。     

直接基于位移的结构抗震设计理论研究进展

直接基于位移的抗震设计是实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径,其理论主要包括三方面的内容,即直接基于位移的抗震设计方法、位移需求估计方法和目标位移的确定。本文在阅读了大量文献的基础上,对国内外在这三方面的研究进行了介绍,并对今后的研究方向进行了展望。     

一种带构造柱混凝土砌块墙体抗震性能试验研究

提出了一种带构造柱混凝土砌块承重墙体,并已获得国家发明专利。进行了2个带构造柱混凝土砌块墙体和2个普通带芯柱混凝土砌块墙体低周反复荷载下抗震性能比较试验研究。砌块墙体高宽比为0.6和1.0,厚度均为240 mm,轴压比均为0.3。对比分析了各墙体的承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能和破坏特征。研究表明,所提出的带构造柱混凝土砌块墙体与普通带芯柱混凝土砌块墙体相比,抗震性能显著提高。     

用碳纤维布改善混凝土小型空心砌块墙体抗震性能的试验研究

通过4片碳纤维布加固混凝土小型空心砌块墙体在周期反复荷载作用下受力性能的试验，研究了用粘贴碳纤维布来增强混凝土小型空心砌块墙体抗震能力这种加固方法的有效性。本文研究了碳纤维布加固混凝土小型空心砌块墙体的受力特性，分析了碳纤维布不同用量对混凝土小型空心砌块墙体抗震加固效果的影响。在此基础上，本文提出了碳纤维布加固混凝土小型空心砌块墙体抗剪承载力的简化计算方法，可供实际抗震加固工程设计参考。     

Experimental and analytical studies on earthquake resisting behaviour of confined concrete block masonry structures

To improve the seismic performance of masonry structures, confined masonry that improves the seismic resistance of masonry structures by the confining effect of surrounding bond beams and tie columns is constructed. This study investigated the earthquake resisting behaviour of confined masonry structures that are being studied and constructed in China. The structural system consists of unreinforced block masonry walls with surrounding reinforced concrete bond beams and tie columns. The characteristics of the structure include: (1) damage to blocks is reduced and brittle failure is avoided by the comparatively lower strength of the joint mortar than that of the blocks, (2) the masonry walls and surrounding reinforced concrete bond beams and tie columns are securely jointed by the shear keys of the tie columns. In this study, wall specimens made of concrete blocks were tested under a cyclic lateral load and simulated by a rigid body spring model that models non‐linear behaviour by rigid bodies and boundary springs. The results of studies outline the resisting mechanism, indicating that a rigid body spring model is considered appropriate for analysing this type of structure. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于砌体结构破坏损伤的地震烈度物理标准研究

为了研究基于砌体结构破坏的地震烈度物理标准,将15个地震动参数按属性(峰值、频率、持时和能量)分成4类,将地震记录按地震动三要素(峰值、频率、持时)分成3组,求出每组记录作用下砌体结构的延性系数,计算出各个参数值和延性系数的相关系数,比较分析这些相关系数发现地震动峰值加速度、有效峰值加速度、地震动输入能量和滞回耗能都能表征地震动对砌体的破坏势,并且这4个参数都和烈度有很好的相关性,可以作为烈度的物理标准。     

强震作用下砌体结构倒塌过程仿真分析

四川汶川地震中大量砌体房屋倒塌,造成巨大人员伤亡。为研究和预防砌体结构震害,本文概述了多层砌体房屋的主要震害特点,研究了砌体结构地震倒塌分析方法、失效单元与结构倒塌等关键技术问题。利用动力有限元程序LS-DYNA模拟了砌体结构的倒塌过程。仿真计算的结果与真实倒塌过程吻合较好,说明通过合理选取计算参数和计算模型,可以对这种特殊的复杂破坏过程进行模拟分析和仿真。通过再现倒塌过程,发现了结构在强震作用下的薄弱环节,为提高砌体结构抗震性能研究、建立结构防倒塌机制提供了有力的技术支撑。     

Evaluation of displacement coefficient method for seismically retrofitted buildings with various ductility capacities

This research study is aimed at evaluating the accuracy of the displacement coefficient method (DCM) of FEMA 440 and associated nonlinear static procedure (NLSP) for actual buildings with soft story mechanism and various ductility capacities. The DCM and associated NLSP are evaluated using two existing seismically vulnerable buildings with soft story mechanism. The buildings are first retrofitted using a ductile steel‐brace‐link system to represent those with good ductility capacity and then retrofitted with RC squat infill shear panels (SISPs) to represent those with relatively poor ductility capacity. The evaluation of the DCM of FEMA 440 and associated NLSP is then performed by comparing the roof displacements (target displacements), maximum interstory drifts, and maximum plastic hinge rotations of the original and retrofitted buildings obtained from NLSP (at the target displacement level of DCM) with those obtained from nonlinear response history (NRH) analyses for three different seismic performance levels. It is observed that the DCM, and hence, the NLSP fail to accurately predict the NRH analyses results mainly due to uncertainties in the coefficient C₁ of the DCM in the short period range, the inability of the DCM to capture the failure of structural members beyond a certain lateral displacement or plastic rotation limit and associated soft story mechanism. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.