钢筋混凝土框架结构自复位加固研究

为减小结构震后残余位移,提高框架结构的震后可修复性,本文提出1种自复位耗能加固方法。以一典型框架结构为例,对比传统框架结构和采用自复位耗能装置加固框架结构的地震响应,并研究自复位耗能装置各参数对加固后结构抗震性能的影响。结果表明:采用自复位耗能装置加固框架结构可有效减小残余位移,但有可能增大结构内力响应;结构的残余位移随着弹簧刚度的增大而减小,结构的内力响应也随之增大;预拉力越大,结构内力响应增加越小,在实际工程中应对自复位加固装置的弹簧刚度和预拉力进行优化以获得最优的自复位加固效果。     

日本钢筋混凝土结构抗震加固技术现状与发展趋势

既有钢筋混凝土结构的丰富而可靠的抗震加固技术是提升我国建筑物抗震性能,实现社会可持续发展的重要保障.在长期工程实践的积累中,日本建筑界逐渐发展出一套行之有效的抗震性能评估、加固设计体系和多种多样的抗震加固技术,值得我国借鉴.文章在简要回顾日本抗震加固设计方法之后,介绍了日本钢筋混凝土结构抗震加固的传统方法,总结了近年来在传统加固方法基础上所做的改良,并在此基础上,从外附子结构、消能减震化和自复位技术等3个方面归纳了日本新一代钢筋混凝土结构抗震加固技术的发展趋势.     

数据采集器自动检测与断电重启的实现

针对太原基准地震台加速度观测中出现的数据采集器死机现象,使用Visual Studio 2015开发环境,对网络远程控制设备进行二次开发,编写自动处理软件,实现了对加速度数据采集器执行自动检测、自动断电复位和开启数据流的操作,为其他观测台站解决类似的问题提供技术参考。     

钢丝绳与碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能

目前,我国的交通运输和建筑工程事业发展迅速,对既有钢筋混凝土梁的抗剪性能加固是旧桥加固与改造、既有建筑结构维修领域的重要研究课题,对改善在役结构的受力性能和减少安全事故具有重要意义。近年来,采用纤维增强高分子复合材料(FRP)对既有结构的加固,成为研究的热点,其加固方式主要有粘贴与锚固方式。与被动加固方式不同,钢丝绳加固技术是一种新的体外预应力加固方法,是利用钢丝绳主动施加预应力,对结构实施主动的加固。基于钢丝绳与碳纤维布加固两种方式,研究了影响两种加固方式的主要因素,对比了钢筋混凝土梁的抗剪加固效果,分别分析了钢丝绳的布置间距和布置方式,以及碳纤维布的层数和粘贴方式对抗剪加固效果的影响规律,并提出相应的工程建议。     

汶川8.0级地震中汶川县城房屋震害及其加固情况分析

依据5.12汶川地震中汶川县城(威远镇)11个区域共522栋房屋的房屋安全鉴定报告,深入统计分析房屋的震害情况及特点。结果表明,县城房屋倒塌较少,但破坏程度较重。破坏多集中在低层房屋以及砌体结构和木结构,而钢筋混凝土框架及高层房屋破坏较轻。结合房屋的破坏情况,对县城房屋的维修和加固情况进行分类统计,分析维修加固中出现的问题,并提出了相应建议。     

非对称大底盘双塔连体结构的动力特性和地震响应分析

依据现行抗震设计规范,运用三维有限元软件ANSYS对某25层大底盘非对称双塔连体结构进行了时程法地震反应分析,得到结构的自振特性和地震响应,并与未设连体的双塔结构的结果进行了比较.结果表明增设连体后双塔的扭转振型更加丰富,且运动和变形得到了统一和协调.     

基础刚度对砖石古塔地震响应影响研究

以西安万寿寺塔纠偏工程为研究背景,分别建立增加圈梁、圈梁-地梁组合以及圈梁-地梁-托盘组合模型下的塔体与基础协同工作模型。采用时程分析法,对不同基础刚度条件下塔体的地震响应进行分析及评估,结果表明:(1)增大基础刚度的同时结构的地震位移响应将会被放大,但应力时程曲线的波动范围随之缩小、幅值减小;(2)增设圈梁时由于塔底三向受力,塔底应力将被放大;(3)进行基础完全托换能够大幅改善塔底在地震作用下的受力状态。在塔体加固维修时应综合考虑地震作用下塔体的位移放大效应与塔体应力分布的影响,选取合适的基础刚度。     

山西应县木塔在地震科学研究中的地位和意义——兼谈应县木塔维修方案的意见

论述了山西应县木塔在历史地震和工程抗震研究中的地位和意义。并在此基础上 ,阐述了应县木塔维修方案的意见 ,认为应在保持木塔整体结构的前题下 ,针对性地进行加固保护。     

地震易损性分析方法研究综述

结构的地震易损性分析对于预测结构的抗震性能、进行结构的抗震设计、加固和维修决策具有重要的应用价值。本文将对近几十年来地震易损性评估方法领域内的重大发展做全面综述,并对易损性分析方法的类别和优缺点及其应用作了总结和讨论。     

盾构隧道的液化危害性分析

目前对地下结构液化破坏的研究尚不完善,很有必要对地铁隧道等地下结构可液化土层的液化势进行分析。本文以太原地铁隧道液化破坏为研究对象,应用Tokimatsu和Yoshimi,Seed,Japan Road Associate和中国建规4种方法,分析其抗液化性,评价场地的整体液化风险;依据振动液化动剪应力比、抗液化安全系数、标贯击数与体应变的关系评价盾构隧道的液化沉降变形。在粉质砂土和黏质粉土盾构隧道仰拱基底二次灌浆抗液化的基础上,建议太原地铁可液化砂土地层采用水泥基悬液二次灌浆加固处理地基,以提高其抗液化能力,减小液化沉降变形。     

砖石古塔抗震性能评估方法及抗震加固措施研究

为了提高砖石古塔的抗震性能,针对其地震反应特点,研究了砖石古塔的抗震薄弱部位、抗震性能评估方法、评价指标以及抗震加固措施。主要研究结论为:（1）提出了采用极限承载能力与层间位移角2个指标综合评估砖石古塔的抗震性能,并通过工程实例验证了该方法的有效性。（2）提出了对穿锚杆锁定内外钢带围箍和竖向贯穿钢筋为主,聚丙烯酸脂乳液砂浆裂缝注浆为辅的砖石古塔综合抗震加固措施。（3）砖石古塔塔底截面为承载能力抗震薄弱部位,抗拉能力不足是导致塔体破坏的主要原因。（4）地震作用下,砖石古塔随着塔体层数的增加,层间位移角增大,顶层塔体为变形能力薄弱部位。该研究结果可为砖石古塔的抗震性能评估与抗震加固提供参考。     

银川海宝塔动力特性测试及抗震性能分析

为了给银川市海宝塔的修缮保护工作提供参考依据,对其动力特性及结构损伤状况开展测试和数值模拟分析。首先对海宝塔的材料强度进行测试和计算,得出塔砌体的抗压强度及弹性模量;然后对该塔进行环境激励作用下的振动响应测试,得到塔东西和南北方向的1阶频率;最后建立数值模型并分析其模态与抗震性能,得到海宝塔的动力特性与地震作用下塔体各层的层间位移角,并基于砖石古塔破坏状态位移准则以及损伤指标开展损伤分析。结果表明：海宝塔东西方向和南北方向的1阶频率较为接近,但不同楼层的振动频谱曲线差异较大,尤其是峰值点数量;楼层越高,最大位移和层间位移角越大,受损也越严重;结构总体刚度退化较为严重,存在较大安全隐患,需进一步开展深入分析并采取保护措施。     

基于ECC的小雁塔抗震加固性能分析

高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)是一种高强度、高延性的新型建筑材料,在加固工程中具有广泛的应用前景。本文利用ECC的高延性和抗剪性,提出一种采用ECC面层加固小雁塔的保护方案,以提高古塔抗震性能;通过有限元软件ANSYS进行模拟分析,比较了小雁塔加固前后的地震响应。分析结果表明:采用ECC面层加固可显著增强塔身整体的延性和承载力,有效地提高塔体损伤容限,为ECC在古塔抗震加固的实际应用中提供借鉴,可作为古塔抗震保护的新途径。     

砖石古塔抗震性能计算

砖石古塔为典型的中国古代建筑。由于建造年代久远,大多数古塔都遭受过地震的破坏。5.12汶川大地震对四川省都江堰奎光塔造成了严重的破坏。为了对其进行有效的抗震保护,本文结合奎光塔的结构特点,讨论了中国砖石古塔的抗震机理,得到了砖石古塔的抗震性能计算方法。     

基于IDA方法的小雁塔结构抗震性能评估

以小雁塔结构为原型,通过试验研究建立其材料本构模型;应用IDA分析方法,建立IDA分析曲线并对小雁塔结构进行增量动力弹塑性分析,判断小雁塔结构的最不利位置,定义IDA分析的极限状态;将IDA曲线的斜率下降幅值与小雁塔结构性能水准相对应,划分小雁塔结构的性能水准指标;通过对小雁塔结构在增量地震动强度作用下地震响应分析和不同性能状态下各层的楼层位移和层间位移角的变化规律,对小雁塔结构进行了抗震性能评估;研究表明:基于IDA分析方法的小雁塔抗震性能评估可以考虑结构抗震能力的随机因素,精确地描述小雁塔结构在地震过程中的行为。该方法为类似砖石古塔结构的抗震性能评估提供了新途径。     

主余震作用下塔尔寺中心大塔响应研究

目前对建筑结构进行主余震序列作用下的动力响应研究表明,主震过后的余震往往会造成结构损伤的累积,导致结构裂缝扩展甚至倒塌,但主余震分析在土遗址的分析中却应用较少。以锁阳城塔尔寺中心大塔为研究对象,基于目标谱匹配方法选取6条自然地震动记录调幅,进行单一主震与主余震序列作用下的动力响应分析。结果表明：加速度与位移响应沿佛塔高度的变化趋势在主震作用与余震作用下基本一致,加速度与竖向位移最大值位于佛塔顶点,而水平位移最大值位于覆钵体与塔身结合处;结构在主震作用下产生塑性损伤后,余震会扩大损伤的范围和程度,且损伤严重的部位扩大效果最明显。通过以上分析得到塔尔寺中心大塔的薄弱位置,提出在合适部位进行支护加固等改进措施。     

Evaluation of the seismic response of stone pagodas using centrifuge model tests

This study attempts to propose dynamic centrifuge model tests as a method of seismic risk assessment in order to discover how stone architectural heritages with masonry structures have endured seismic load, and whether there is any possibility of future earthquake damage. Dynamic centrifuge tests have been conducted for one fifteenth scale models of Seok-ga-tap and the five-storey stone pagoda of Jeongnimsa temple site, which are Korean representative stone pagodas. In order to make input motions of the earthquake simulator, site investigation and site-specific response analysis have been performed. The models of two stone pagodas, which have the same number of pieces with the real structures, have been produced and the dynamic centrifuge tests have been conducted for the model pagodas. Accelerometers were attached at different heights of the pagoda. The measured acceleration records and frequency responses were analysed during dynamic centrifuge test. Two real earthquake records, Hachinohe and Ofunato earthquakes and a sweeping signal with ranged frequency were utilised for input motions of dynamic centrifuge tests to evaluate the behaviour of the stone pagodas. For Seok-ga-tap models, it was observed that acceleration tends to be amplified with height. The third floor body shows at most 2.5 amplification of acceleration in comparison to the surface ground. The amplification was at a frequency of 3.83 Hz and it was considered as the natural frequency of the pagoda. For the five-storey stone pagoda, the seismic wave energy significantly reduced while it passed the first body floor, and then the peak acceleration was gradually amplified upwards. It was found that the pagodas did not collapse when the peak acceleration of ground surface was raised to 0.4 g. Given that the maximum design seismic acceleration specified in Korean seismic design guide is 0.22 g and the amplification ratio of peak acceleration in the supporting ground of the pagodas ranges from 1.45 to 1.74, it can be shown that the two pagodas are stable against 2400-year return period earthquake level, and have excellent seismic performance.     

嵩岳寺塔地震响应及最不利受力状态分析

采用数值模拟方法对嵩岳寺塔在多遇、设防和罕遇地震作用下的地震响应及最不利受力状态进行了分析,为后续结构安全动态监测提供了基础数据。分析结果表明:质量和刚度关于中轴面呈对称分布,塔身结构整体性较好。地震作用下,结构呈现一阶弯曲变形,没有表现出明显的鞭梢效应。1层塔身的变形最为严重,是结构的薄弱环节。罕遇地震作用下,上部塔身开始进入弹塑性状态,其他情况下仍处于弹性状态。结构承压性能较好,但门洞顶部的水平抗拉承载力存在一定不足,7层以下塔身外侧的竖向抗拉承载力存在一定不足,12层以下塔身中轴面附近的抗剪承载力存在一定不足,且门洞顶部受剪最严重。     

Seismic assessment of two multi-tiered pagodas damaged by the 2015 Nepal earthquake

A seismic assessment of two multi-tier pagodas by numerical analysis is presented herein.The Changu Narayan temple and the Kumbeshwar temple in Nepal are used as the case studies.Both pagodas are built of brick masonry in earthen mortar,with timber columns and crossbeams.The Changu Narayan temple is a two-tier pagoda,and was seriously damaged during the 2015 Gorkha earthquake.The Kumbeshwar temple is a five-tier pagoda,and its top-tier collapsed due to the Gorkha earthquake.A seismic assessment was carried out using finite element(FE)analysis.The FE models were prepared,and dynamic identification tests and penetrometer tests were conducted.Pushover analysis and nonlinear dynamic analysis were performed as part of the seismic assessment.The main shock of the 2015 Gorkha earthquake was considered as the input accelerograms.The behavior between the two pagodas was compared with the collapse mechanisms and damage patterns observed in the actual structures.The comparison suggested common structural features of multi-tier pagodas.This study is dedicated to providing a better understanding of the seismic behavior of multi-tier pagoda-type structures and provides suggestions for their effective analysis.