密肋复合墙板耗能性能及地震损伤分析

根据15榀1/2比例密肋复合墙板在单调及低周反复荷载作用下的试验结果,对这种新型复合墙板的破坏形态、滞回性能、耗能能力和累积损伤模型等进行了分析,探讨了墙板累积损伤的发展过程和发育规律,提出了阶段损伤指数的概念,并通过损伤模型计算的破损结果与试件实际破坏特征对比,确定了墙板的阶段损伤界限值,可供工程实际抗震设计和评估参考。     

型钢混凝土边框柱复合墙体抗震性能试验研究

型钢混凝土边框柱复合墙体具有承载力高、抗震性能好的特点,适用于中高层结构。为研究这种结构形式的抗震性能,本文设计了高宽比为1:1、模型比例为1/2及高宽比分别为2:1与3:1、模型比例为1/3型钢混凝土边框柱密肋复合墙体试件,并进行拟静力试验。根据试验结果,分析了型钢混凝土边框柱密肋复合墙体的受力特点、破坏形态、承载能力、延性、耗能以及变形等抗震性能。分析结果表明:型钢混凝土边框柱的破坏过程与普通密肋复合墙体相似;相同条件下,其承载力、延性及耗能能力都明显好于普通复合墙体;边框柱中加入型钢后,该结构体系的抗震性能得到明显提高;随着高宽比的增加,该结构的承载力减小,但延性、耗能增加,型钢的有利作用更加明显。     

密肋复合墙体的改进抗震构造措施

密肋复合墙是密肋结构体系的主要抗侧力构件,独特的构造特点决定其在抗震耗能方面的优势,但也使其受力过程更为复杂。根据密肋复合墙体模型试验,分析了现阶段密肋复合墙构件的破坏特点和墙体现有设计、施工方面存在的不足,提出了改进的抗震构造措施。通过采取改变砌块与框格接触方式、砌块拼缝之间设置砂浆层、优化肋梁柱节点区形式等多方面的构造措施,可以推迟墙体周边裂缝与填充砌块自身斜裂缝的出现,保证先肋梁后肋柱的延性屈服顺序,减轻极限状态下框格单元节点区与肋柱的破坏程度,从而提高密肋复合墙的整体抗震性能。文中所提出的改进抗震构造措施可为密肋结构的实际工程应用提供参考。     

带窗洞加强肋复合墙体抗震性能及抗侧刚度影响因素研究

进行了1榀开窗洞1:2比例的加强肋复合墙体模型的伪静力试验,通过对墙体中钢筋应变进行分析,研究墙体的受力性能和破坏模式,探究在低周反复荷载作用下带窗洞加强肋复合墙体的承载力、滞回及耗能能力、延性和刚度退化等抗震性能,并与不开洞墙体的抗震性能进行对比。在试验研究的基础上,建立具有不同窗洞参数的有限元数值模型,探究窗洞位置、大小、肋柱截面及肋柱配筋率的改变对加强肋复合墙体抗侧刚度的影响。结果表明:带窗洞加强肋复合墙体按照砌块-外框-肋梁的顺序依次破坏,破坏模式以弯剪型破坏为主;相比不开洞加强肋复合墙体,带窗洞墙体的抗侧刚度等抗震性能明显较差;相同窗洞尺寸情况下,窗洞居中时加强肋复合墙体的抗侧刚度相对较大;窗洞开洞率小于12.9%的墙体洞边可不设肋柱;洞边加强肋柱对开窗洞墙体的抗侧刚度提升作用显著,但其提升作用随着窗洞肋柱截面的增大而逐渐减弱;增大加强肋柱配筋率对墙体抗侧刚度的提高不明显。     

横向荷载作用下密肋复合墙体计算模型及承载力计算方法研究

在横向荷载作用下,假设密肋复合墙体结构为夹层悬臂梁,提出其计算模型,根据变形协调原理对其进行受力分析,建立了结构横向位移及各组成构件承受剪力和弯矩的表达式,给出了密肋复合墙体结构在横向荷载作用下各组成构件荷载分配的比例关系,并通过内墙板的抗剪承载力公式予以验证。与试验结果对比分析表明:模型计算结果吻合较好,本文提出的横向荷载作用下计算模型及抗剪承载力计算公式具有一定精度,适合用于密肋复合墙体的计算分析。     

无筋砌体农居地震弹塑性有限元研究

利用ABAQUS软件对既有的砌体墙试验结果进行了数值模拟,验证了模型的正确性以及混凝土损伤塑性模型对模拟砌体结构受力性能的可用性。在此基础上,借助实地调查获得的结构参数和材料性能数据,以重庆典型农居建筑为例,建立了无筋砌体农居的三维有限元模型,对数值模型进行了动力特性分析和不同烈度下多遇及罕遇地震的动力弹塑性时程分析,并建议了无筋砌体结构农居在不同地震烈度破坏下墙体表面积受拉损伤率的临界值。最后,利用既有文献提出的层间位移角限值,分析了该农居的破坏程度,比较了墙体表面积受拉损伤率和层间位移角限值衡量砌体结构的破坏程度。分析结果表明:提出的墙体表面积受拉损伤率和层间位移角限值衡量砌体结构破坏程度吻合良好;当墙体表面积受拉损伤率小于1%时,结构轻微破坏;当位于1%~5%时,发生中等程度破坏;当位于5%~30%时,发生严重破坏;当大于30%时,结构倒塌。     

RC短肢剪力墙地震损伤特征与模型研究

地震损伤模型能够定量表征墙体破坏的全过程,也是研究墙体刚度退化及延性衰变的科学依据。基于既有地震损伤模型,依据短肢剪力墙1∶2比例模型低周反复试验结果,深入分析墙体加载至破坏各阶段的破坏现象及受力性能,给出短肢剪力墙基于延性及刚度、双参数地震损伤曲线,分析了损伤指数的增长规律。依据短肢剪力墙试验破坏的规律,引入基于刚度与能量的双参数地震损伤模型,并给出模型参数。结果表明,该模型能够定量描述短肢剪力墙损伤破坏的全过程,明确低周反复荷载作用下短肢剪力墙构件各阶段累积损伤的发展规律,揭示其地震损伤本质,为进一步明确其抗震性能及其损伤评估奠定基础。     

密肋复合墙体非线性数值分析及抗剪承载力研究

结合课题组前期的研究成果,通过对墙体中不同材料的本构模型、墙体中裂缝、多种材料的联结以及墙体边界条件的研究与探讨,运用通用有限元程序ANSYS对密肋复合墙体进行非线性有限元分析;并在试验结果与有限元模拟的基础上,依据极限平衡理论,建立起来复合墙体的斜截面抗剪极限承载力公式。理论分析与试验研究表明:复合墙体非线性有限元模型能够较好地模拟墙体内力和变形发展的全过程,描述裂缝的形成和扩展,对于实际工程和科学研究具有足够的精度;墙体斜截面抗剪承载力公式与实测值吻合较好,具有一定的精度,满足工程设计需要。     

强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能评估模型

现阶段针对建筑复合节能墙体的抗震性能评估主要根据强震发生后墙体损毁程度实现,评估结果精确度低,因此构建强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能评估模型,根据复合节能墙体构件的强度和刚度退化系数,描述强震环境下建筑复合节能墙体损伤情况;在此基础上,采用动态增量分析法(IDA)在不同强度地震动输入条件下,根据建筑复合节能墙体结构响应参数和地震动强度参数构建2种参数的关系曲线——IDA曲线,利用R-O单一函数曲线规则化IDA曲线,获取IDA概率分位曲线,并将50%概率分位曲线斜率用于描述墙体结构损伤的变化,该曲线斜率则为墙体结构损伤指数,依据该指数准确评估强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能。实验结果表明,所构建模型可准确分析不同峰值地面加速度时建筑复合节能墙体结构的位移变化,且模型随地震等级不断提升,评估建筑复合节能墙体抗震性结果精度逐渐提高,是一种适合强震环境的建筑复合节能墙体抗震评估模型。     

中高层生态复合墙体斜截面极限承载力分析

随着城镇化建设的飞速发展,多层住宅已经不能满足人们的需求,为解决实际问题提出中高层生态复合墙体结构体系。本文在保持原有生态复合墙原有诸多优点基础上,根据中高层生态复合墙体的受力特点和破坏模式,建立复合墙体软化拉-压杆模型进行研究,通过拟合参数有限元分析,进一步提出了统一的斜截面承载力公式,该分析模型能够较好地反映生态复合墙体的极限承载力特性,可应用于不同受力状态下生态复合墙体的极限承载力验算。     

Evaluation of a proposed damage index for a set of earthquakes

A damage index computed for a set of ground motions recorded in 11 earthquakes, including the 1985 Mexico City earthquake, the 2010 Chile earthquake, the 2011 Christchurch earthquake, and the 2011 Great East Japan earthquake, is proposed in this paper. The proposed damage index uses some basic parameters of the response of an SDOF system including the maximum hysteretic energy per unit mass that a structure can dissipate under strong ground motions. Control of lateral displacements, especially roof drift ratio of buildings, was found to be important in minimizing seismic damage. The values and distribution of the computed damage index are consistent with global building damage observations for the selected earthquakes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

云南地区简易房屋的震害指数研究

1992～2005年,云南地区共发生56次破坏性地震,积累了丰富的震害资料.2005年10月,<地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估>(GB/T 18208.4-2005)发布实施,提出简易房屋的概念,并将原有5个破坏等级归并为3个破坏等级.针对这种变化,统计了云南56次地震不同烈度区简易房屋的破坏比,按破坏比对原规...     

钢框架结构的地震损伤研究

基于预定损伤法对钢框架构件主要设计参数进行损伤敏感度分析,研究主要设计参数与钢框架结构梁、柱损伤的关系;揭示钢框架结构梁、柱的损伤及梁、柱线刚度比、结构高宽比、柱轴压比、锈蚀率对楼层损伤的影响规律;获得楼层的损伤与整体结构损伤的关系,最终建立钢框架结构的损伤演化模型。研究成果可为建立地震激励下钢框架结构的损伤模型提供理论基础和数据支持。     

基于结构动态响应统计特征的损伤指标研究

为了提高土木工程结构损伤识别的可靠性和有效性,本文提出一种基于结构动态响应统计特征的损伤指标,并对其可行性进行研究。文中首先在结构随机振动理论基础上推导出结构动态响应（包括位移、速度和加速度）的统计特征（包括均值和方差）与结构损伤位置和损伤程度之间的关系;然后通过敏感性分析确定以结构位移的方差作为结构损伤识别的损伤指标;最后,数值模拟-六层钢筋混凝土框架结构在白噪声激励下的动态响应,观察在不同损伤位置和损伤程度下结构动态位移方差的变化,从而对选择结构位移的方差作为损伤指标的可行性进行评估。研究得出结论,使用结构动态响应的统计特征作为土木工程结构损伤识别的损伤指标是可行的。     

1989年大同—阳高地震的震害和灾害评估

叙述了大同—阳高地震的震害情况,讨论和分析了其特点和震害偏重的原因。介绍了地震后进行的震害指数调查和经济损失评估的工作情况,并结合震害指数的分布特点和震区的地震地质条件,分析了地震烈度的分布情况和特殊性,指出震害分布与发震构造有密切关系,认为把烈度和震害指数结合起来进行研究可更好地反映出这次震群活动的宏观特点。     

2020年云南巧家5.0级地震烈度评定及房屋震害特征

2020年5月18日巧家县发生5.0级地震,结合震区背景信息和现场调查,详细阐述此次地震烈度分布和房屋震害特征,并计算各类结构房屋的震害指数和破坏比。调查发现,本次地震的最高烈度为Ⅵ度,长轴呈NW向,与灾区地震地质构造背景、仪器烈度分布具有较好的一致性。对比分析本次地震与昭通地区、云南其他地区近年来大小相近的历史地震Ⅵ度区震害指数,结果表明,本次地震房屋震害指数相较于昭通其他地区明显偏低,但比云南其他地区偏高。分析认为,近年来巧家县各项房屋改造工程切实提高了当地房屋抗震水平,但仍需加强房屋改造建设,尤其是加快推进老旧房屋拆除及新房建设工作,进一步提升房屋抗震能力。     

山西运城市城区主要桥梁的震害预测

采用经验统计法对山西省运城市的4座主要桥梁进行了震害预测计算,给出了4座桥梁的震害预测结果。认为,4座桥梁的破坏程度不同主要是由于桥主跨长度、桥墩高度、支座形式不同及在计算中采用的系数不同引起的,运城市桥梁的破坏程度较低,在遭遇Ⅷ度地震破坏时,中等以上破坏程度的桥梁占25%。     

火灾后混凝土结构损伤检测方法研究与探讨

研究了火场最高温度、持续时间对混凝土材性的影响,采用逐层深入-劈拉法研究了沿深度方向的不同损伤情况。研究表明,混凝土力学性能,包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量等,随温度升高而显著降低;抗压强度、抗拉强度均随持续时间的增长而下降。逐层深入-劈拉法试验表明,在最高受火温度基本相同的情况下,残余强度随受火时间不同而有较大的差别;受火时间短的试件强度曲线呈明显的非线性,而受火时间长的试件强度曲线则趋于线性。对于火灾后混凝土构件的检测,在钻芯法的基础上提出了多次横向劈拉法;基于混凝土受损趋势为双曲线模型的假定,提出了首波传播路径为抛物线的改进超声波检测法。     

辽西地震重点监视区桥梁震害预测

采用统计回归方法，对辽西地震重点监视防御区内４条国家级公路的桥梁１３３座、４次国有铁路的桥梁３３１座，以桥梁震害等级划分原则，求取其震害指数、判定震害等级。     

Field reconnaissance of the 2007 Niigata-Chuetsu Oki earthquake

As part of the 2007 Tri-Center Field Mission to Japan, a reconnaissance team comprised of fourteen graduate students and three faculty members from three U.S. earthquake engineering research centers, namely, Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research (MCEER), Mid-America Earthquake Center (MAE), and Pacifi c Earthquake Engineering Research Center (PEER), undertook a reconnaissance visit to the affected area shortly after the 2007 Niigata- Chuetsu Oki earthquake. This mission provided an opportunity to review the nature of the earthquake damage that occurred, as well as to assess the signifi cance of the damage from an educational perspective. This paper reports on the seismological characteristics of the earthquake, preliminary fi ndings of geotechnical and structural damage, and the causes of the observed failures or collapses. In addition, economic and socio-economic considerations and experiences to enhance earthquake resilience are presented.