钢框架-型钢混凝土剪力墙新型混合结构二阶非弹性地震反应分析

钢-混凝土混合结构作为高层建筑结构体系中的重要组成部分已经得到广泛的实践与应用,其中钢框架-型钢混凝土剪力墙混合结构是一种新型的混合结构体系。首先对国内外的钢-混凝土混合结构工程做了简要介绍,然后回顾了国内外关于钢-混凝土混合结构的地震反应分析理论和试验的研究现状与动态,并提出了当前钢-混凝土混合结构研究中存在的一些问题。     

轻钢骨混凝土剪力墙延性的非线性有限元分析

轻钢骨混凝土剪力墙结构作为新型结构在工程界要得到认同并推广使用,必须对该结构的各项性能指标进行系统的试验研究和理论分析。本文应用ADINA有限元软件对轻钢骨混凝土剪力墙延性进行非线性有限元分析,根据不同的高宽比、轴压比、轻钢骨配筋率以及端部配筋模型的计算结果,对该结构体系的延性及其破坏形态进行综合分析,并对轻钢骨混凝土剪力墙轴压比设计提出建议。分析结果表明,高宽比主要控制轻钢骨混凝土剪力墙的破坏形态,轴压比对其结构的延性的影响最为显著,而端部配筋对其延性影响不大。     

钢管混凝土柱新型节点受力性能试验研究

钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱节点受力性能是影响钢管混凝土柱结构应用最关键的问题，本文针对某电信枢纽中心的工程实践，提出了穿心牛腿＋环梁的新型节点构造形式，并依据相似原理进行了静载及反复荷载下节点模型试验研究。试验研究表明，该节点传力路线明确，合理，受力性能较好，根据试验结果改进的新型节点已用于工程实践。     

装配式大跨度承重楼盖结构设计综合研究

跨度20 m以上的混凝土楼盖结构装配化方案优选是重要课题,对同一工程,分别采用混凝土井字楼盖、混凝土空腹网架楼盖、钢空腹夹层楼盖及焊接钢管桁架加混凝土板楼盖4种结构方案,分别进行了施工图设计与综合效益比较。结果显示:以焊接钢管桁架作为下部肋梁,上铺钢筋混凝土薄板组成的"吊装焊接钢管桁架加混凝土板楼盖结构"新体系安全性能高,造价低,可用性强,且适用于装配化施工,经济效益显著。     

核电工程钢板混凝土结构抗震性能试验与计算分析

<正>钢板混凝土结构作为一种新型结构,也作为模块化施工的重要手段,已在核电工程建设中开始应用,核电工程的钢板混凝土结构动力反应特性及抗震性能成为国内某核电工程结构设计施工中必须研究解决的关键技术。由于缺乏针对核电工程中钢板混凝土结构设计的专门技术规范,许多国家的监管机构对核电工程中钢板混凝土结构的设计依据提出质疑。本文以屏蔽厂房中的钢板混凝土结构为研究对象,通过试验研究、数值模拟和理论分析,研究了核     

钢管混凝土柱节点灌浆套筒连接装置设计及应用

钢管混凝土柱节点连接是装配式钢管混凝土组合剪力墙结构的薄弱环节,直接影响结构体系的整体性能和推广应用。提出了一种新型的钢管混凝土柱灌浆套筒连接方法,从其设计与受力原理的分析出发,对其设计参数、细部构造及应用范围进行详细说明。该连接方式具有受力明确、施工简便及连接可靠等特点。此外,介绍了该套筒式连接方式的实际应用与试验概况,试验表明,该连接方式满足工程连接安全性和可行性的要求。     

基于混凝土细观结构的钢筋混凝土结构耐久性分析

根据观测水平的不同,混凝土的数值分析尺度通常分为宏观、细观和微观三个层次。由于混凝土各相组成材料孔隙结构的差异性,特别是荷载作用下裂缝和微裂缝的出现,进一步增加了混凝土材料的非均匀性,因此采用基于宏观均质假定的分析方法将无法模拟材料的内部结构。在细观层次上,混凝土看作由硬化水泥浆体、骨料及其界面黏结带组成的三相复合材料。基于混凝土的细观结构,本文提出了适用于物质扩散的细观格构网络模型。该模型运用Voronoi技术划分网格的随机性特点,在网络模型中随机产生裂缝的位置及方向,采用不同类型单元来描述混凝土各相组成材料的扩散性能。通过对开裂混凝土内氯离子扩散过程的数值分析表明,基于混凝土细观结构的数值分析方法是开展钢筋混凝土结构耐久性分析的有效手段。     

高强混凝土渡槽支架抗震性能试验研究

渡槽支架是渡槽结构中的重要组成部分、其抗震性能直接关系到渡槽结构的抗震能力。通过３个Ｃ５０级高强混凝土渡槽支架模型试件在低周反复荷载作用下的抗震性能试验。从试验现象、结构破坏特征、滞回曲线、骨架曲线以及结构延性系数等几个方面探讨了高强混凝土渡槽支架的抗震性能。结果表明,在试验条件下,高强混凝土支架具有较好的抗震性能,结构延性能够满足工程抗震要求。     

水泥基压电传感系统在混凝土结构动态监测中的应用

文中在新型水泥基压电传感器的基础上开发了一套水泥基压电传感系统,该系统由水泥基压电传感器、专门开发的小型电荷放大器、多通道数据采集仪和监测软件组成.该水泥基压电传感系统具有与混凝土的兼容性好,耐久性好,成本低廉等优点.将该系统应用到短柱模型和框架结构模型的动态响应测试中.试验结果表明:水泥基压电传感器在埋入混凝土构件后其频响特性和输入输出的线性关系不变,而且由其构成的传感系统还能够准确获得结构在简谐及地震地面运动下的内力.水泥基压电传感系统可用于混凝土结构的动态监测.     

钢管混凝土巨型斜交网格筒体结构非线性分析

钢管混凝土巨型斜交网格体系作为筒中筒结构的外筒,使筒体结构具有很大的抗侧刚度,其抗震性能的研究是迫切的需要.本文根据基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件的纤维模型对超高层钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构进行了强震作用下的非线性分析,比较了结构在7、8、9度地震作用下的反应.结果表明该结构体系适用于较高抗震设防地区,为该结构体系的应用提供了依据.     

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。     

国家体育场柱脚锚固性能试验研究

大跨结构柱脚锚固性能是抗震设计的关键之一。国家体育场柱脚为钢柱脚,该钢柱脚锚固于钢筋混凝土承台中,其受力复杂,以往国内外类似的试验很少。笔者共进行了4个钢筋混凝土承台-钢柱脚试件锚固性能的试验研究,本文介绍其中2个几何尺寸较大的钢筋混凝土承台-钢柱脚试件锚固性能的试验研究概况,1个试件为混凝土承台中配置抗拔钢筋的试件,1个为混凝土承台中未配置抗拔钢筋的试件。通过单向重复加载下的钢柱脚锚固性能试验,对试件的锚固承载力、延性、合理配筋型式等进行了研究。试验结果表明,混凝土承台中配置抗拔钢筋的试件与未配置抗拔钢筋的试件相比其锚固承载力和延性显著提高。在试验基础上,建立了柱脚锚固承载力计算的桁架模型,计算结果与实测结果符合较好。     

Shake table testing of a multi-tower connected hybrid structure

Many single-tower reinforced concrete core wall-steel frame (RCC-SF) buildings have been built in China, but there are no buildings of different-height multi-tower hybrid system. A multi-tower RCC-SF tall building was thus studied because of its structural complexity and irregularity. First, a 1/15 scaled model structure was designed and tested on the shake table under minor, moderate, and major earthquake levels. Then, the dynamic responses of the model structure were interpreted to those of the prototype structure according to the similitude theory. Experimental results demonstrate that, despite the complexity of the structure, the lateral deformation bends as the "bending type" and the RC core walls contribute more than the steel frames to resist seismic loads. The maximum inter-story drift of the complex building under minor earthquakes is slightly beyond the elastic limitation specified in the Chinese code, and meets code requirements under major earthquakes. From the test results some suggestions are provided that could contribute favorable effect on the seismic behavior and the displacement of the building.     

钢-混凝土高层结构抗震性能振动台试验研究

广州天誉大厦采用型钢混凝土框架一钢筋混凝土筒体的混合结构体系,地面以上结构采用抗震缝兼伸缩缝分隔为南、北塔两个独立结构体系,南塔高186.5 m,北塔高159.5 m.两塔的核心筒总宽度与核心筒总高的比值均超出了规范限值.为研究这种超限高层混合结构的抗震性能,对其进行了缩尺(1/30)模型的振动台试验,并建立了有限元计...     

Development of a new connection for precast concrete walls subjected to cyclic loading

The Industrialized Building System (IBS) was recently introduced to minimize the time and cost of project construction. Accordingly, ensuring the integration of the connection of precast components in IBS structures is an important factor that ensures stability of buildings subjected to dynamic loads from earthquakes, vehicles, and machineries. However, structural engineers still lack knowledge on the proper connection and detailed joints of IBS structure construction. Therefore, this study proposes a special precast concrete wall-to-wall connection system for dynamic loads that resists multidirectional imposed loads and reduces vibration effects (PI2014701723). This system is designed to connect two adjacent precast wall panels by using two steel U-shaped channels (i.e., male and female joints). During casting, each joint is adapted for incorporation into a respective wall panel after considering the following conditions: one side of the steel channel opens into the thickness face of the panel; a U-shaped rubber is implemented between the two channels to dissipate the vibration effect; and bolts and nuts are used to create an extension between the two U-shaped male and female steel channels. The developed finite element model of the precast wall is subjected to cyclic loads to evaluate the performance of the proposed connection during an imposed dynamic load. Connection performance is then compared with conventional connections based on the energy dissipation, stress, deformation, and concrete damage in the plastic range. The proposed precast connection is capable of exceeding the energy absorption of precast walls subjected to dynamic load, thereby improving its resistance behavior in all principal directions.     

钢管-钢管混凝土复合拱桥动力特性分析

福建省福鼎市山前大桥是一座应用钢管－钢管混凝土复合拱桥概念设计成的试验桥，本文以它作为研究对象，进行了动力特性的测试和计算，并讨论了主要结构参数对其动力特性的影响，为此类桥梁的设计提供参考。     

基于Revit平台设计建筑模型的钢网架结构抗震性能数值模拟

研究基于Revit平台设计建筑模型的钢网架结构抗震性能数值模拟方法,对于提高钢网架结构抗震性能以及安全性具有重要应用价值。该方法依据标高和轴网的定位信息设计钢网架建筑构件及结构构件后,通过Revit软件平台确定实例钢网架结构建筑模型大体框架;采用绑定约束以及接触约束方法,分别实现建筑模型杆件-梁以及混凝土-型钢间的约束,并采用位移控制加载方法在得到的建筑模型杆顶以及梁与轴线方向加载轴向荷载和往复荷载。采用TurnTool虚拟仿真软件,进行钢网架结构抗震性数值模拟。结果显示:在低周往复荷载作用下钢网架结构荷载与位移的变化较为稳定;在低周往复荷载作用下的塑性阶段时,结构的纵向系杆对混凝土存在约束效果,构件间距越小该结构的延性就越好,纵向系杆能够提高实例钢网架结构的受力性;不同地震波作用下钢网架结构楼层节点位移随着楼层的增高而加大,证明了所设计模型的抗震模拟结果准确性较高。     

钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究

通过 2榀具有同一外形尺寸及用料的钢管混凝土框架在低周往复荷载下的试验 ,研究了该类型结构的破坏形态、变形特点、荷载一位移滞回模型及结构耗能比 ,分析了钢管混凝土框架结构的受力特点及抗震性能 ,为工程设计提供了试验依据。     

Numerical characteristics of peer‐to‐peer (P2P) internet online hybrid test system and its application to seismic simulation of SRC structure

The peer‐to‐peer (P2P) Internet online hybrid test system has been developed for the seismic simulation of a structure. In this study, the stability and accuracy of the system are investigated analytically by studying the spectral radius of the recursive matrix of the test scheme featuring a two‐round quasi‐Newton test scheme. The applicability of the system is further examined by exploring the seismic responses of a complex structure, a steel‐encased reinforced concrete (SRC) structure with a steel tower on the top. The structure is divided into two numerical substructures and one tested part for hybrid test. The numerical substructures are simulated by sophisticated finite element method (FEM) models with material nonlinearities to capture local plastifications. Two types of FEM programs, namely OpenSEES and ABAQUS, which are suitable for the SRC part and the steel tower, respectively, are employed. The results demonstrate that the P2P system is able to simulate complex structures with significant nonlinearities. As compared with the previous study in which two elastic numerical substructures were considered, increase in the number of iterations in this study is not significant, because the associated nonlinearities are limited due to the small time interval adopted in the test. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

高层钢框架-混凝土核心筒混合结构振动台试验研究

为了研究高层钢框架-混凝土核心筒混合结构的整体抗震性能,本文设计了一个典型的比例为1/15的20层钢框架-混凝土核心筒混合结构的缩尺模型,在同济大学土木工程防灾国家重点实验室实施了模拟地震振动台试验。本文重点介绍试验中模型结构在各级水准地震作用下的动力特性、加速度和位移反应,描述了模型结构的破坏位置及过程,并根据相似理论得到了原型结构的地震反应。试验研究表明:原型结构基本能够满足我国现行规范"小震不坏、大震不倒"的抗震设防标准;核心筒发挥了主要抗侧力作用;结构在大震作用下有较好的延性;钢框架与核心筒的连接节点在结构设计时应给予重视。