混凝土框架柱塑性铰区域剪切破坏形态的试验研究

允许钢筋混凝土框架柱端出现塑性铰但又不形成柱铰破坏机构是一个十分现实而又未得以很好解决的课题。通过10个钢筋混凝土框架柱构件抗震剪切抗力的试验研究，详细研究了塑性铰区的主要破坏形态、主要破坏特征及其发生条件，讨论了构件塑性铰区主要破坏形态的分类标准，为混凝土框架柱的抗震延性设计提供了试验依据。     

混凝土框架柱塑性铰区抗剪性能非线性有限元分析

为保证框架柱端塑性铰达到预期的塑性转动之前,柱端塑性铰区不出现剪切破坏,结合框架柱塑性铰区抗剪承载力的试验研究,利用ANSYS对10个框架柱构件塑性铰区的抗剪性能进行了非线性有限元分析;有限元模型中混凝土采用SOLID65单元,钢筋采用LINK8单元,分离式建模,施加约束时将试验构件上梁上端表面的所有节点在竖直方向耦合,以保证塑性铰出现在柱端;计算了10个构件的骨架曲线,框架柱塑性铰区弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段的应力云图和破坏时的裂缝分布图,将以上计算结果与试验结果进行了对比,数值计算结果和试验结果符合良好,验证了有限元模型建立的准确性,所建模型可为今后同类问题的非线性有限元计算提供参考。     

SRC柱塑性铰区域变形性能试验研究

完成了8个1/2比例的型钢混凝土(SRC)柱在低周反复荷载作用下的试验研究.对试件塑性铰区域的弯曲变形和剪切变形进行了量测,通过量测数据计算不同变形成分对SRC柱层间位移的贡献并分析了其随加载过程的变化规律.试验研究表明,SRC柱塑性铰区的弯曲变形是引起层间位移的主要变形分量,塑性铰区的剪切变形对层间位移的贡献相对较小...     

钢筋混凝土框架柱塑性铰区的抗震剪切抗力——各国规范的比较

运用能力设计法进行钢筋混凝土框架结构的抗震设计时，允许框架柱端部出现塑性铰，但又不能形成框架柱铰破坏机构，这是一个十分现实而又未得到很好解决的课题。本文通过详细比较国外先进规范关于钢筋混凝土框架柱抗震剪切抗力的计算公式，明确了《砼结构设计规范》（GBJ10－89）与国外规范的抗力抗值水平及该领域的国际发展方向，并针对GBJ10－89存在的主要问题，提出了相应的框架柱抗震延性设计的实用建议公式。     

新型摩擦“塑性铰”构造的抗震性能研究

提出了一种安全性高、成本低的新型摩擦"塑性铰"构造的概念和几何设计,以实现精准耗能和大震可修的延性设计抗震目标。以钢结构梁柱延性节点的设计理论为基础,推导了该构造的力学性能理论和工作机制,并应用于钢框架结构进行了静力弹塑性分析。通过ABAQUS有限元软件建立了5个工况的数值分析模型,进行了有限元模型的循环往复位移荷载分析,探究了新型摩擦"塑性铰"构造的抗震性能。结果表明:该构造模型仅发生了抗剪螺栓的剪切破坏,可实现其精准耗能和结构的快速修复;具有较好的转动性能,满足层间位移角要求;摩擦耗能随着旋转加载螺栓预应力和摩擦系数的增大而增大,其滞回曲线较饱满,延性系数较大,具有较好的抗震性能;理论分析和有限元分析的承载力基本吻合,分别为15.92 kN、15.84 kN;抗剪螺栓的剪切和纯摩擦耗能两阶段的等效粘滞阻尼系数分别为0.318、0.671,纯摩擦耗能阶段的耗能能力较好。在钢框架中摩擦"塑性铰"的形成与发展符合抗震性能要求,Pushover分析可作为结构抗震性能评估的有效方式。     

钢筋混凝土剪力墙塑性铰长度

在基于性能的结构抗震设计框架内,塑性铰长度的大小能反映相应的剪力墙延性和耗能能力的强弱,同时也是衡量结构抗震性能的重要指标。本文采用MSC.Marc建立了钢筋混凝土剪力墙的精细有限元分析模型,并采用试验数据对分析模型进行验证,有限元计算结果与试验结果吻合较好,说明了本文剪力墙有限元模型的合理性。在此基础上,研究了剪力墙截面高度、剪力墙高度、轴压比、中间墙体横向分布钢筋的配筋率、混凝土强度、纵向钢筋强度、边缘约束构件纵向钢筋配筋率等参数对塑性铰长度影响。分析结果表明,剪力墙塑性铰长度随着剪力墙截面高度、剪力墙高度、边缘约束构件纵向钢筋配筋率的增大而增大,随着轴压比、水平分布钢筋配筋率、混凝土强度、纵向钢筋强度的增大而减小。其中剪力墙截面高度、剪力墙高度和轴压比是主要的影响因素。基于参数分析结果提出了一个计算剪力墙塑性铰长度的简化公式,简化公式计算结果与试验结果吻合良好,表明简化计算公式合理可靠,可供工程设计参考。     

地震区混凝土框架柱塑性铰区剪切抗力延性设计试验研究

允许钢筋混凝土框架柱端出现塑性铰但又不形成柱铰破坏机构是一个十分现实而又未得以很好解决的课题。通过10个钢筋混凝土框架柱构件抗震剪切抗力的试验研究,明确了加载全过程框架柱构件中箍筋与混凝土的抗剪贡献及比例,并根据相关试验资料,提出了反复荷载下框架柱抗剪承载力随构件延性系数的变化关系,并提出了框架柱塑性铰区抗震剪切承载力延性计算公式,部分成果已为修订《混凝土结构设计规范》采用。     

不同延性条件下框架柱塑性铰区箍筋抗剪能力试验研究

允许钢筋混凝土框架柱端出现塑性铰但又不形成柱铰破坏机构是一个十分现实而又未得以很好解决的课题。通过10个钢筋混凝土框架柱构件抗震剪切抗力的试验研究,明确了加载全过程骶架柱构件中箍筋与混凝土的抗剪贡献及比例,分析了框架柱塑性铰区抗剪机理,为框架柱基于延性的抗震设计提供了试验依据。     

装配式人工消能塑性铰框架-摇摆墙抗震性能研究

为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出一种基于人工塑性消能铰的装配式混凝土框架-摇摆墙结构。人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加耗能钢板连接的构造,基于该构造的框架结合底部铰接的剪力墙,形成人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构。使用OpenSEES软件建立了人工消能塑性铰框架-摇摆墙模型及2组对比模型,选用24条天然地震波对3组结构模型进行双向地震响应分析,结果表明:人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构可通过摇摆墙的构造,提升结构竖向连续刚度,使结构层间变形均匀,实现完全梁铰的理想屈服机制;在整体可控的变形模式下充分利用人工消能塑性铰滞回耗能,有效减小结构地震响应。     

反复荷载下混凝土框架柱塑性铰区基于延性的抗剪承载力机理分析

在试验研究的基础上,以框架结构延性设计为目的采用桁架＋拱模型研究了框架柱塑性铰区域抗剪受力机理,分析了,位移延性系数、加载循环次数等因素对框架柱构件塑性铰区域剪切受力性能的影响,并结合试验结果提出了混凝土框架柱塑性铰区域剪切承载力抗震延性设计实用公式,可有效实现结构的延性破坏机制。主要为配合GBJ10-89的修订,该成果已被《混凝土结构设计规范》（GB50010—2003）吸收。     

高层结构塑性铰分布在不同荷载模式下的求解

目前,关于pushover水平荷载模式的研究成果已经有了很多。然而,已有的研究存在如下几个局限性:1.仅选取结构能力曲线和目标位移(顶端、层间)作为结构的性态指标;2.选取的结构模型多为中低层结构。为了考察pushover方法在高层结构的应用,选取了2个高层钢筋混凝土框架剪力墙结构,以结构的塑性铰分布为性态指标,分别进行不同荷载模式下pushover分析计算,给出了各荷载模式的优劣顺序。     

考虑地基辐射阻尼的结构静动综合响应计算

推导了便于工程应用的底边界同时入射三向地震波时地基底边界和四个侧边界相应于黏弹性边界的地震动输入公式;对目前静动力分析中边界条件不统一的解决方法进行了综述,分析了其合理性;由工程实例可以看出,由基本方法求得的结构最大主应力较直接用黏弹性动力边界求解静力问题的方法更加接近实际,而最大主应力往往控制着材料的损伤破坏,因此,虽然操作过程比较麻烦,但仍建议用基本方法求解结构的静动综合响应。     

医院住院部大楼抗震性能评价

以某医院住院部大楼为例进行结构抗震性能评价，首先分析了场址的地震环境，开展了地震危险性分析工作，合成了不同地震危险水平下的地震动加速度时程。进而，通过对结构的模型简化，应用时程分析方法分析结构的抗震性能，得出了一些对其改造加固有意义的结论。     

川东南茅口组缝洞型储层地球物理响应特征及形成机制研究

为深入认识川东南茅口组缝洞型储层的地球物理响应特征并分析其形成机制,以钻井、测井资料为基础,采用离散合成记录与地质剖面对比、正演模拟的方法开展茅口组储层地震一地质特征分析,建立了四类缝洞型储层地球物理响应特征并分析了其地质形成机制,指出茅口组上部的波状反射和顶部空白反射反映缝洞体在茅口组上部或顶部发育,为较可靠的含气缝...     

砌体结构工程抗震软件的结构隔震功能及算例分析

在砌体结构抗震软件开发过程中，为完善软件功能，添加了结构减震设计验算程序。作为首次应用性软件开发，暂只包含橡胶热隔震的设计与验算功能。本文主要介绍了软件应用时，橡胶垫隔震支座的设计过程，并通过对一个模拟的8层砌体建筑进行隔震设计与对比分析，给出了隔震设计后隔震效果的有关结论。     

Effect of types of reinforcement on plastic hinge rotation parameters of RC beams under pushover and cyclic loading

Experimental evaluation of reinforced concrete beam specimens with different characteristics of reinforcement subjected to pushover and cyclic loading is presented.Plastic hinge rotation parameters are determined based on the idealization of pushover and hysteresis curves of reinforced concrete beam specimens constructed in two percentage of reinforcement(0.471%and 0.71%) with different ductile characteristics.The experimental test results provide a clear demarcation of the effect of types of loading and the types of reinforcement on the nonlinear performance characteristics of beam specimens.These results are helpful to update the nonlinear modeling parameters of beam components for the specific type of reinforcement used in the construction of a structure.The updated non-linear modeling parameters of beam components in lumped plasticity model are compared with the values of ASCE/SEI 41-06(2007) used for the performance based design of structures.     

Stochastic analysis of the linear equivalent response of bridge piers with aseismic devices

The dynamic response of bridge piers with aseismic devices to earthquake excitation is evaluated by the stochastic equivalent linearization technique. The seismic acceleration is schematized through a Gaussian stationary random process. The pier is considered linear elastic, the span is idealized as a rigid mass, the restoring force of the device is represented through a non-linear differential model. The study of the complex modes of the linearized system gives an interpretation of the mechanical behaviour, leads to a formally elementary solution and highlights some phenomena which are typical of the hysteretic systems, particularly of those marked by weak hardening. Even though the solution is limited to the stationary field, it brings out several noteworthy considerations about the effective non stationary behaviour of the structure. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.