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摇摆桁架-BRB-钢框架体系地震失效模式与抗震性能分析

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工程力学 2018年第A01期35卷 73-79页

作者：贾明明周洲吕大刚杨宁哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室哈尔滨150090

建筑结构抗震设计所希望的结构地震失效模式是完全梁铰式失效,由于各种不确定性的存在,在实际地震中,结构是否能发生完全梁铰式失效是无法预知的。而防屈曲支撑构件(BRB)延性较大,在地震作用下可稳定地耗散地震输入结构的能量。鉴于此... 详细信息

建筑结构抗震设计所希望的结构地震失效模式是完全梁铰式失效,由于各种不确定性的存在,在实际地震中,结构是否能发生完全梁铰式失效是无法预知的。而防屈曲支撑构件(BRB)延性较大,在地震作用下可稳定地耗散地震输入结构的能量。鉴于此该文提出了一种摇摆桁架-BRB-钢框架体系,采用静力推覆分析方法,识别出了结构的主要地震失效模式,对其失效路径以进行了分析;对传统钢框架结构、摇摆桁架-钢框架体系、摇摆桁架-BRB-钢框架体系在小震、中震、大震作用下进行时程分析,并基于峰值层间位移角评价了三种结构的抗震性能。结果表明摇摆桁架-BRB-钢框架体系,在结构耗能减震、失效模式的优化控制,降低结构的残余变形等方面均起到了重要作用,新结构的侧向变形较传统钢框架结构更加均匀,结构整体参与耗能的能力更强。

关键词：抗震结构摇摆桁架-BRB-钢框架体系失效模式变形均匀性功能可恢复性

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医疗建筑非结构系统基于性能的抗震设计探讨

地震工程与工程振动 2015年第4期35卷 230-235页

作者：王秋利宁晓晴戴君武天津市建筑设计院天津300074 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

医疗建筑在地震中担负着抗震救灾的重要职能,不仅主体结构在地震时需安全可靠,其非结构系统的功能可恢复性也至关重要。本文首先介绍了医疗建筑非结构系统的分类和震害表现,综述了国内外相关抗震规范要求及抗震研究进展,其次提出了基于... 详细信息

医疗建筑在地震中担负着抗震救灾的重要职能,不仅主体结构在地震时需安全可靠,其非结构系统的功能可恢复性也至关重要。本文首先介绍了医疗建筑非结构系统的分类和震害表现,综述了国内外相关抗震规范要求及抗震研究进展,其次提出了基于性能的非结构构件抗震设计的两种方法,总结了医疗建筑中的填充墙、吊顶、医疗设备、管道等非结构构件基于性能的抗震设计要求,最后对非结构系统的下一步研究工作提出了建议。

关键词：医疗建筑非结构系统基于性能的抗震设计功能可恢复性

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新型装配式自复位RC剪力墙设计与性能研究

工程力学 2023年

作者：肖水晶冯鹏清华大学土木工程系

为满足结构施工效率高、震后功能可恢复的多重目标，提出了一种新型装配式自复位RC剪力墙。该新型剪力墙主要包含RC墙板、碟簧复位装置和摩擦耗能装置，三者仅通过高强螺栓组装而成，施工方便且效率高；在地震作用下，主要由碟簧复位装... 详细信息

为满足结构施工效率高、震后功能可恢复的多重目标，提出了一种新型装配式自复位RC剪力墙。该新型剪力墙主要包含RC墙板、碟簧复位装置和摩擦耗能装置，三者仅通过高强螺栓组装而成，施工方便且效率高；在地震作用下，主要由碟簧复位装置和摩擦耗能装置提供抵抗弯矩和恢复力，能减小整体剪力墙构件的震后残余变形和损伤，有效提高其震后功能可恢复性。本文分析了新型装配式自复位RC剪力墙的截面受力形式，提出了其截面承载力计算公式；设计了一新型装配式自复位RC剪力墙构件进行数值模拟，获得了其滞回性能，对比分析了其与普通剪力墙的承载力、耗能能力、自复位性能。结果表明：在相同位移角下，新型装配式自复位RC剪力墙的承载力小于普通剪力墙，但其极限承载力与普通剪力墙的峰值承载力相当，且其在超大震（2.0%位移角）下的残余位移角仅为0.31%，具有优异的自复位能力，能使结构在震后具有低损伤、功能可恢复的特点。增大碟簧复位装置的预压力，可有效提高新型剪力墙构件的承载力和累积耗能，但残余变形也相应增大。

关键词：装配式自复位RC剪力墙碟簧复位装置摩擦耗能装置滞回性能功能可恢复性

底部设置可更换屈曲约束支撑的自复位剪力墙抗震性能试验研究

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底部设置可更换屈曲约束支撑的自复位剪力墙抗震性能试验研究

作者：王韶颖合肥工业大学

学位级别：硕士

自复位墙结构主要是在摇摆墙结构的基础上发展起来的,通过在摇摆墙结构上加入自复位装置形成自复位墙结构,可更换构件结构是在震后更换受损构件能够迅速恢复使用功能的结构,本文所研究的底部设置可更换屈曲约束支撑（Buckling-restraine... 详细信息

自复位墙结构主要是在摇摆墙结构的基础上发展起来的,通过在摇摆墙结构上加入自复位装置形成自复位墙结构,可更换构件结构是在震后更换受损构件能够迅速恢复使用功能的结构,本文所研究的底部设置可更换屈曲约束支撑（Buckling-restrained brace）的自复位剪力墙综合了几种结构形式的特点。本文研究一片底部设置BRB的自复位剪力墙,普通自复位剪力墙墙角易碎位置用BRB代替,BRB在地震中通过拉伸和压缩耗散地震能量,以此保护墙体免受损伤,试件预应力装置为预应力钢绞线,墙体通过钢绞线和自身重力进行震后自复位。本文主要的工作和结论如下:本文首先开展了底部设置BRB的自复位剪力墙拟静力试验,记录了墙体开裂和BRB变形损伤现象和试件推力、位移和应变等试验数据,分析了墙体的耗能能力、自复位能力、刚度退化、强度退化和延性能力等,结果表明本文提出的墙体具有较好的耗能能力,同时具有一定的自复位能力,墙体在震后损伤较小,损伤集中在BRB上。在第一次拟静力试验后,对试件损坏的BRB进行了更换,在此基础上又进行与第一次拟静力试验相同的试验,通过两次试验结果的对比,结果表明,本文设计的带BRB的自复位剪力墙具有较好的震后功能可恢复性能。利用ABAQUS有限元软件对文中试件进行数值模拟,并与试验结果进行对比分析,两者结果吻合较好。采用校准后的有限元模型进行变参数分析,主要参数为钢绞线初始预应力值、BRB的横截面积和预应力钢绞线数目,结果表明,预应力钢绞线初始预应力对墙体耗能能力、承载力影响较小,对自复位能力影响较大。BRB横截面积对墙体耗能能力、自复位能力、承载力影响较大。钢绞线数目对墙体耗能能力、自复位能力、承载力影响较大。为了研究带BRB的自复位剪力墙的理论设计方法,针对其骨架曲线和滞回曲线进行推导和计算,并将理论计算结果与试验和数值模拟值进行对比分析,结果吻合较好。进一步确定了墙体自复位的条件。该方法可为自复位剪力墙的设计计算提供参考。

关键词：抗震自复位剪力墙 BRB 构件可更换结构功能可恢复性

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含屈曲约束支撑的铰支墙抗震性能试验研究

含屈曲约束支撑的铰支墙抗震性能试验研究

作者：王啸威合肥工业大学

学位级别：硕士

如何有效提升建筑结构在地震作用中的功能可恢复能力成为近十年来结构工程领域研究的一大热点。在传统抗震结构中,钢筋混凝土剪力墙一直作为结构类型中的主要抗侧力构件,其具有抗侧刚度大、承载力高等优点,但由于其延性性能不足,往往在... 详细信息

如何有效提升建筑结构在地震作用中的功能可恢复能力成为近十年来结构工程领域研究的一大热点。在传统抗震结构中,钢筋混凝土剪力墙一直作为结构类型中的主要抗侧力构件,其具有抗侧刚度大、承载力高等优点,但由于其延性性能不足,往往在地震作用中会出现不同程度的损坏并且难以修复。因此目前的研究需要从减小剪力墙混凝土损伤,增加其变形能力方面来开展。针对此目标,本文提出一种含BRB新型铰支墙并进行了试验研究,主要研究内容如下:（1）为充分研究此新型结构的抗震性能,本文设计了传统钢筋套筒连接装配式混凝土剪力墙（以下简称“传统剪力墙”）、含BRB剪力墙和含BRB铰支墙进行对比,分析了三种结构在滞回性能、强度及刚度、耗能性能等方面的差异,并通过对含BRB铰支墙进行试验后BRB构件的快速更换,并随后进行第二阶段的试验,对比研究结构的功能可恢复性。研究表明:含BRB铰支墙承载力及刚度较传统剪力墙和含BRB剪力墙要小,但其耗能性能要明显优于其余两种结构,二次试验的结果表明含BRB铰支墙具有良好的功能可恢复性。（2）对上述研究中的拟静力加载试验进行基于ABAQUS的数值模拟研究,并从滞回曲线、骨架曲线、剪力墙裂缝开展及损伤分布、钢筋应力及BRB变形等方面与试验结果进行对比,同时在参数化分析中考虑了轴压比和BRB横截面积的影响,研究表明:本文的数值模型能够很好地吻合试验结果,证明了本文数值建模的正确性;轴压比和BRB面积的增加对传统剪力墙、含BRB剪力墙及含BRB铰支墙结构的承载力和裂缝开展等方面有较大影响。（3）基于试验结果和数值模拟结果,提出结构承载力理论计算公式及设计建议公式,研究表明:本文提出的理论计算公式结果与试验结果及模拟结果较为接近,可以作为预测公式使用,除此之外,设计建议公式计算得到的配筋率符合试验预期设计要求,能够为工程实际应用提供参考。

关键词：剪力墙铰支墙屈曲约束支撑抗震性能功能可恢复性

底部设置BRB自复位剪力墙抗震性能和韧性试验研究

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工程力学 2021年第10期38卷 173-180页

作者：蒋庆王韶颖冯玉龙种迅朱毅周亚婷合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009

提出一种底部设置屈曲约束支撑(BRB)的自复位混凝土剪力墙,提高了剪力墙的自复位能力和耗能能力,同时考虑了耗能构件可更换性。为了研究该自复位混凝土剪力墙的抗震性能和韧性,该文设计制作1片剪力墙试件和2组BRB构件,进行了拟静力试验... 详细信息

提出一种底部设置屈曲约束支撑(BRB)的自复位混凝土剪力墙,提高了剪力墙的自复位能力和耗能能力,同时考虑了耗能构件可更换性。为了研究该自复位混凝土剪力墙的抗震性能和韧性,该文设计制作1片剪力墙试件和2组BRB构件,进行了拟静力试验和更换试验研究,分析了试件的破坏特征、滞回性能、自复位性能和可恢复性能等。试验结果表明:该文提出的自复位墙损伤主要集中在BRB上,其耗能能力较好,具有一定的自复位能力;BRB更换较为方便,更换前后自复位混凝土墙的抗震性能基本保持不变,表明其功能可恢复性较好。

关键词：剪力墙自复位屈曲约束支撑功能可恢复性试验研究

摇摆桁架-BRB-钢框架体系地震失效模式与抗震性能分析

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