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钢筋混凝土框架结构的抗震性能指标研究

深圳大学学报（理工版） 2011年第3期28卷 200-206页

作者：管民生韩大建杜宏彪吴炎海华南理工大学土木与交通学院广州510640 广东工业大学土木与交通工程学院广州510006 深圳大学土木工程学院深圳518060

研究现有钢筋混凝土框架结构性能指标的不足.基于损伤力学理论和现有试验结果,提出一种新的结构抗震性能评价指标.对一个6层钢筋混凝土框架结构分别进行静力弹塑性分析及7度多遇地震和7度罕遇地震下的动力时程分析,并与Ghobarah性能指... 详细信息

研究现有钢筋混凝土框架结构性能指标的不足.基于损伤力学理论和现有试验结果,提出一种新的结构抗震性能评价指标.对一个6层钢筋混凝土框架结构分别进行静力弹塑性分析及7度多遇地震和7度罕遇地震下的动力时程分析,并与Ghobarah性能指标进行比较.结果表明,在7度多遇地震下,两者相差8.9%;在7度罕遇地震下,差值扩大至14.2%.指出仅考虑结构初期地震响应的Ghobarah性能指标可能会低估实际结构的破坏情况.

关键词：结构工程抗震性能指标钢筋混凝土框架结构静力弹塑性分析动力时程分析

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大跨度钢管混凝土拱桥抗震性能指标研究

世界地震工程 2019年第1期35卷 110-116页

作者：夏修身杜骞戴胜勇兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

高轴压比钢管混凝土墩柱的试验结果对钢管混凝土拱肋具有较大的借鉴意义。为明确大跨度钢管混凝土拱桥的抗震性能指标,研究了高轴比钢管混凝土构件的破坏过程及延性性能。以弯矩作为性能指标将高轴压比钢管混凝土构件的试验破坏过程分... 详细信息

高轴压比钢管混凝土墩柱的试验结果对钢管混凝土拱肋具有较大的借鉴意义。为明确大跨度钢管混凝土拱桥的抗震性能指标,研究了高轴比钢管混凝土构件的破坏过程及延性性能。以弯矩作为性能指标将高轴压比钢管混凝土构件的试验破坏过程分为轻微损伤、有限损伤与严重损伤3个阶段,结合钢管混凝土截面性能状态的数值分析,探讨了高轴压比钢管混凝土构件的破坏机理。结果表明:高轴压比钢管混凝土构件具有一定的可用延性;提出了以计算等效屈服弯矩作为抗震性能指标,适当利用延性和实现钢管混凝土拱桥的有限损伤抗震设计,并给出了与有限损伤相关的截面性能状态及参数。研究成果弥补了规范在此方面的不足,可供高烈度地震区大跨度钢管混凝土拱桥抗震设计时参考。

关键词：钢管混凝土拱桥抗震性能指标抗震设计

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建筑幕墙抗震性能指标探讨

黑龙江科技信息 2014年第32期 214-214页

作者：温家宝苏州金螳螂幕墙有限公司江苏苏州215000

近年来,我国的建筑总是发生各种问题,比如,大楼无故倒塌等现象频频发生。这些恶性事件不禁让我们对我国的建筑建造产生了怀疑,尤其是在发生地震时,这些大楼是否能够承受住压力,我国的建筑幕墙抗震性能指标是否需要改进等问题都是需要我... 详细信息

近年来,我国的建筑总是发生各种问题,比如,大楼无故倒塌等现象频频发生。这些恶性事件不禁让我们对我国的建筑建造产生了怀疑,尤其是在发生地震时,这些大楼是否能够承受住压力,我国的建筑幕墙抗震性能指标是否需要改进等问题都是需要我们国家解决的。本文对于建筑幕墙抗震性能指标进行了深入的研究与探讨,希望读者能够从中收益。

关键词：建筑幕墙抗震性能指标探讨问题未来展望

小剪跨比工字形RC剪力墙抗震性能及其性能指标试验研究

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小剪跨比工字形RC剪力墙抗震性能及其性能指标试验研究

作者：林乐斌华南理工大学

学位级别：硕士

基于性能的抗震设计是目前国际上先进的抗震设计方法,它能较好地评估结构在各地震水准作用下的损坏程度,估算修复费用,其设计方法的核心是建立评估结构整体与结构构件损坏程度的量化的性能指标。目前,我国相关规范已引入基于性能的抗震... 详细信息

基于性能的抗震设计是目前国际上先进的抗震设计方法,它能较好地评估结构在各地震水准作用下的损坏程度,估算修复费用,其设计方法的核心是建立评估结构整体与结构构件损坏程度的量化的性能指标。目前,我国相关规范已引入基于性能的抗震设计方法,但缺乏构件变形层次的量化指标。在高层建筑中,钢筋混凝土剪力墙是主要的抗侧力构件,实际工程中往往会根据结构布置,在剪力墙的端部设置翼缘,形成工字形剪力墙。实际结构中,会存在剪跨比很小的剪力墙,例如某些低层建筑由于功能需要会设置剪力墙,其建筑高宽比通常小于1.5,另外,在框支剪力墙结构中,由于转换层上层不落地墙与落地墙间的变形协调,往往会使不落地墙在该层内产生很大的剪力,形成剪跨比很小的墙肢。基于上述原因,本文对小剪跨比工字形RC剪力墙的抗震性能及其变形指标限值进行试验研究,主要研究工作和成果如下:(1)根据相关规范要求,通过变化剪跨比、轴压比、边缘构件配筋率设计了8个工字形RC剪力墙试件进行低周往复加载试验,详尽分析试件的破坏现象、变形性能、耗能性能和刚度退化情况等。试验结果表明,8个试件均发生受拉纵筋屈服后的剪切破坏,破坏时有一定的变形能力。(2)基于骨架曲线划分了工字形RC剪力墙的6个性能状态及其变形限值,结合试验过程中记录的现象,给出各性能状态下构件的宏观破坏状态,建立变形值与破坏程度的对应关系。(3)通过回归分析,得到发生剪切破坏的工字形RC剪力墙的变形指标限值。根据试验结果,评估美国ASCE41-13和本文提出的变形指标限值,结果表明本文提出的变形指标限值与试验值较为接近,美国ASCE41-13的变形指标限值过于保守。(4)结合本课题组前期试验成果,研究工字形和矩形RC剪力墙的变形能力差异,结果表明对发生剪切破坏的试件,工字形剪力墙的极限变形能力与矩形剪力墙基本一致,对发生弯剪和弯曲破坏的试件,工字形剪力墙的极限变形能力是矩形剪力墙的1.37倍。

关键词：小剪跨比工字形RC剪力墙基于性能的抗震设计拟静力试验抗震性能指标

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基于正交试验法的桁架式桥梁模型性能研究

重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：葛智溶上海理工大学机械工程学院

【目的】针对桁架式桥梁在实际载重情况下的抗震性能问题，提出了基于正交试验法的桁架式桥梁模型优化框架，得出了桥梁快速经济合理的设计方法。【方法】基于传统桥梁模型，首先，该方法建立了简化的桁架式桥梁有限元模型，并选取桥面... 详细信息

【目的】针对桁架式桥梁在实际载重情况下的抗震性能问题，提出了基于正交试验法的桁架式桥梁模型优化框架，得出了桥梁快速经济合理的设计方法。【方法】基于传统桥梁模型，首先，该方法建立了简化的桁架式桥梁有限元模型，并选取桥面宽度、桥面厚度和建造材料作为试验因素，设计了三因素三水平的正交数值模拟试验。其次，对有限元仿真结果的各项数据进行方差分析和回归分析，研究了各桥梁构造参数对抗震性能指标的敏感性。最后通过静力学和动力学分析，验证了优化后桥梁模型的准确性。【结果】在对正交试验数据进行方差分析和回归分析后，结果表明桥面宽度对最大应力的影响程度最为显著，其次为桥面厚度，而材料密度的影响较为次要。通过有限元计算分析了在受力状态下的结构变形和桥梁结构的振动特性，验证了桥梁结构在受力和振动方面的结构可行性。【结论】结果表明，正交试验法与仿真软件的结合应用能够快速而有效地了解各因素对桥梁性能的影响，同时为桁架结构抗震性能提升提供了理论依据，有望促进桥梁高效设计和优化方法提升。

关键词：桁架式桥梁正交数值模拟试验方差分析抗震性能指标

“非等同现浇”型装配式混凝土框架结构抗震性能适用性指标研究

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“非等同现浇”型装配式混凝土框架结构抗震性能适用性指标研究

作者：李晴东南大学

学位级别：硕士

装配式建筑技术因其绿色环保、高效节能等特点被国家科技部、住建部等高度重视,现今有许多科研项目是对装配式建筑进行基础理论研究和关键技术攻关。“干式”连接节点拼装而成的装配式混凝土框架因其不存在现场湿作业、施工迅速、安装... 详细信息

装配式建筑技术因其绿色环保、高效节能等特点被国家科技部、住建部等高度重视,现今有许多科研项目是对装配式建筑进行基础理论研究和关键技术攻关。“干式”连接节点拼装而成的装配式混凝土框架因其不存在现场湿作业、施工迅速、安装便捷、受力性能良好、通过调节附加耗能杆件可达到自复位和震后可快速修复或更换等特点,更加符合装配式技术的要求以及建筑工业化的发展模式。“干式”连接装配式混凝土结构因为其连接构造形式与局部构件在受力机理及计算方式等方面与“湿式”连接装配式混凝土框架都存在很大区别,因此现有的抗震性能指标已不适用于评价“非等同现浇”型装配式混凝土框架的震后修复性能。本论文在总结基于性能的设计方法理论基础上,总结现有的抗震性能指标并开发针对经典“干式”连接装配式混凝土框架的“非等同现浇”型装配式混凝土框架的抗震性能指标,该研究工作对推动“非等同现浇”型装配式混凝土框架结构的应用和推广具有非常重要的意义。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)针对宋良龙“非等同现浇”型装配式混凝土节点及框架试验,利用Open Sees软件建立节点及框架层次模型,并根据框架的顶层位移与基底剪力的滞回曲线和与其相对应的骨架曲线、分级能量耗散、累积能量耗散、残余位移、相对自定心率等参数进行比对,比对结果表明本论文采取的数值建模方法可以准确模拟“非等同现浇”型装配式混凝土节点及框架的抗震性能表现。(2)根据我国相关规范要求设计出5层和10层“非等同现浇”型装配式混凝土框架及传统现浇混凝土框架并选取7条地震波进行时程分析,结果表明“非等同现浇”型装配式混凝土框架在各个抗震性能指标都表现良好,其中残余层间位移角明显小于传统现浇混凝土框架的残余层间位移角且两者的比值范围为0.08-0.2倍。(3)IDA分析表明5层和10层“非等同现浇”型装配式混凝土框架在高倒塌概率下达到相同性能水准的结构损伤指标所需要的地震动强度(PGA)大于传统现浇混凝土框架。易损性分析表明5层和10层“非等同现浇”型装配式混凝土框架在生命安全和防止倒塌性能水准下在遭受相同的地震加速度时,结构失效概率较传统现浇混凝土框架较低。(4)在IDA分析结果的基础上本论文根据“非等同现浇”型装配式混凝土框架的最大层间位移角、残余层间位移角、损伤抗震性能指标在不同抗震性能水准下的限值分别提出修改意见并给出相应的建议参考值;在易损性分析的基础上本论文针对“非等同现浇”型装配式混凝土框架残余位移小、可恢复能力强等特点提出了两种新的综合抗震性能指标。第一种为基于最大层间位移角和残余层间位移角的综合抗震性能指标,该抗震性能指标综合考虑结构的弹性变形和塑性变形,能够更加符合“非等同现浇”型装配式混凝土框架的受力特点,并且简单易计算。第二种为基于损伤、最大层间位移角和残余层间位移角的综合抗震性能指标,该指标综合考虑延性、刚度、耗能、变形等多项震后损伤并且从构件与楼层两个维度进行计算,可以更加全面准确地计算出“非等同现浇”型装配式混凝土框架的受力特点,但计算复杂。此外,本论文还给出了新提出的两种综合抗震性能指标在不同抗震性能水准下的限值。

关键词：非等同现浇抗震性能指标 IDA分析易损性分析

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带楼板可更换混凝土连梁抗震性能研究

带楼板可更换混凝土连梁抗震性能研究

作者：李慧湖南大学

学位级别：硕士

在地震作用下普通的钢筋混凝土连梁容易发生脆性剪切破坏,震后难以修复。随着各国学者对可恢复功能结构的研究,提出了可更换连梁的概念,将损伤和变形都集中在更换段部分,保持非更换段基本处于弹性状态,只需要在地震作用后更换更换段部分... 详细信息

在地震作用下普通的钢筋混凝土连梁容易发生脆性剪切破坏,震后难以修复。随着各国学者对可恢复功能结构的研究,提出了可更换连梁的概念,将损伤和变形都集中在更换段部分,保持非更换段基本处于弹性状态,只需要在地震作用后更换更换段部分,就能达到快速恢复使用的目的。本文主要针对可更换混凝土连梁进行研究,主要的研究内容和成果如下:(1)对可更换混凝土连梁的抗震设计进行了总结,包括更换段设计、非更换段设计及连接部分设计,对基于以上设计方法设计的可更换混凝土连梁试件的试验概况进行了描述。(2)基于ABAQUS有限元软件建立精细化的实体单元模型,并进行单调加载,将模拟得到的骨架曲线和应力应变云图与试验结果及试验现象进行对比,验证该建模方法的有效性。基于Open Sees建立简化数值模型,进行循环加载,将模拟得到的滞回曲线、骨架曲线及耗能等与试验数据进行比较,二者吻合较好。(3)基于验证过的模型,研究刚度比对带楼板可更换混凝土连梁力学性能及耗能能力的影响,并给出参数取值范围。随着刚度比增大,带楼板可更换混凝土连梁的极限荷载逐渐增大,延性和耗能能力逐渐减小。刚度比在0.42～0.50之间时,更换段腹板达到了极限抗拉强度,非更换段混凝土连梁的钢筋和预埋板都没有屈服,混凝土状态良好,损伤集中在更换段上;在此区间,试件的极限承载力有很大提高,延性和耗能能力都相对较好。(4)基于验证过的模型,研究长度比对带楼板可更换混凝土连梁力学性能及耗能能力的影响,并给出参数取值范围。随着长度比增大,带楼板可更换混凝土连梁的极限荷载逐渐降低,其延性系数先增大后减小。长度比在0.70～0.98之间时,更换段腹板达到了极限抗拉强度,非更换段混凝土梁的钢筋和预埋板都没有屈服,混凝土状态良好,损伤集中在更换段上;在此区间,楼板的损伤相对较小,试件的极限承载力相对较高,且随着长度比增大,对试件承载力的削弱也较小,延性和耗能能力都比较好。(5)对可更换连梁进行性能水准划分,分为基本完好、轻度损伤、中度损伤和严重损伤四个水平。收集相关文献的试验数据,通过数理统计的方法计算出各性能状态下的梁端转角限值分别为0.004、0.01、0.023、0.04。采用Kratzig损伤模型对试件进行损伤分析,得到各性能状态下的损伤指标限值分别为0.1、0.4、0.85、1。

关键词：可更换混凝土连梁抗震设计有限元分析抗震性能指标

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磁流变阻尼器优化设计及结构地震损伤控制

工程力学 2012年第8期29卷 94-100页

作者：吕杨徐龙河李忠献丁阳天津大学建筑工程学院/滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室北京交通大学土木建筑工程学院

该文通过LS-DYNA程序二次开发了磁流变(MR)阻尼器的Bouc-Wen动力滞回模型、半主动控制律和钢材的弹塑性损伤本构模型,进而实现应用通用有限元程序精细化模拟受控结构损伤发展过程的目的。基于损伤本构模型,提出结构构件和结构层的抗震... 详细信息

该文通过LS-DYNA程序二次开发了磁流变(MR)阻尼器的Bouc-Wen动力滞回模型、半主动控制律和钢材的弹塑性损伤本构模型,进而实现应用通用有限元程序精细化模拟受控结构损伤发展过程的目的。基于损伤本构模型,提出结构构件和结构层的抗震性能指标,并应用该指标对结构各层阻尼器的最大出力进行优化设计。对一9层Benchmark钢框架结构进行损伤控制研究,采用IDA方法对控制前后结构的抗震性能进行分析,结果表明:MR阻尼器优化设计后受控结构的损伤累积效应较无控结构明显减小,损伤分布范围更广,塑性耗能能力和抗震能力都得到显著提高。

关键词：结构控制地震损伤磁流变(MR)阻尼器半主动控制抗震性能指标

来源：博看期刊

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模拟酸雨腐蚀下方钢管混凝土抗震性能研究

铁道学报 2018年第6期40卷 106-114页

作者：陈梦成张凡孟黄宏王超华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 合肥市市政设计研究总院有限公司安徽合肥230041

为研究酸雨锈蚀对方钢管混凝土柱抗震性能的影响,设计并制作12根方钢管混凝土试件,按照试验方案将9根试件放入模拟酸雨溶液中浸泡,同时通电加速腐蚀,对全部试件进行低周往复荷载试验。观察试件的最终破坏形态,讨论腐蚀水平及轴压比对试... 详细信息

为研究酸雨锈蚀对方钢管混凝土柱抗震性能的影响,设计并制作12根方钢管混凝土试件,按照试验方案将9根试件放入模拟酸雨溶液中浸泡,同时通电加速腐蚀,对全部试件进行低周往复荷载试验。观察试件的最终破坏形态,讨论腐蚀水平及轴压比对试件抗震性能的影响,并与相关规范计算出的低周往复荷载下试件压弯承载力对比。结果表明:试件均在焊缝开裂后迅速破坏;随着锈蚀率升高,滞回曲线由饱满变为梭形,试件的轴向承载力下降,骨架曲线有明显的降低趋势,延性系数下降,耗能能力降低;试件的耗能能力与轴向承载力均随着轴压比的增加而减小;本文试验结果与《钢管混凝土结构技术规范》和江西省规范预测结果均吻合良好,《钢管混凝土结构技术规范》偏于保守。

关键词：方钢管混凝土模拟酸雨腐蚀低周往复荷载抗震性能指标轴向承载力