建筑科学与技术

2016-02-14 17:54半刚接钢框架柱弱轴内填剪力墙结构滞回性能试验研究
中国学术期刊文摘 2016年11期
关键词:试验研究

半刚接钢框架(柱弱轴)-内填剪力墙结构滞回性能试验研究

方有珍,顾强,申林

建筑科学与技术

半刚接钢框架(柱弱轴)-内填剪力墙结构滞回性能试验研究

方有珍,顾强,申林

目前我国规范关于钢框架。内填RC剪力墙组合结构体系(SRCW)的有关内容基本空白,通过了解国际上在SRCW结构体系研究领域的发展状况,以尚未研究的半刚连接钢框架(柱弱轴)-RC剪力墙结构为研究对象,通过1︰3比例将原结构缩放为一两层单跨试件结构,进行了水平循环荷载下的滞回性能试验。根据试验结果分析了结构的抗侧刚度变化、裂缝开展过程与破坏模式、结构的耗能和抗震延性和安全性等整体性能;钢框架柱的变形、中梁受力与传力机理、PR连接性能、RC剪力墙和剪力钉的变形反映的结构变形模式局部性能。结果表明:试验结构具有较好的延性、耗能性能和安全储备;试件结构的破坏模式为RC墙角部混凝土压溃,钢框架柱脚和梁柱半刚性连接部位形成塑性铰,研究为SRCW规范的制订和工程应用提供了合理的理论依据。

半刚性连接钢框架;剪力墙;试验研究;滞回性能;破坏模式;传力机理

来源出版物:建筑结构学报, 2008, 29(2): 51-62

入选年份:2013

防屈曲耗能钢支撑的试验研究

程光煜,叶列平,许秀珍,等

摘要:结合自行设计的外包钢筋混凝土防屈曲耗能钢支撑的工程应用项目,完成了7个防屈曲耗能钢支撑和3个普通钢支撑的反复单轴受压和反复拉压试验,比较了两种支撑的受力性能差别。试验研究表明,所设计的防屈曲耗能钢支撑,能使核心钢支撑材料的拉、压强度得到充分发挥;核心钢支撑截面屈服前未发生失稳破坏,达到了防属曲的目的;核心钢支撑与混凝土之间的无粘结构造措施达到预期要求,且在反复拉压受力下的低周疲劳性能满足丁程要求。根据试验结果,提出了防屈曲耗能钢支撑的端部构造措施。

关键词:防屈曲耗能钢支撑;试验研究;稳定承载力;低周疲劳性能

来源出版物:建筑结构学报, 2008, 29(1): 31-39

入选年份:2013

汶川地震建筑震害分析

清华大学、西南交通大学、北京交通大学土木工程结构专家组

摘要:汇总了清华大学、西南交通大学和北京交通大学土木工程结构专家组在四川地震主要灾区所调查的建筑震害资料。根据建筑的结构类别、建造年代、地震区估计烈度和使用功能进行了震害状况统计分析。结合典型工程震害案例,分析了此次地震中的建筑震害特点,总结了结构抗震概念设计、结构抗震设计和工程质量管理等方面的经验和教训。根据震害调查统计和典型震害分析,得到以下结论:严格执行抗震设计规范是保证建筑物抗震性能的主要前提;砌体结构应加强结构体系和抗震构造措施设计,并保证施工质量;框架结构应加强围护结构和填充墙与主体结构的抗震构造措施,并应改进“强柱弱梁”的设计;应进一步重视整体结构抗震概念设计;应充分考虑非结构构件的影响。

关键词:汶川地震;震害分析;建筑震害案例;抗震设计

来源出版物:建筑结构学报, 2008, 29(4): 1-9

入选年份:2013

爆炸荷载作用下钢结构的动力响应与破坏模式

李忠献,刘志侠,丁阳

摘要:采用对空气扩散有限制的典型爆炸超压模型,考虑应变速率和损伤累积效应对钢材的影响,应用ABAQUS有限元分析软件,对钢柱和平面钢框架在爆炸荷载作用下的动力响应和破坏模式进行了数值模拟和分析。结果表明:采用Johnson Cook本构模型以及考虑损伤累积效应的失效准则,可以有效地模拟钢结构在爆炸荷载作用下的动力反应;降低柱顶集中荷载或者减小柱长度,可以有效地提高钢柱在爆炸荷载作用下的承载能力;在爆炸荷载作用下,钢柱产生不可恢复的塑性变形而丧失承载能力,是平面钢框架发生整体倒塌的主要原因。

关键词:钢结构;爆炸荷载;应变速率;损伤累积;有限元分析;动力响应;破坏模式

来源出版物:建筑结构学报, 2008, 29(4): 106-111

入选年份:2013

薄壁钢管再生混合短柱轴压性能试验研究

吴波,刘伟,刘琼祥,等

摘要:通过20个薄壁钢管再牛混合短柱的轴压试验,分析了废弃混凝土类型、废弃混凝土混合比、新旧混凝土强度差等因素埘试件荷载。变形曲线的影响。对比分析了国内外相关公式预测试件轴压承载力的有效性;在横截面积和用钢量相同的情况下,对比了钢筋混凝土短柱与试件的轴压承载力。研究表明:混合比相近时,节段型钢管再牛混合短柱的轴雎承载力大于块体型钢管再生混合短柱;块体型钢管再生混合短柱的混合比在25%~35%之间,变化时,其轴压承载力变化不大;节段型钢管再生混合短柱的混合比在35%~50%之间变化时,其轴压承载力变化不大;强度差小于15 MPa时,块体型和节段型钢管再生混合短柱在上述各自混合比范围内,具有与全现浇钢管混凝土短柱相近的轴压承载力。

关键词:薄壁钢管再生混合短柱;静力试验;轴压承载力

来源出版物:建筑结构学报, 2010, 31(8): 22-28

入选年份:2013

框架-密肋复合墙体抗震性能试验研究

郭猛,姚谦峰,袁泉,等

摘要:框架-密肋复合墙结构是由框架与框架-密肋复合墙体组成的一种新型双重抗侧力结构。利用试验方法对该结构体系主要受力构件-框架-密肋复合墙体的抗震性能开展研究。在已有相关研究工作基础上,对1/2比例RC框架-井字形复合墙体、SRC框架-井字形复合墙体和空框格框架进行低周反复荷载试验,分析框架-复合墙体的破坏过程和滞回曲线特点,研究墙体的承载力、刚度、延性及耗能能力等,并与已有框架-十字形复合墙体等试验结果进行对比。试验结果表明:框架-密肋复合墙体具有较好的协同工作性能与双重受力特点,其受剪承载力、刚度、耗能性能均明显优于普通框架及填充墙框架,内部密肋复合墙板始终有效分担外荷载,墙体在后期大位移循环阶段的延性和承载力较好,具有良好的抗震性能。

关键词:框架结构;密肋复合墙;框架-密肋复合墙体;拟静力试验;抗震性能

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(3): 50-56

入选年份:2013

考虑楼板组合作用的方钢管混凝土组合框架受力性能试验研究

聂建国,黄远,樊健生

摘要:为研究钢梁与混凝土楼板的组合作用对钢-混凝土组合框架体系的刚度、承载力及耗能能力的影响,并考察组合框架结构在大震作用下进入弹塑性阶段的受力性能,进行了2榀足尺方钢管混凝土组合框架的低周反复荷载试验。2榀组合框架分别为组合梁-钢管混凝土框架及纯钢梁-钢管混凝土框架。试验中结构的最大层间位移角达到1/21。试验结果表明:组合框架结构具有稳定的滞回性能及良好的延性;钢梁与混凝土楼板的组合作用能显著提高结构的刚度、强度及耗能能力,并且能有效保证钢梁上翼缘的局部稳定性及钢梁的整体稳定性;楼板组合作用将使钢梁下翼缘应变显著增大,导致楼盖梁转动能力的减小;两个试件的破坏均是由梁端失效引起,说明试验中采用的梁翼缘贯通式节点能够满足强柱弱梁、强节点弱构件的抗震设计要求。

关键词:钢管混凝土;组合框架;组合作用;拟静力试验;受力性能

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(3): 99-108

入选年份:2013

世界大学生运动会主体育场施工过程模拟分析

田黎敏,郝际平,陈韬,等

摘要:世界大学生运动会主体育场具有大悬挑、折面刚度大以及自重产生内力所占比例大的结构特点,其施工过程中的内力和变形变化复杂,时间效应和路径效应对结构的影响相对较大,因此在施工过程模拟分析中不能仅考虑成型结构在不同荷载组合下的受力和变形。采用一次性建模法跟踪模拟世界大学生运动会主体育场的施工过程,得出结构内力和变形的发展趋势及最优施工方案,将部分理论计算结果同实际监测结果进行对比。研究表明:安装顺序对大型复杂结构施工过程影响显著,采用有限元法对大跨空间钢结构进行施工预分析是可行的,可有效提高工程安全性,降低风险。在此基础上,明确提出了理论和实际产生偏差的原因并给出解决办法,为大型钢结构工程合理施工提供参考。

关键词:大跨度空间结构;施工效应;有限元分析;内力;变形

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(5): 70-77

入选年份:2013

均匀受压圆弧拱平面外弹塑性稳定设计方法

窦超,郭彦林

摘要:作为建立压弯钢拱平面外稳定承载力设计方法的第一步,综合考虑拱截面形式、初始几何缺陷、残余应力、矢跨比及拱脚条件的影响,通过弹塑性有限元分析,对均匀受压圆弧拱的平面外稳定承载力进行了数值分析,获得了平面外稳定设计曲线。研究表明:保向力作用下钢拱的平面外初始刚度及稳定承载力明显低于向心力作用下的相应结果,是一种较为不利的工况;相比几何初始缺陷和残余应力,矢跨比和拱脚条件对均匀受压圆弧拱平面外稳定承载力影响较大;通过引入拱正则化长细比,统一了不同矢跨比和拱脚条件的均匀受压圆弧拱的平面外稳定设计曲线的表达式;对于热轧圆钢管截面、焊接箱形截面、焊接工字形截面圆弧拱,可以采用GB 50017—2003《钢结构设计规范》中的b类、c类和d类截面的柱子曲线计算其平面外稳定承载力。

关键词:钢拱;平面外稳定;正则化长细比;有限元分析;稳定系数;柱子曲线

来源出版物:建筑结构学报, 2012, 33(1): 104-110

入选年份:2013

摇摆结构及自复位结构研究综述

周颖,吕西林

摘要:放松结构与基础间约束或构件间约束,使结构与基础或构件间接触面处仅有受压能力而无受拉能力,则结构在地震作用下发生摇摆,通过自重或预应力使结构复位,形成摇摆结构及自复位结构。已有研究表明,结构的摇摆降低了地震作用和结构本身的延性设计需求,减小了地震破坏,节约了结构造价。本文首先回顾了摇摆及自复位结构的发展历史,简要介绍了摇摆及自复位结构的基本原理,综述了摇摆桥墩、摇摆及自复位钢筋混凝土框架结构、摇摆及自复位钢框架结构、摇摆及自复位剪力墙结构、摇摆框架-核心筒结构等不同结构体系的发展现状,总结了摇摆及自复位结构发展趋势,并指出后张预应力和消能减震等多种技术的联合应用为摇摆及自复位结构的未来发展方向之一。

关键词:抗震结构;摇摆;自复位;综述

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(9): 1-10

入选年份:2013

内蒙古伊旗全民健身体育中心索穹顶结构体系设计研究

张国军,葛家琪,王树,等

摘要:内蒙古伊旗全民健身体育中心屋盖结构中部采用索穹顶结构体系,跨度71.2 m,为我国大陆地区首座大跨度索穹顶结构。首先建立结构有限元模型,分析在各设计荷载组合工况作用下索穹顶结构弹性阶段的受力特点,得出不均匀荷载对索穹顶结构更为不利。其次通过对结构体系的动力特性分析,得出索穹顶结构扭转刚度较弱,覆膜可有效地提高索穹顶整体结构的扭转刚度。重点对索穹顶结构体系进行弹塑性全过程分析,分析结构几何参数对结构力学性能的影响,得出索穹顶结构在承载全过程中经历的三个受力阶段:脊索松弛阶段、环索进入弹塑性阶段和结构破坏阶段。提出基于性能的索穹顶结构体系设计方法,并提出各阶段相应的变形性能指标和承载力控制指标。

关键词:索穹顶结构;脊索松弛;环索进入弹塑性;稳定承载力;变形性能

来源出版物:建筑结构学报, 2012, 33(4): 12-22

入选年份:2013

内置钢板钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

吕西林,干淳洁,王威

摘要:设计16个内置钢板钢筋混凝土剪力墙(简称SPRCW)试件,进行低周反复加载试验研究。根据试验现象与试验数据得到的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、等效粘滞阻尼系数等参数,从强度、变形和能量等三个方面判别和评定试件的抗震性能;比较不同参数如高宽比、墙体厚度、钢板厚度等条件下试件的工作性能;研究细部构造措施如拉结筋和钢板上焊接栓钉等对于剪力墙受力破坏特征以及抗震性能方面的影响;对比SPRCW与普通钢筋混凝土剪力墙发现,钢板对于提高构件的抗震性能效果十分明显。通过对试验数据的拟合,研究了构件在地震作用下的恢复力特性,确定结构构件恢复力的计算模型,为结构非线性时程分析提供理论依据;利用试验数据拟合了内置钢板钢筋混凝土剪力墙的受剪承载力公式,可为制定该类型构件的相关规范提供参考。

关键词:组合钢板混凝土剪力墙;低周反复荷载试验;抗震性能;恢复力曲线模型

来源出版物:建筑结构学报, 2009, 30(5): 89-96

入选年份:2014

足尺带缝钢板剪力墙低周往复加载试验研究Ⅰ

蒋路,陈以一,卞宗舒

摘要:针对带缝钢板剪力墙试验中出现的“角部失稳”和“螺栓滑移”等问题,对两个试件在加劲措施及螺栓布局上进行了改进,将钢板剪力墙两侧的加劲钢管通高设置,增加边部螺栓布置密度,同时还增加了与应用有关的新研究内容包括“中部栓接、上下端焊接”和“上栓下焊”的连接方式以及与楼板浇筑混凝土相协调的构造措施等。对这两个试件的低周往复加载试验结果表明:改进措施有效地克服了试件的“边角失稳”和“螺栓滑移”,从而使试件表现出了更好的延性及耗能能力;“中部栓接、上下端焊接”和“上栓下焊”的连接方式以及与楼板浇筑混凝土相协调的构造措施是可行的。在细致分析试件延性及耗能性能基础上,建议将带缝钢板剪力墙的功能定位为类似阻尼器的耗能元件。

关键词:带缝钢板剪力墙;构造措施;低周往复加载试验;滞回性能

来源出版物:建筑结构学报, 2009, 30(5): 57-64

入选年份:2014

屈服后刚度对建筑结构地震响应影响的研究

叶列平,陆新征,马千里,等

摘要:为准确预测强震下结构弹塑性响应,实现基于性能的抗震设计方法,有必要研究结构屈服后刚度对结构弹塑性地震响应离散程度的影响。根据单自由度体系和多自由度体系的大量的弹塑性时程动力分析,研究了屈服后刚度对结构弹塑性地震响应的影响规律。分析研究结果表明:对于单自由度体系,在中长周期范围,最大弹塑性位移响应及其离散性随屈服后刚度的增大变化不大;在短周期范围,最大弹塑性位移响应及其离散性随屈服后刚度的增大显著减小。对于多自由度体系,随屈服后刚度增大,延性需求和累积滞回耗能分布趋于均匀,最大弹塑性层间位移响应的离散性显著减小。最后讨论了提高结构屈服后刚度的措施,并通过典型算例说明了在结构系统层次上实现强化型结构的方法。

关键词:地震响应;弹塑性结构;屈服后刚度;离散性;基于性能设计

来源出版物:建筑结构学报, 2009, 30(2): 17-29

入选年份:2014

结构全寿命的耐久性与安全性、适用性的关系

金伟良,钟小平

摘要:在结构可靠度分析和设计中,尚未考虑耐久性对结构安全性和适用性的影响,缺乏相应的耐久性失效准则,对耐久性概念的认识还存在一定的分歧,针对上述存在的问题,从结构全寿命的角度出发,分析了安全性、适用性和耐久性三者的基本概念,明确了三者的基本内涵。通过分析影响结构抗力变化的各种因素,结构性能随时间变化的过程,指出在结构全寿命期内,不同的耐久性水平对结构安全性和适用性将产生不同的影响,三者之间是相互制约、相互影响的交叉关系,重新定义了结构的耐久性。提出了基于性能设计的耐久性极限状态设计新理念,同时指出性能极限状态设计可根据不同的耐久性要求,定义不同的耐久性极限状态,对同一结构构件,若采用不同的性能极限状态,结构的失效概率或使用寿命会有较大的差别。

关键词:结构全寿命;耐久性;适用性;安全性;性能极限状态;失效概率

来源出版物:建筑结构学报, 2009, 30(6): 1-7

入选年份:2014

型钢混凝土异形柱框架节点抗震性能试验研究

薛建阳,刘义,赵鸿铁,等

摘要:为研究型钢混凝土(SRC)异形柱框架节点的破坏特征和抗震性能,进行了9个中间层边节点、4个角节点和4个中节点的低周反复荷载试验。观察了各类型节点的受力过程及破坏形态,并分析了试件的荷载-位移滞回曲线、承载能力、层间位移角和延性以及耗能能力等力学特性。结果表明:SRC异形柱框架节点的典型破坏形态是节点核心区剪切斜压破坏和梁端弯剪破坏;滞回曲线饱满,层间位移角延性系数及位移延性系数介于1.80~5.63,弹塑性极限层间位移角约为1/67~1/28,等效粘滞阻尼系数介于0.150~0.294,破坏时节点核心区的剪切角约为0.03~0.04。并给出了节点设计建议。

关键词:型钢混凝土;异形柱;框架节点;拟静力试验;抗震性能

来源出版物:建筑结构学报, 2009, 30(4): 69-77

入选年份:2014

竹结构轻型框架房屋的研究与应用

肖岩,陈国,单波,等

摘要:以竹代木研发的轻型住宅结构体系,提出了充分利用竹材这种我国固有的绿色可持续资源的工业化方向。总结了轻型胶竹框架结构试验、设计和工程应用。所提出的轻型竹结构住宅在北美轻型木结构类似的所谓二乘四构造基础上进一步提高了模块化设计,增加了工厂预制加工量,以减少现场施工量,并以平台式施工加快安装速度。重点分析了胶竹材料的摹本力学性能,抗震设计方法以及构造处理和建造方法等关键技术。竹框架结构住宅的设计和建造充分利用了竹材的轻质高强、可加工性和良好的耐久性能等,同时竹材也是良好的低碳建材。研究内容及单体住宅的建造表明现代竹结构住宅适用于商业建筑或住宅建筑,符合建筑绿色环保和可持续发展的要求。

关键词:轻型框架;竹结构;竹胶合板;振动台试验;受力性能

来源出版物:建筑结构学报, 2010, 31(6): 195-203

入选年份:2014

大型双曲冷却塔气弹模型风洞试验和响应特性

柯世堂,赵林,葛耀君,等

摘要:双曲薄壳冷却塔是典型的风敏感结构,气动弹性模型风洞试验是研究其风振响应的有效方法。根据某大型双曲冷却塔结构动力特性和风振响应的特点,按相似准则合理简化,成功设计和制作了这一复杂结构的气动弹性模型,并在大型边界层风洞中模拟的B类风场、7个工况共112个风向角下进行了试验。根据试验结果可得:结构的位移响应特征参数均和风速呈现线性关系,干扰作用减小了位移响应的均值,增大了其脉动量,并使其沿环向的变化趋势发生改变;8 m/s风速下测压试验计算的结构响应值相比气弹试验结果均值偏小、均方差偏大;单塔工况下背景分量占据主导地位,而多塔干扰影响使背景分量不再居于主导地位,共振响应趋于显著;多塔干扰下以原型结构10 cm位移为阈值计入风振系数贡献的测点数减少,但是响应根方差增大,其风振系数均值相比单塔下结果明显变大。

关键词:双曲冷却塔;气动弹性模型;等效梁格设计法;风洞试验;风致响应

来源出版物:建筑结构学报, 2010, 31(2): 61-68

入选年份:2014

开合屋盖结构设计关键技术研究

范重,彭翼,胡纯炀,等

摘要:结合作者完成的开合屋盖工程设计经验,对开合屋盖结构设计的关键技术进行了较为全面的论述。屋盖的开合方式应根据建筑方案、使用功能、自然条件、运营管理等因素综合确定,应明确规定活动屋盖开合的基本状态;从结构安全与经济性的角度来看,将抵抗荷载与作用最有利的活动屋盖位置作为基本状态较为合理;活动屋盖应采用整体刚度较小、对边界条件不敏感的柔性结构,对安装误差与结构变形具有较大的适应能力;固定屋盖,尤其是轨道桁架应具有较大的刚度,并严格控制施工精度;活动屋盖位于全开、半开及全闭三种状态的荷载取值存在很大差异,需要分别进行计算分析;应考虑活动屋盖与同定屋盖之间的相互作用,轨道桁架、台车及连接部件应在罕遇地震作用下保持弹性;在活动屋盖处于非基本状态或行走过程中,地震作用可适当折减;应通过对多种驱动方式进行技术经济比较,确定活动屋盖开合驱动与控制系统,系统应便于操作与维修,驱动控制系统的维护管理工作对保证活动屋盖运行的可靠性与耐久性非常重要。

关键词:开合屋盖;基本形态;活动屋盖;固定屋盖;计算分析;驱动与控制系统

来源出版物:建筑结构学报, 2010, 31(6): 132-144

入选年份:2014

Q420等边角钢轴压杆整体稳定性能试验研究

班慧勇,施刚,刘钊,等

摘要:国内大型输电铁塔中已逐步采用Q420高强度角钢。为研究此类高强度等边角钢轴压杆的整体稳定性能,进行了轴压静力试验研究,试验包括60个试件,截而类型选取了在所有热轧角钢截面中板件宽厚比最人的5种。基于试验结果,研究了Q420高强度等边角钢轴心受压柱的失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数,并与现行钢结构设计规范的柱曲线进行了对比,同时分析了板件宽厚比超限对Q420高强度等边角钢轴压柱失稳破坏形态和稳定承载力的影响。结果表明:该类构件以弯扭失稳为丰,根据试验实测得到的稳定系数明显高于现行钢结构设计规范所规定的等边角钢所在的b类截面柱曲线,甚至高于a类截面柱曲线。研究为后续的有限元计算和数值参数分析提供了重要的基础数据,为设计方法提供了参考建议。

关键词:钢结构;高强度角钢;轴压;静力试验;稳定;柱曲线

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(2): 60-67,112

入选年份:2014

钢管约束再生混凝土轴压试验研究

肖建庄,杨洁,黄一杰,等

摘要:以再生粗骨料取代率为试验主要研究参数,完成了15个钢管约束再生混凝土圆柱试件的轴压试验,分析了试件的受压破坏特性、轴向荷载-轴向应变关系以及约束再生混凝土的横向变形系数变化规律。试验和分析结果表明:钢管约束再生混凝土主要破坏形态为试件中部鼓曲,核心再生混凝土发生斜剪破坏;钢管约束再生混凝土与约束普通混凝土的受力过程基本相同,分为弹性和塑性发展阶段;钢管约束使核心再生混凝土强度得到明显提高,变形性能得到改善;再生粗骨料取代率变化对钢管约束再生混凝土的横向变形系数影响不大;钢管再生混凝土轴压极限荷载随着再生粗骨料取代率的增加而降低。最后根据试验数据拟合了钢管约束再生混凝土应力-应变关系表达式。

关键词:钢管混凝土;再生混凝土;约束;轴压试验

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(6): 92-98

入选年份:2014

三类钢板剪力墙结构试验研究

郭彦林,周明,董全利,等

摘要:防屈曲钢板剪力墙已被试验证明是优秀的抗侧耗能构件,但墙板嵌入受弯框架时,二者之间的相互作用尚需进一步研究。为此进行了两层单跨钢框架内嵌防屈曲钢板剪力墙的试验研究,作为比较同时进行了两层单跨钢框架内嵌非加劲钢板剪力墙与两层单跨钢框架内嵌组合钢板剪力墙结构的试验研究。在试验的基础上,对试件进行有限元分析,比较了三类钢板剪力墙之间的性能差异。研究表明,防屈曲钢板剪力墙能够消除无加劲钢板剪力墙在水平荷载下产生的巨大屈曲噪声,具有较大的初始刚度与承载力,拥有良好的延性与滞回耗能性能,而且由于其屈服先于屈曲发生,对周边框架产生的附加弯矩很小;组合钢板剪力墙的性能与防屈曲钢板剪力墙相似,但由于后期外包的混凝土发生脱离,内嵌钢板剪力墙会产生拉力带,不仅对框架产生不利影响,而且自身承载力、刚度与耗能能力均有不同程度的退化。

关键词:钢板剪力墙;非加劲;防屈曲;组合;拟静力试验;拉力场;滞回耗能;抗侧性能

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(1): 17-29

入选年份:2014

竖向钢筋采用不同连接方法的预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验

钱稼茹,杨新科,秦珩,等

摘要:介绍了5个剪跨比为2.25的钢筋混凝土剪力墙试件的拟静力试验,其中1个为现浇墙,4个为竖向钢筋采用不同连接方法的预制墙。试验结果表明:预制墙试件与现浇墙试件的破坏形态基本相同,为边缘构件竖向钢筋受拉屈服、墙底混凝土受压破坏;套筒浆锚连接能有效传递钢筋应力;套箍连接试件的预制墙与底部现浇部分发生面内错动,其极限位移角和耗能能力最小;预制墙试件的极限位移角大于1/100;轴压力作用下的正截面承载力试验值大于现行规范公式计算值。根据试验结果,提出了预制剪力墙需进一步研究的建议。

关键词:预制钢筋混凝土剪力墙;套筒浆锚连接;套箍连接;拟静力试验;抗震性能

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(6): 51-59

入选年份:2014

半刚性连接钢框架-钢板剪力墙结构抗震性能试验研究

郝际平,郭宏超,解崎,等

摘要:通过对半刚性连接框架-钢板剪力墙结构在水平反复荷载作用下的试验研究,得到了结构的滞回曲线、延性指标、水平刚度、梁柱应变、转角及各关键部位的变形。从耗能能力、刚度退化、承载力、延性等方面分析该种结构的抗震性能和耗能机理;依据应力分布、梁柱转角研究半刚性节点与钢板剪力墙的相互影响效果;分析结构的内力转换和破坏模式。结果表明:该结构具有良好的延性和耗能性能;半刚性节点在反复荷载作用下没有明显变形,节点刚度退化小,框架和钢板剪力墙协同工作良好;梁柱半刚性连接弱化了结构的整体刚度,框架自身承担的水平荷载有限;破坏模式为内填钢板剪力墙局部撕裂,拉力带作用明显,钢框架柱脚及梁柱半刚性连接部位形成塑性铰,框架整体呈弯曲破坏模式。

关键词:半刚接钢框架;钢板剪力墙;拟静力试验;抗震性能

来源出版物:建筑结构学报, 2011, 32(2): 33-40

入选年份:2014

台风“鲇鱼”作用下厦门沿海某超高层建筑的风场和风压特性实测研究

史文海,李正农,罗叠峰,等

摘要:为研究我国沿海地区超高层建筑的风场和风压特性,在2010年台风"鲇鱼"登陆前后对厦门沿海某超高层建筑的风场和建筑表面风压进行了同步监测。通过对实测风场和风压数据的深入分析表明:沿海地区超高层建筑风场的湍流度随风速增大变化平稳,阵风因子随湍流度的增大而增大;实测脉动风速功率谱密度与von Karman谱吻合较好;建筑各面内测点之间的瞬时风压、平均风压、平均风压系数和极值风压系数具有较强的相关性;实测平均风压和平均风压系数在迎风面较大,在背风面非常小;当风从角部吹向建筑时,随着风向角的变化,两迎风面的平均风压系数随着平均风速的增大变化规律相反;两背风面的平均风压系数随着平均风速的增大逐渐减小;迎风面的极值风压系数随着风向角的变化正负波动较大,背风面的极值风压系数分布较为均匀;迎风面的脉动风压系数较大且变化较大,背风面的脉动风压系数非常小且变化平稳;建筑各面的极值风压系数和脉动风压系数的幅值随着风速的增大逐渐减小。

关键词:高层建筑;台风观测;湍流特性;脉动风压;风压系数

来源出版物:建筑结构学报, 2012, 33(1): 1-9

入选年份:2014

高强钢焊接箱形柱轴心受压极限承载力试验研究

李国强,王彦博,陈素文

摘要:为了研究高强钢中厚板焊接箱形柱的极限承载力,以11 mm厚国产Q460高强钢中厚板制作了7个焊接箱形柱进行轴心受压试验。试件共包含宽厚比8、12、18三种截面,长细比分别为35、50、70。根据试件的实测尺寸、钢材的力学性能建立有限元模型,以初始缺陷的形式考虑了试件的初始挠度、初始偏心及焊接残余应力,分析预测了试件的极限承载力。试验结果表明,高强钢焊接箱形柱稳定系数采用GB 50017—2003《钢结构设计规范》中的c类截面柱子曲线偏保守,试验结果平均曲线更接近b类截面曲线,但仍需进一步验证。分析结果表明,考虑了初始缺陷的有限元模型可准确预测柱的极限承载力,可以作为试验数据的补充。

关键词:高强钢;焊接箱形柱;轴心受压;静力试验;极限承载力;残余应力

来源出版物:建筑结构学报, 2012, 33(3): 8-14

入选年份:2014

大跨度空间结构连续性倒塌研究方法与现状

赵宪忠,闫伸,陈以一

摘要:大跨度空间结构的空间体量大、覆盖范围广,因而在遭遇非预期荷载作用并因局部失效诱致整体结构发生连续性倒塌时,会造成大量的人员伤亡和巨大的财产损失。国内外针对框架结构连续性倒塌事故的研究已比较成熟,形成了统一的设计指导思想和相应的设计规范,但针对大跨度空间结构连续倒塌的研究尚处于起步阶段。结合已有成果,对大跨度空间结构连续性倒塌研究所用的数值、试验和理论方法作出评述。数值模拟方面,分析了描述不连续位移场和冲击-碰撞等关键问题,并展望了多尺度数值计算方法在倒塌模拟上的应用;试验研究方面,借鉴已有试验,指出了大跨度空间结构倒塌试验中的破断触发和位移量测等关键技术;理论分析方面,总结了各类结构的抗倒塌机制、鲁棒性评价方法和简化评估方法。

关键词:大跨度空间结构;连续性倒塌;数值模拟;多尺度数值模拟;试验研究;鲁棒性;简化评估方法;研究现状

来源出版物:建筑结构学报, 2013, 34(4): 1-14

入选年份:2013

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