轴压空心圆钢管混凝土短柱的弹—黏塑性分析

利用Perzyna提出的三向应力状态下的弹—黏塑性本构模型,通过引入双剪统一强度理论,对空心圆钢管混凝土轴压短柱的核心混凝土进行了弹—黏塑性承载力分析,提出了空心圆钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式,与文献资料的试验结果作了比较,验证了理论公式的正确性。分析了混凝土的黏性、混凝土的拉压强度比以及中间主应力对圆钢管混凝土柱承载力的影响,该结果可为钢管混凝土柱的承载力分析计算提供了一定的理论依据。     

新型钢板螺栓连接装配式混凝土剪力墙抗震性能研究

为解决目前装配式剪力墙水平缝常用的套筒灌浆连接存在注浆不易、钢筋不易对齐等问题,提出了一种新型钢板螺栓连接装配式混凝土剪力墙结构,并采用有限元软件分析其抗震性能。依据试验工况建立了螺栓连接装配式剪力墙（PSW-1）、新型钢板螺栓连接装配式剪力墙（PSW-2）、普通现浇墙（SW-1）3个有限元模型,并分析了不同轴压比及剪跨比对试件PSW-2抗震性能的影响。结果表明：试件PSW-2承载力随轴压比增大而提高,随剪跨比增大而降低;试件PSW-2的耗能能力相比试件PSW-1,SW-1分别提高了31%,16%,延性分别提高了8%,14%,因此,在混凝土剪力墙中预埋钢板,可有效提高混凝土剪力墙的耗能能力和延性。研究结果得到了新型装配式混凝土剪力墙的部分抗震性能指标,可为其在实际工程中的应用提供一定的参考。     

SRC柱和CFST柱在车辆撞击下的动力响应分析

为了研究框架柱在冲击荷载作用下的抗撞击性能,基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了精细化车辆-框架柱碰撞模型。首先,根据轴压承载力相同的原则设计2类框架柱：钢骨混凝土(SRC)柱和钢管混凝土(CFST)柱;其次,对轴压比、撞击角度、撞击速度和车型等影响方形框架柱抗撞击性能有关因素进行参数化分析,探讨框架柱在汽车撞击下的塑性损伤以及破坏模式;最后,比较SRC柱和CFST柱的抗撞击性。结果表明,SRC柱在柱顶受到斜向剪切破坏,在柱底受到弯剪破坏,而CFST柱的破坏模式是弯曲破坏。在车辆侧向撞击下,角度为15°撞击SRC柱时更危险,而CFST柱在正面撞击时更危险。车辆速度和车辆质量的增大,使得框架柱受到的碰撞损伤增大。CFST柱的抗撞击性能优于SRC柱。研究结果证明SRC柱和CFST柱具有优越的抗撞击性能,可为国家相关标准的修订提供参考。     

八度区不等层高异形柱框架抗震性能研究

目前关于八度区不等层高异形柱框架抗震性能的相关研究较少,而笔者按现行异形柱规程设计制作了一榀1/3缩尺不等层高异形柱框架并对其进行低周往复加载试验,研究分析了该类型结构的破坏特征、破坏机制、承载能力和变形能力、滞回曲线、刚度退化等抗震性能指标。研究表明,该类型框架破坏机制属于混合机制,在较高地震作用下,框架梁柱节点核心区具有足够的抗剪强度,整体抗震性能良好,但在加载后期,底层柱脚混凝土破坏较严重,降低了结构的承载能力,成为结构的薄弱部位,在设计中应予以重视。     

超载对钢-混凝土组合梁桥疲劳力学性能影响分析

为了进一步揭示车辆超载对组合结构桥梁疲劳力学性能的影响规律,并减小车辆超载对桥梁疲劳刚度和剩余承载力等性能所产生的不利影响,对现有钢-混凝土组合梁疲劳刚度的理论计算方法加以改进。基于疲劳荷载计算模型量化分析超载车辆的荷载放大效应,并以某实桥为例分析了不同超载程度下该桥疲劳刚度、抗剪连接度与剩余承载力的退化规律。结果表明：随着超载程度的增加,组合梁桥疲劳刚度与剩余承载力的退化速率和退化量均有增大趋势,最大退化量分别为42%和32%,呈现出明显的非线性;抗剪连接度下降,但均保持在完全抗剪连接范围内。所得出的超载对疲劳刚度与剩余承载力的影响规律可为进一步完善钢-混凝土组合梁桥的疲劳损伤理论提供借鉴。     

石化设备型钢混凝土组合结构的计算与设计研究

石化设备型钢筋混凝土与其他混凝土结构相比,其承载力更大,抗震性能更加优越,刚度更大,并且有着防火性能号、整体性更良好,结构更稳定等优点,由于这些优点,我国工程应用中已经广泛的采用了这种建筑材料,尤其是在民用建筑中,这种材料的应用范围更加广泛,所占比例也与日俱增。这些年以来,随着我国石油化工行业快速的发展,我国已经建立起了越来越多的千万吨级别的炼钢厂。SRC这种组合的结构是由钢板、型钢以及钢筋混凝土联合组成的整体性较为良好的手里构件,采用合理的含钢率能够较大幅度的降低结构的轴压比以及结构的水平位移,并且能够使结构的抗侧向移动刚度得以提升,对于结构承载力以及延性的优化提高也有有利影响,这种结构是一种能够较好的优化截面的方式。本文主要对石化设备框架型钢混凝土组合结构的计算与设计展开研究。     

基于ABAQUS的斜交网格转换层节点受力性能有限元分析

为了解斜交网格中Y型转换层节点的受力性能,以深圳某超高层建筑交叉网格筒体结构为研究对象,采用ABAQUS软件对基础与首层转换层Y型节点进行了正常使用条件下的数值模拟,分析带内隔板方钢管混凝土柱-钢梁刚性节点的受力和变形特征,验证其构造的合理性。数值模拟结果表明:加载过程中,节点核心区变形不显著,斜柱将先于节点区破坏,节点区将能有效传递斜柱内力,起到良好的联结作用,满足节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则。     

基于材料性能劣化的RC框架结构抗震性能评估及易损性分析

为了提高钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构的使用寿命,明晰长期服役后的材料劣化对结构抗震性能和易损性的影响程度,建立了考虑材料性能劣化的RC框架结构的有限元分析模型。选取材料性能未劣化(100%)以及分别劣化至90%,80%和70%时的4种工况(依次表示为flsc-100,flsc-90,flsc-80和flsc-70)进行抗震性能评估,同时绘制地震易损性曲线,并分析其在不同地震强度作用下的易损性。结果表明：1)随着材料劣化程度的加剧,RC框架结构在不同地震波下的抗震性能明显降低。罕遇地震作用下,flsc-70的层间位移角比flsc-100增大了80%;2)随着结构刚度及承载力的降低,RC框架结构在不同破坏状态下的超越概率均有显著提升。罕遇地震作用下,flsc-90,flsc-80和flsc-70发生严重破坏的超越概率比flsc-100分别增大了75%,300%和975%。因此,在既有结构抗震性能评估中考虑材料性能劣化的影响十分必要。研究结果可以帮助预测材料性能劣化的RC框架结构在地震发生时的损伤程度,为结构的加固及修复提供参考依据。     

新型形状记忆合金—摩擦复合阻尼器及其减震性能分析

在“多种耗能机制共同耗能”理论的基础上,使用形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)材料对摩擦阻尼器进行改良设计,研发出一种新型SMA—摩擦复合阻尼器(SMA-Friction Compound Damper,SFCD)。阐述了SFCD的构造及工作原理,制作了试验试件,通过单轴拉压循环试验研究了其在循环荷载作用下不同位移幅值、加载速率下阻尼器的力学性能,对未安装和安装有SFCD的八层钢框架结构进行了时程分析。研究发现：1)SFCD在单轴拉压循环荷载作用下有很强的位移相关性,单位循环耗能可由位移幅值为3 mm时的41 159.0 N·mm增大至12 mm时的217 241.2 N·mm;2)SFCD能够将SMA的高耗能特性与传统摩擦耗能形式相结合,在不同加载速率下,阻尼器的耗能变化幅度仅为4.0%,受加载速率干扰较小,具有稳定的滞回性能和良好的耗能性能;3)SFCD对结构整体位移及残余位移起到的控制要好于速度及加速度,在所选地震波下对钢框架结构首层、顶层的位移控制均达到55%以上,减震率最大值达到70.26%。总体而言,大震作用下,SFCD的应用可实现显著的减震效果...     

六边形孔压弯蜂窝钢柱承载力研究

利用ANSYS建立了扩张比为1.4的六边形孔的蜂窝钢柱的有限元模型,同时也建立了扩张前的原有实腹钢柱的有限元模型。对这些模型进行了在不同偏心距情况下的轴向压力作用下的屈曲分析,获得了各压弯构件的极限承载力,并做了对比分析。     

等面积异形柱与矩形柱多层框架的结构性能对比分析

为研究当框架柱截面面积相等时,采用异形柱和矩形柱对结构性能的影响,结合某6层框架住宅建筑,在保证同一位置处的异形柱与矩形柱截面面积相等的条件下,运用结构设计软件SATWE分别进行矩形柱框架和异形柱框架的结构设计,对这2种结构进行了地震作用下的层间位移角、楼层最大位移、楼层剪力、剪重比以及结构自振周期、振型等抗震性能的对比分析;根据规范选取了3条地震波,分别运用SATWE和EPDA软件对这2种结构进行弹性和弹塑性时程分析;从钢筋用量的角度进行了经济性的对比分析。结果表明,当框架柱截面面积相等时,和矩形柱框架相比,异形柱框架的抗震性能较好,但经济性稍差一些。研究结果为不同条件下异形柱与矩形柱的选用提供了理论参考。     

内嵌碳纤维板条加固混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究内嵌碳纤维板条加固钢筋混凝土梁抗弯性能,对5根试验梁进行抗弯静载试验,对CFRP板条加固梁的破坏形态、极限承载力、刚度、荷载-应变、裂缝等进行了分析,与外贴碳纤维板条加固梁相比,内嵌板条加固梁同样可以改善混凝土梁的力学性能,且内嵌加固梁加固效果优于外贴碳纤维板条加固梁;同时对比分析了以不同黏结材料(环氧树脂、环氧砂浆、水泥砂浆)为不同加固情况对加固梁极限承载力的影响。     

简述钢管混凝土的几种改进形式

介绍了近年来不断出现的一些钢管混凝土的改进形式的原理、特点及研究进展。     

混合粒化高炉矿渣再生骨料混凝土的抗冻融性研究

为了保证严寒地区建筑结构的冻融安全性,对水灰比(W/C)为47％的粒化高炉矿渣混合再生骨料混凝土进行研究,通过多组试验对混合混凝土的泌水性、抗压强度等进行评估,分析混合粒化高炉矿渣的再生骨料混凝土的抗冻融性.结果表明:1)当粒化高炉矿渣掺量小于50％时,其泌水性可保持在0.1 cm3/cm2以下;2)在混凝土的空隙通过...