兩層兩跨方鋼管混凝土框架抗震性能試驗(yàn)

方鋼管混凝土框架模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究——本文在液壓伺服振動(dòng)臺(tái)上對(duì)一單跨、兩開間、五層方鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了無支撐和有支撐模型地震反應(yīng)試驗(yàn)。振動(dòng)臺(tái)輸入e1一centro波(n—s)、天津波、武漢人工波，并分6度和7度兩級(jí)輸入。在不同試驗(yàn)階段，實(shí)測(cè)了三種地震...

為研究方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點(diǎn)的抗震性能,對(duì)4個(gè)不同構(gòu)造措施的方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn),對(duì)試件破壞過程及模式進(jìn)行了細(xì)致的觀測(cè),并對(duì)滯回曲線、骨架曲線、承載能力、耗能能力、延性性能及剛度退化等多項(xiàng)抗震性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析,以此揭示不同的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施對(duì)方鋼管再生混凝土柱—再生混凝土梁節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。研究結(jié)果表明:各試件的滯回曲線均較飽滿,試件的受力過程均可分為彈性階段、彈塑性階段和破環(huán)階段；增設(shè)節(jié)點(diǎn)板或加強(qiáng)環(huán)等措施能夠提高試件的承載能力與初始剛度；各試件的平均位移延性系數(shù)在2.42~3.24具有較好的延性性能；各試件在破壞狀態(tài)時(shí)的等效粘滯阻尼系數(shù)均在0.50以上,表明該型節(jié)點(diǎn)具有良好的耗能能力；隨著加載目標(biāo)位移值的不斷增加,剛度退化規(guī)律呈現(xiàn)出先快后慢的特點(diǎn)。

鋼管混凝土框架加固后抗震性能的試驗(yàn)研究——對(duì)一榀損傷方鋼管混凝土框架加固后在低周反復(fù)荷載作用下進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果及框架的滯回性能、破壞特征、延性等抗震性能做了分析，并將試驗(yàn)結(jié)果與該框架在無初始損傷時(shí)的低周反復(fù)加載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)...

結(jié)合工程實(shí)踐,進(jìn)行了三個(gè)不同形式的后包鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)和一個(gè)普通鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)加載試驗(yàn)。研究后包鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)承載能力和抗震性能,以及不同鋼管厚度、不同加勁肋形式對(duì)節(jié)點(diǎn)承載能力和抗震性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,后包鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能不低于普通的鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)。研究為加固鋼筋混凝土柱提出了一種新方法。

本課題為山東省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：０１３１２０１０４　 1 方鋼管混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究 周學(xué)軍曲慧 （山東建筑工程學(xué)院科技處山東濟(jì)南250014） 摘要：采用ansys有限元軟件對(duì)方鋼管混凝土框架梁柱常用的兩種節(jié)點(diǎn)形式即栓焊混合連接和全焊接 連接進(jìn)行了三維實(shí)體建模，在此基礎(chǔ)上利用非線性有限元方法研究了兩種節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)荷載作用下的 滯回性能，并對(duì)兩種節(jié)點(diǎn)形式的抗震性能進(jìn)行了比較，結(jié)果表明全焊接連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能優(yōu)于栓焊混 合連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能。 關(guān)鍵詞：方鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)低周往復(fù)荷載　　滯回曲線　　抗震性能　 鋼管混凝土由于具有承載力高，抗震性能好，節(jié)約鋼材和施工簡(jiǎn)捷等突出優(yōu)點(diǎn)，因而近十年來，在 高層建筑和其他結(jié)構(gòu)體系中得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)展十分迅速。在這些建筑中框架結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu)體 系之一，而在框架結(jié)構(gòu)體系中，節(jié)點(diǎn)又是結(jié)構(gòu)構(gòu)

研究梁通柱斷式方鋼管混凝土中節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下的受力性能和抗震性能.該種節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)區(qū)中斷柱的外鋼管,使鋼筋混凝土梁的縱筋在節(jié)點(diǎn)直通.在節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)置芯鋼管、密排箍筋、豎向短筋連系上下鋼管混凝土柱.通過2個(gè)縮尺模型試件的擬靜力試驗(yàn),得到節(jié)點(diǎn)試件的破壞過程、破壞形態(tài)、試件滯回曲線和試件各組成部分的荷載-應(yīng)變關(guān)系.試驗(yàn)結(jié)果表明:該種節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下性能良好.試件破壞發(fā)生在梁根部,節(jié)點(diǎn)區(qū)尚有較大承載潛力,試件的耗能性能、位移延性良好.軸壓比的增大對(duì)于承載力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趨勢(shì).

方鋼管混凝土柱的抗震性能試驗(yàn)研究——通過低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究方鋼管混凝土柱的抗震性能，分析了其在水平地震作用下的承載能力、變形能力、剛度退化、耗能能力以及結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制，為進(jìn)一步的理論分析提供參考。同時(shí)研究了含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比和軸壓比對(duì)方鋼管混凝...

通過柱端加載的3個(gè)內(nèi)隔板三面焊接的方鋼管混凝土柱-h形鋼梁節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),研究其不同軸壓比情況下節(jié)點(diǎn)的破壞模式、延性、耗能性能等。試驗(yàn)結(jié)果表明,內(nèi)隔板與柱壁未焊一側(cè)受力約為內(nèi)隔板與柱壁焊接一側(cè)的1/3,內(nèi)隔板未焊一端梁翼緣側(cè)面柱壁間焊縫被撕裂,內(nèi)隔板與柱壁板焊接一側(cè)梁翼緣在柱頂位移約70mm時(shí)發(fā)生局部屈曲。研究結(jié)果表明,節(jié)點(diǎn)具有很好的延性和耗能能力,層間轉(zhuǎn)角位移延性系數(shù)μ=3.40~3.45,彈性和彈塑性層間位移角分別為φy=0.0075~0.0083rad、φu=0.0279~0.0286rad,等效粘滯阻尼系數(shù)he=0.247~0.462。滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范的要求。三面焊接的內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn)可以用于方鋼管混凝土邊柱節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)行了3榀方鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架的低周反復(fù)加載試驗(yàn),分析了軸壓比和梁柱線剛度比對(duì)框架抗震性能的影響。得到了框架的荷載-位移滯回曲線、骨架曲線及各階段的荷載和位移值,分析了框架的破壞特征、延性、耗能能力、承載能力及剛度退化。試驗(yàn)結(jié)果表明:框架滯回曲線飽滿,具有良好的變形性能和耗能能力;增大軸壓比將降低框架的延性和水平極限承載力,提高框架的耗能能力;增大梁柱線剛度比將降低框架的延性和耗能能力,提高框架的水平極限承載力。試驗(yàn)結(jié)果可為方鋼管混凝土柱-鋼梁框架的工程應(yīng)用提供參考。

基于現(xiàn)行規(guī)范,設(shè)計(jì)制作方鋼管混凝土-鋼梁組合框架中間層中柱節(jié)點(diǎn)(╋)、中間層邊柱節(jié)點(diǎn)(┣)、頂層邊柱節(jié)點(diǎn)(┏)三種模型,并進(jìn)行低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能試驗(yàn)。結(jié)果表明:節(jié)點(diǎn)在鋼梁翼緣與側(cè)板連接角隅處產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象;在相同材料和截面尺寸條件下,頂層邊柱節(jié)點(diǎn)比中間層中柱節(jié)點(diǎn)和中間層邊柱節(jié)點(diǎn)提前達(dá)到屈服,其極限承載力介于后兩者之間;三種節(jié)點(diǎn)滯回曲線均比較飽滿,具有良好的耗能能力,節(jié)點(diǎn)延性均較好。利用abaqus建立有限元模型,對(duì)試件在低周反復(fù)荷載作用下的受力性能進(jìn)行非線性有限元分析,分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上,分析軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響。

方鋼管混凝土柱_鋼梁平面框架抗震性能試驗(yàn)研究

基于ansys分析方鋼管混凝土框架的滯回特性——根據(jù)方鋼管混凝土框架在低周反復(fù)荷載下的非線性分析理論，通過ansys建立了方鋼管混凝土組合框架的三維非線性有限元分析模型，得出了方鋼管混凝土框架的理論滯回曲線，與現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比較為吻合，為方鋼管混凝土框...

損傷方鋼管混凝土框架加固后滯回性能試驗(yàn)理論研究——為了研究損傷方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)加固后的抗震性能，基于一榀三層兩跨的損傷方鋼管混凝土框架加固后的擬靜力試驗(yàn)，分析了反復(fù)水平荷載作用下框架的滯回性能，并根據(jù)滯回曲線進(jìn)一步得出了框架頂層骨架曲線及相應(yīng)...

含填充墻鋼管混凝土框架抗震性能——為了解決含填充墻鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，通過對(duì)兩榀單跨兩層帶填充墻矩形鋼管混凝土框架進(jìn)行水平低周反復(fù)加載試驗(yàn)，深入研究了此種結(jié)構(gòu)的承載能力、延性、耗能能力以及破壞機(jī)制；研究結(jié)果表明：帶填充墻矩形鋼管混凝...

針對(duì)外加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點(diǎn)及隔板貫通式節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,并系統(tǒng)分析了大量的研究結(jié)果,指出這種節(jié)點(diǎn)容易在環(huán)板處形成破壞,為此提出了結(jié)合翼緣削弱的環(huán)板貫通式節(jié)點(diǎn)則可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》推薦的節(jié)點(diǎn)形式,制作了兩類帶內(nèi)隔板的方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn),即栓焊連接和全對(duì)焊連接。建立同時(shí)考慮大變形的幾何非線性、高強(qiáng)螺栓連接的面—面接觸非線性、材料非線性等三重非線性因素的有限元分析模型,通過低周反復(fù)加載有限元分析,研究?jī)深惞?jié)點(diǎn)的抗震性能,并對(duì)兩類節(jié)點(diǎn)的滯回曲線、骨架曲線、節(jié)點(diǎn)延性及耗能指標(biāo)等進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:栓焊連接節(jié)點(diǎn)由于螺栓的滑移致使節(jié)點(diǎn)的剛度較全對(duì)焊連接節(jié)點(diǎn)小,螺栓的滑移導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的屈服荷載較全對(duì)焊節(jié)點(diǎn)低,且全對(duì)焊節(jié)點(diǎn)與栓焊連接節(jié)點(diǎn)相比,承載力較大;兩類節(jié)點(diǎn)滯回曲線均比較飽滿,具有較好的耗能性能,由滯回曲線分析得出的耗能指標(biāo)均滿足結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求,且全對(duì)焊連接節(jié)點(diǎn)的耗能能力大于栓焊連接節(jié)點(diǎn)的耗能能力,抗震性能優(yōu)于栓焊連接節(jié)點(diǎn)。為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

通過低周反復(fù)荷載試驗(yàn)對(duì)四層兩跨高性能混凝土框架的破壞形態(tài)、破壞機(jī)制、恢復(fù)力模型、變形恢復(fù)能力、位移延性、剛度退化以及耗能能力等進(jìn)行了研究,并對(duì)多層多跨框架結(jié)構(gòu)的最優(yōu)破壞機(jī)制進(jìn)行了分析。研究表明,實(shí)現(xiàn)逐層梁鉸機(jī)制的框架具有良好的整體延性和耗能能力,框架頂點(diǎn)和層間位移延性系數(shù)達(dá)到4.5~8.0。編制了基于恢復(fù)力模型的滯回全過程分析程序,應(yīng)用該程序?qū)λ膶觾煽绺咝阅芑炷量蚣苓M(jìn)行了模擬計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合良好。在此基礎(chǔ)上,對(duì)高性能混凝土框架結(jié)構(gòu)基于"中震可修"的性能指標(biāo)及其限值進(jìn)行了初步探討。

為了研究地震作用下蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(alc)條板或砌塊與鋼管混凝土框架的共同受力性能和破壞機(jī)理,進(jìn)行了1榀鋼管混凝土框架和3榀帶alc條板或砌塊鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)試件的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)。研究參數(shù)為墻板厚度、墻板連接形式和墻板類型。觀察試驗(yàn)全過程和結(jié)構(gòu)破壞特征,分析試件頂部水平荷載與水平位移關(guān)系滯回曲線、延性系數(shù)、耗能能力等抗震性能指標(biāo)。試驗(yàn)研究表明,采用u形鋼卡、鉤頭螺栓和拉結(jié)筋等合理構(gòu)造措施的alc條板或砌塊與鋼管混凝土框架在地震作用下可以很好協(xié)同工作和共同受力,并具有良好的安全保障,可以在高層組合結(jié)構(gòu)中應(yīng)用和推廣。

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近年來,方鋼管混凝土柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)是在高層建筑中應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)型式.針對(duì)汶川地區(qū)一個(gè)8層方鋼管混凝土柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu),以梁柱線剛度比為計(jì)算參數(shù),采用pushover分析對(duì)該結(jié)構(gòu)地震作用下的性能進(jìn)行計(jì)算分析.研究結(jié)果表明,該組合框架結(jié)構(gòu)的梁柱線剛度比不大于0.46時(shí),具有較好的抗震性能,可為其抗震研究提供一些參考數(shù)據(jù).

通過對(duì)6個(gè)鋼管混凝土柱-鋼梁全螺栓連接節(jié)點(diǎn)及1個(gè)栓焊節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)加載試驗(yàn),研究了全螺栓連接節(jié)點(diǎn)的破壞模式、承載力以及延性性能。試驗(yàn)表明：當(dāng)試件的彈塑性層間位移角達(dá)到規(guī)范限值的2.15-3.02倍時(shí),全螺栓連接試件僅在連接板件遠(yuǎn)端處鋼梁翼緣上出現(xiàn)較小的鼓曲變形,變形幅度遠(yuǎn)小于栓焊節(jié)點(diǎn);全螺栓連接節(jié)點(diǎn)具有更大的塑性變形能力、更大的峰值荷載和更長(zhǎng)的屈服平臺(tái),能夠滿足抗震規(guī)范位移限值要求。試驗(yàn)指出,全螺栓連接節(jié)點(diǎn)的各組件在地震作用下都能發(fā)揮耗能作用,耗能機(jī)制包括連接板和鋼梁翼緣間的摩擦耗能、栓桿與孔壁擠壓耗能、連接板下的鋼梁翼緣塑性變形耗能以及連接板遠(yuǎn)端處鋼梁塑性耗能等。全螺栓連接試件的滯回曲線包括相對(duì)平直段和上升段,分別對(duì)應(yīng)連接板與鋼梁翼緣的滑動(dòng)摩擦階段和螺栓孔與螺桿的接觸擠壓階段。試件經(jīng)過多級(jí)位移循環(huán)加載后,摩擦力衰減明顯,約為屈服荷載的50%;每級(jí)位移加載后期,由于螺栓桿與孔壁產(chǎn)生接觸作用,試件的承載力相比摩擦滑移階段明顯增大,并且隨位移加載幅值的增大而增大,峰值荷載可達(dá)到屈服荷載的2-3倍。

混凝土框架頂部鋼結(jié)構(gòu)加層連接節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)