【摘 要】
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为提升老旧钢筋混凝土框架结构的抗震性能,降低增大截面加固法对建筑空间的占有率,提出了基于UHPC(超高性能混凝土)的增大截面加固法,对钢筋混凝土框架柱进行加固.以某需要加固改造的钢筋混凝土框架结构为例,对采用UHPC加固后的整体结构进行了多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的动力弹塑性分析,并与采用传统增大截面法加固后结构的抗震性能进行对比.分析结果表明,UHPC加固法与传统增大截面法对结构地震响应的影响规律一致,加固后结构的抗侧刚度增大,层间位移角显著降低,罕遇地震下结构构件的损伤状态得到了有效控制.相比
【机 构】
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上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司,上海200041;同济大学土木工程学院,上海200233
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为提升老旧钢筋混凝土框架结构的抗震性能,降低增大截面加固法对建筑空间的占有率,提出了基于UHPC(超高性能混凝土)的增大截面加固法,对钢筋混凝土框架柱进行加固.以某需要加固改造的钢筋混凝土框架结构为例,对采用UHPC加固后的整体结构进行了多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的动力弹塑性分析,并与采用传统增大截面法加固后结构的抗震性能进行对比.分析结果表明,UHPC加固法与传统增大截面法对结构地震响应的影响规律一致,加固后结构的抗侧刚度增大,层间位移角显著降低,罕遇地震下结构构件的损伤状态得到了有效控制.相比传统增大截面的加固法,在保证整体结构具有相同抗震性能的前提下,UHPC加固法可降低本项目中框架柱截面尺寸30％以上,减小构件加固对使用空间的占有率,并提升现场施工效率.
其他文献
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在使用内聚力模型对复合材料胶层进行有限元失效分析时,为了保证计算结果的准确性和收敛性,胶层网格尺寸应小于1 mm.然而当使用内聚力模型对飞机上的大型复合材料结构进行有限元分析时,模型将会产生上百万的有限元单元,这将耗费大量的计算资源.本文在研究胶层参数对胶层失效分析影响的基础上,通过对不同网格尺寸下胶层参数进行反演,提出了一种修改胶层参数的方法以适用于不同网格尺寸下胶层失效分析.使用此方法对不同网格尺寸的混合型弯曲(MMB)有限元模型和复合材料圆壳模型进行了有限元仿真.结果表明:所提出的方法能够大幅降低模
对不同粗骨料体积分数下的混凝土Ⅱ型断裂性能进行了研究.根据最大泥浆厚度(Maximum paste thickness,MPT)理论,给出了断裂韧度KⅡ?C与粗骨料体积分数Va之间的经验关系式.通过对含有四种粗骨料体积分数(19％、25％、31％、37％)的无切口试件开展半边加载断裂试验,测得相应的峰值荷载、断裂韧度、能量释放率等断裂参数,并分析了断裂韧带表面的裂纹分布规律.试验结果表明:随着粗骨料体积分数的增加,混凝土的Ⅱ型断裂韧度KⅡ?C和临界能量释放率GⅡ?C明显增加,名义断裂韧带处的裂纹轮廓线更长
通过碳纤维布及玄武岩纤维布加固混凝土圆形短柱轴压性能对比试验,研究纤维布层数对加固后混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明:在纤维布环向包裹约束作用下,混凝土圆柱抗压强度和变形能力明显提升,但刚度提高不明显;混凝土圆柱加固效果随纤维布层数增加而提高,相同加固层数,CFRP加固效果明显优于BFRP,且一层CFRP加固效果与三层BFRP相似;实际工程中可通过提高纤维布抗拉强度、厚度和层数增加纤维布约束能力,进而提高约束混凝土抗压强度.
本文在对比单层等高开缝钢板剪力墙与双层等高开缝钢板剪力墙受力性能的基础上,建立了“梭形”、“凸形”、“蝶形”、“凹形”等4种双层不等高开缝钢板剪力墙,对其进行往复水平荷载作用下的受力性能研究,通过对比分析其滞回曲线、骨架曲线及能量耗散系数等参数,研究了 4种开缝形式对钢板剪力墙的影响.结果表明:相同开缝率下的双层开缝钢板剪力墙受力性能优于单层开缝形式,抗侧刚度及承载力和耗能能力均得到提高;双层不等高开缝形式钢板剪力墙抗侧刚度、累积滞回环面积、承载能力均较等高双层钢板剪力墙大幅提高,其中“凹形”不等高开缝形
基于已有外包钢板剪力墙研究成果,考虑钢板开孔形状、开孔尺寸、混凝土强度、钢板厚度等设计参数,连接件采用栓钉连接,利用有限元软件ABAQUS建立新型双开孔钢板部分约束砼组合剪力墙板的力学模型,并对其进行了单调荷载受力机理的数值模拟,对比分析了各设计参数的影响规律.研究结果显示:开孔双钢板混凝土组合剪力墙充分发挥了钢板拉力场和混凝土压力场协同作用,其受力机理与外包钢板混凝土组合剪力墙相同,且开孔措施可显著改善混凝土耗能损伤进程;单调荷载作用下,混凝土强度、钢板厚度和钢板开孔大小等参数对初始抗侧刚度、屈服承载力
轻钢泡沫混凝土剪力墙是一种新型节能建筑结构,具有轻质高强、抗震性能好和绿色环保等优点.为深入研究和分析轻钢泡沫混凝土剪力墙的抗震性能,利用ABAQUS软件对其建立有限元模型,对不同轴压比的轻钢泡沫混凝土剪力墙进行非线性分析,考察不同轴压比下轻钢泡沫混凝土剪力墙的承载能力及变形能力的变化.有限元分析表明:在规范给定的剪力墙轴压比限值内,随着轴压比在一定范围内的增大,轻钢泡沫混凝土墙体的损伤区域逐渐向上扩展,墙体的承载能力增强,变形能力下降.
为了研究砌体填充墙开洞率对钢筋混凝土框架抗震性能的影响,考虑了整体砌体填充墙和开洞砌体填充墙两种类型.进行了 5榀缩尺比例为1/2单层单跨砌体填充墙框架结构模型在低周反复荷载作用下的对比试验,设计参数为填充墙开洞率及开洞位置.分析比较了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、强度退化和耗能性能等抗震性能指标.试验结果表明:整体或局部砌体填充墙不同程度地提高了框架结构的初始刚度和极限承载能力,其提高程度与砌体填充墙的开洞率大小及其洞口的位置等有关.部分砌体填充墙高宽比越大,填充墙对框架结构
为准确了解铁尾矿砂混凝土柱的滞回性能,基于ABAQUS软件中的混凝土塑性损伤模型,采用箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变关系,对铁尾矿砂混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟;并将计算结果与8根不同混凝土强度等级、配箍特征值及设计轴压比的柱试件进行对比分析.分析计算结果与试验结果吻合较好,表明所采用的箍筋约束铁尾矿砂混凝土受压应力—应变材料模型能够较全面准确地表达铁尾矿砂混凝土柱在反复荷载作用下的复杂受力行为.
对具有不同拉伸应变特性(应变强化和应变软化)的超高性能混凝土(Ultra high performance con-crete,UHPC)进行了单调和循环荷载作用下的直接拉伸试验.试验结果表明:应变强化UHPC基体开裂后进入多点微裂纹分布的应变强化段,达到极限抗拉强度后进入单缝开裂的应变软化段;应变软化UHPC基体开裂后直接进入单缝开裂的应变软化段;循环荷载下两种类型UHPC的轴拉应力-应变曲线包络线与单调荷载下的应力-应变曲线基本一致;基于刚度退化过程建立了两种类型UHPC的轴拉损伤演化方程,根据实测应