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连梁作为核心筒的第一道抗震防线,一直是国内外科研工作者研究的重点构件,并以钢筋混凝土连梁为主要对象进行了大量的研究。但研究结果表明,钢筋混凝土连梁在各种新型配筋方案下,虽然综合抗震性能有所提高,但仍存在抗剪能力不足,剪切破坏严重,且滞回曲线具有明显的捏缩效应等问题,仅通过提高箍筋量和配筋形式对提高连梁延性和抗剪能力是有限的。 针对传统剪力墙连梁抗剪能力不足、延性变形性能差且施工复杂等问题,利用钢板良好的塑性变形能力和屈服后不同拉力场特性,替代抗剪钢筋或交叉暗柱是提高连梁受力性能的一种有效措施。设计和改进内嵌钢板混凝土组合连梁的构造措施,提出钢板混凝土组合连梁,并对其抗震性能和设计方法展开研究。采用试验研究、理论分析和数值模拟等手段,分析配板率、纵筋配筋率、配板形式等对组合连梁破坏机理和抗震性能的影响,提出连梁恢复力特性曲线,揭示钢板配置对连梁延性和耗能的影响。在参数分析基础上,建立组合连梁受弯和受剪承载力计算公式。研究成果可为钢板混凝土组合结构的设计理论及工程应用提供科学依据。 2100433B
针对传统剪力墙连梁抗剪能力不足、延性变形性能差且施工复杂等问题,利用钢板良好的塑性变形能力和屈服后不同拉力场特性,替代抗剪钢筋或交叉暗柱是提高连梁受力性能的一种有效措施。设计和改进内嵌钢板混凝土组合连梁的构造措施,提出内嵌双钢板混凝土组合连梁,并对其抗震性能和设计方法展开研究。采用试验研究、理论分析和数值模拟等手段,分析钢板厚度、高厚比、栓钉布置等对组合连梁破坏机理和抗震性能的影响,提出连梁恢复力特性曲线,揭示钢板屈曲后形成的不同拉力场分布和屈曲模态对连梁延性和耗能的影响机理。在参数分析基础上,建立组合连梁受弯和受剪承载力计算公式和抗剪理论模型。研究组合连梁各性能水准下的位移角限值或其他性能指标限值。通过数值模拟和理论分析,研究不同构造措施对节点破坏模式和抗震性能的影响,提出节点区钢板锚固长度、栓钉或其他连接件设计计算方法。研究成果可为钢板混凝土组合结构的设计理论及工程应用提供科学依据。
混凝土具有良好的抗震性能,而钢结构的抗震性能较差。
压型钢板与混凝土组合楼板指由压型钢板浇注混凝土形组合楼板具体设计使用等参考相关标图集《05SG522钢与混凝土组合楼(屋)盖结构构造》
增强抗震性能的措施如增设构造柱、圈梁会增加成本,但可减少地震后的修复费用,长远看值得投资。温馨提示:抗震设计的提升会带来初期投资增加,但有利于安全和长期运营。
跨高比对钢板-混凝土组合连梁抗震性能影响试验研究
完成了6个钢板-混凝土组合连梁拟静力加载试验,研究了钢板-混凝土组合连梁的破坏特点、抗剪承载力、变形能力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能特性、刚度退化以及适宜采用的构造形式等。试验结果表明:不论是改进焊接箍筋钢板-混凝土连梁还是梳齿钢板连梁都具有较好的抗震性能;较小跨高比、较大刚度的试件则表现出较高承载能力,而较大跨高比、较小刚度的试件表现出了较好的延性。在加载过程的后期,小跨高比连梁明显比大跨高比连梁刚度退化慢,而耗能效率增加得快,有较强的耗能储备能力。采用改进焊接箍筋钢板连梁以及梳齿钢板连梁两种方式均可行,方便墙肢主筋的布置与安装。
压型钢板混凝土组合楼板抗震性能的理论分析和试验研究
采用拟静力试验方法对组合楼板在循环荷载作用下的受力性能进行试验研究,并由此得到组合楼板的滞回曲线、骨架曲线及荷载和挠度的特征值。试验结果表明,采用可靠构造措施的压型钢板和混凝土组合作用明显,在不失较高承载力的同时,组合楼板仍具有良好的抗震性能。同时还对试验板件进行了非线性有限元分析,计算结果与试验数据吻合良好。
批准号 |
50578161 |
项目名称 |
带组合连梁混合筒体抗震性能与设计研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0810 |
项目负责人 |
阎奇武 |
负责人职称 |
副教授 |
依托单位 |
中南大学 |
研究期限 |
2006-01-01 至 2008-12-31 |
支持经费 |
26(万元) |
本项目提出带钢-砼组合连梁的新型混合筒体结构,进行新型带钢-砼组合连梁混合双肢剪力墙结构及带钢-砼组合连梁的新型混合筒体结构抗震性能与设计研究,拟采用结构模型及节点的试验研究、理论分析与计算机分析相结合的方法,提出破坏准则、恢复力模型、计算模型,建立混合筒体结构空间及简化计算理论,在微机上实现混合筒体结构的空间及简化弹塑性静、动力分析。通过试验与参数研究,找出影响新型混合双肢剪力墙、新型混合筒体抗
传统的钢筋混凝土桥墩由于自重大且延性差,在较强地震作用下易损坏,且难以修复。基于损伤控制理论,研发出新型内嵌耗能壳板的箱形钢桥墩,可提升城市抗震救灾能力,并能显著降低施工对城市生态环境和交通的不利影响。 为研究内嵌耗能壳板新型箱形钢桥墩的抗震性能,开展了新型箱形钢桥墩的拟静力试验、数值模拟和理论分析工作。分析了三向地震耦合作用、轴压比、长细比、截面高宽比、壁板宽厚比、内嵌壳板等构造对新型桥墩抗震性能的影响规律。同时探讨了新型箱形钢桥墩根部耗能区的轴压屈曲机理和变形性能,并研究了箱形偏心压弯钢柱的抗震性能。在试验研究和理论分析的基础上,提出了新型箱形钢桥墩的抗震设计建议公式。研究得出以下主要结论: (1)设置内嵌壳板后,新型箱形钢桥墩的承载能力和极限位移都有增大;骨架曲线下降段也变平缓,箱形钢桥墩的变形能力增强,延性更好。 (2)轴压比和内嵌壳板的横向加劲肋间距对新型箱形钢桥墩抗震性能的影响较为显著。轴压比和内嵌壳板的横向加劲肋间距越小,试件的承载能力和极限位移越大,骨架曲线下降段越平缓,箱形钢桥墩的变形能力和延性越好。 (3)设置壁板纵肋和增大内嵌壳板强度对箱形钢桥墩的承载能力和延性性能的影响相对较小。 (4)考虑三向地震耦合作用后,试件滞回曲线包围的面积将减小,试件耗能能力将降低。三向地震耦合作用对试件的变形能力影响较大,而对试件强度的影响相对较小。 (5)内嵌壳板可有效提高箱形钢桥墩的承载能力和变形能力,内嵌壳板厚度、壁板宽厚比、轴压比和长细比对新型钢桥墩抗震性能的影响较为显著。 (6)为便于新型箱形钢桥墩的抗震设计,在理论分析和数值模拟的基础上,建立了根部内嵌壳板耗能区的最小高度、轴力与弯矩相关稳定承载力及位移延性系数的计算公式。 通过本项目的研究,获得了内嵌耗能壳板箱形钢桥墩的屈曲传力机理、抗震性能和设计方法,为新型箱形钢桥墩的工程应用提供科学依据。 2100433B