国家自然科学基金(51178487)
- 作品数：17 被引量：74H指数：6
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- 钢筋混凝土中间层边节点模型化方法研究被引量：5
- 2018年
- 钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形包括梁纵筋黏结滑移和节点核心区剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的受力性能影响较大,在有限元模型中合理地考虑节点区的这两种非弹性变形是数值计算的难点和关键。利用OpenSees结构分析平台中的梁柱节点单元,根据中间层边节点的受力特点和试验结果,通过对钢筋滑移分量和剪切块分量的计算模型、参数计算方法进行改进,提出了修正梁柱节点单元模型,并以多组试验结果为依据,校核了修正梁柱节点单元模型计算的准确性和适用性。分析结果表明:修正梁柱节点单元模型能有效模拟中间层边节点的整体受力性能和局部非弹性变形特性;改进的梁纵筋滑移模型能更合理地模拟贯穿节点梁纵筋的受力特性;改进的剪切块计算模型能准确模拟节点核心区的剪应力大小,以及两个不同加载方向的节点剪应力差异。
- 赵雯桐杨红傅剑平李戌
- 关键词：剪切变形
- 单向预应力混凝土空间框架弹塑性时程分析
- 2018年
- 参照中国现行结构设计规范,按不同抗震等级设计4个处于结构临界高度(24m)和临界跨度(18m)的7度二、三级和8度一、二级单向预应力空间框架(一级框架中柱"强柱弱梁"级差调整按建议公式弱化设计),然后基于OpenSEES有限元分析平台,进行双向地震动下的弹塑性时程分析,研究其在罕遇地震下的抗震性能和能力。结果表明:各框架沿两个方向屈服程度均不高、具有较好的整体抗震能力。其中,取较低抗震等级的7度三级和8度二级框架,其整体地震反应较取较高抗震等级的7度二级和8度一级框架略大,但差异并不明显。RC框架方向形成理想的"梁铰机制",PC框架方向形成"柱铰机制",PC框架抗侧刚度更大、抗震能力更强。抗震等级为一级的PC框架经弱化中柱设计后,可以有效引导框架在中柱出铰,但仍不能避免边柱少量出铰,可考虑适当加强边柱予以控制。
- 简斌汤甜恬黄鹏
- 关键词：预应力混凝土时程分析强柱弱梁地震反应
- 混凝土框架中间节点改进斜压杆模型及定参方法被引量：2
- 2017年
- 采用斜压杆模型计算钢筋混凝土框架中间层中节点的抗剪承载力或节点核心区的剪应力-剪应变关系具有构形简单、计算方便的优势。斜压杆模型的关键问题之一是斜压杆横截面尺寸的确定。针对现有斜压杆模型一般不考虑节点核心区混凝土斜压杆在受力过程中存在的应力扩散现象,或仅考虑单方向应力扩散的不足,本文在有代表性的斜压杆模型基础上,提出了考虑斜压杆双向应力扩散影响的改进斜压杆模型,建议了考虑节点轴压比、剪压比、配箍率和梁柱宽度比影响的斜压杆应力扩散长度系数确定方法,并采用多个梁柱组合体抗震性能试验结果对该改进模型进行了校核。结果表明,该改进斜压杆模型能更有效地预测节点的剪应力-剪应变骨架曲线。
- 董俊宏杨红赵雯桐
- 关键词：钢筋混凝土梁柱节点应力扩散
- 钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形的改进模型研究被引量：8
- 2014年
- 节点区非弹性变形包括梁端纵筋黏结滑移和节点剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的弹塑性受力特征有明显影响。计算采用的节点区非弹性变形本构模型直接影响结构强震反应有限元分析结果的合理性。在纤维模型的基础上,采用在非线性梁柱单元端部附加零长度截面单元的方法,可简便、有效地模拟节点区非弹性变形。基于39个钢筋混凝土中节点和12个边节点的纵筋滑移和节点剪切角的实测数据的显著性分析及非线性拟合结果,提出了可同时考虑梁端纵筋滑移和节点剪切变形影响的σ-sslip-shear本构模型。以4个不同节点参数的梁柱组合体试验为例,对提出的本构模型进行了验证。结果表明:忽略节点区非弹性变形的计算结果明显高估了梁柱组合体的承载力和耗能能力;考虑节点区非弹性变形的计算方法能更准确地模拟梁柱组合体的非弹性受力特征,并能正确模拟随着节点区非弹性变形增大,构件端部的塑性变形向节点区转移的变形特征。
- 杨红莫林辉陈进可傅剑平
- 关键词：钢筋混凝土梁柱节点本构模型非弹性变形
- 一级抗震预应力混凝土框架混合出铰机制下柱端弯矩增大系数研究被引量：2
- 2019年
- 按GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》要求,对一级抗震预应力混凝土框架结构(简称"一级PC框架")进行"强柱弱梁"调整时,会出现中柱配筋面积过大及节点受剪承载力不足等问题。为降低中柱配筋,提出了一级PC框架结构"弱化中柱"、"强化边柱"的"强柱弱梁"调整方案,即通过弱化中柱配筋、强化边柱配筋,定义"强柱弱梁"框架为"罕遇地震作用下中柱和PC梁出现塑性铰,边柱除底层柱底外基本不出现塑性铰"的混合出铰有限延性框架。以4榀按抗震设防烈度8度(0. 2g)设计的不同跨数、层数的一级PC框架为研究对象,进行柱端弯矩增大系数研究。首先弱化中柱配筋,然后以控制边柱纵筋临界屈服为目标,对各个PC框架算例输入30条罕遇地震水准的地震波进行弹塑性时程分析,由梁实际配筋的正截面受弯承载力反算边柱所需的柱端弯矩增大系数,并经统计分析后提出具有明确概率意义的增大系数建议值。按照上述调整方案对算例进行再设计和弹塑性时程分析,结果表明,该调整方案能够避免结构在罕遇地震作用下出现整体和局部破坏,边柱除底层柱底外基本不出现塑性铰,上部楼层边柱总体安全储备较大,结构表现为以中柱和预应力梁出现塑性铰的混合耗能机制。
- 简斌简斌李东泽
- 关键词：预应力混凝土框架结构强柱弱梁时程分析
- 填充墙对空间框架非线性地震反应特征的影响被引量：6
- 2012年
- 填充墙对钢筋混凝土框架结构的震害有明显影响,已有研究侧重于分析填充墙竖向不规则布置对结构的不利影响。在规则、对称钢筋混凝土典型空间框架的基础上,设计了8种包括平面、竖向不规则在内的填充墙布置方式。在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型模拟柱的双偏压非线性特征,采用等效对角斜支撑压杆模拟填充墙,对各空间框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,布置方式合理的填充墙可以有效减小空间框架的地震反应;填充墙沿竖向不规则布置将明显加大框架的地震反应,并容易在填充墙减少或取消的楼层形成"层侧移"反应特征;各楼层具有相同的填充墙平面不规则布置方式,能在一定程度上减小框架的地震反应,但会引起塑性变形在未布置填充墙的局部平面位置集中;填充墙平面、竖向布置均不规则,仍将导致塑性变形集在局部楼层集中,由填充墙竖向不规则所导致的塑性变形集中效应会明显超过平面不规则布置对框架非线性地震反应的不利影响。
- 杨红陈进可陈银松
- 关键词：钢筋混凝土填充墙
- 基于横向挠度的钢筋屈曲状态判断方法研究被引量：6
- 2018年
- 现有钢筋材料试验、混凝土构件性能试验一般通过肉眼观察得到钢筋受压后开始弯曲的屈曲开始点,该方法缺乏客观性、准确性。该文以单根钢筋循环拉压试验的量测数据为基础,通过分析钢筋试件中点处两正交方向横向挠度的相关性以及屈曲钢筋总横向挠度的变化规律,结合Rodriguez等提出的基于钢筋凸侧与凹侧的应变差计算结果的判断方法,提出了三种判断屈曲开始点的方法,即基于屈曲钢筋总横向挠度测量结果的"观察法"、"临界横向挠度"法,以及基于总横向挠度变化量的"临界横向挠度变化量"法。采用这三种方法判断35个钢筋循环拉压试验的屈曲开始点,结果表明将"临界横向挠度"法和"临界横向挠度变化量"法的结果相结合可以更合理、准确地判断屈曲开始点。
- 刘子珅杨红张吉庆
- 关键词：钢筋混凝土柱纵向钢筋屈曲滞回性能非线性
- 强震作用下配置高强度钢筋的混凝土框架结构非线性动力反应被引量：8
- 2014年
- 为研究配置高强度钢筋的混凝土框架的抗震性能,以抗震设防烈度8度区加速度0.3g为例,利用Perform-3D程序进行了5栋配置不同强度等级钢筋的混凝土框架结构在双向罕遇地震作用下的非线性动力反应分析。分析模型以一栋配置强度335 MPa级钢筋的框架结构为基础,分别以钢筋等强代换和规范要求为原则,设计了4栋分别配置强度500 MPa级和600 MPa级钢筋的框架结构。非线性动力反应分析结果表明:随着配筋强度等级的提高,框架的最大顶点位移、最大层间位移角虽有所增大,但仍小于规范的限值,梁端进入屈服较晚,梁端塑性铰的数量也有所减少,表明高强钢筋混凝土框架的整体抗震性能良好。分析结果还表明,以位移延性系数作为衡量构件延性的指标时,配置高强钢筋构件的位移延性系数限值应低于配置普通强度钢筋的构件;而当以极限位移角作为衡量构件的延性指标时,构件的极限位移角限值应随钢筋强度的提高而增大。
- 傅剑平杨红黄强薛峰
- 关键词：混凝土框架结构强震作用非线性动力反应位移延性系数极限位移角
- 双向水平地震下7度区框架结构的“强柱弱梁”措施被引量：3
- 2016年
- 结合汶川地震中钢筋混凝土框架结构的塑性铰普遍出现在柱端的震害现象,重点研究了"强柱弱梁"措施和"超烈度"对结构抗震性态的影响。按中国规范分别设计7度0.1 g区和0.15 g区三级抗震规则空间框架,并采用逐渐增大的"强柱弱梁"措施,对两类7度区框架各形成5个算例结构。在Open Sees平台上,计算框架在双向水平地震作用下的非线性反应。结果表明,抗震规范GB50011-2001给出的三级抗震的"强柱弱梁"措施取值明显偏低,在罕遇地震作用下7度0.1 g区框架塑性铰数量少、基本为柱铰,7度0.15 g区框架塑性铰数量较多、梁铰少。抗震规范GB50011-2010提高柱端弯矩增大系数取值后,结构的塑性铰分布规律基本没有改善。按抗震规范GB50011-2001设计的7度区空间框架在"超烈度"地震波作用下的损伤特征是塑性铰普遍出现在柱端,与汶川地震的震害现象一致,7度区框架的梁端地震组合弯矩小、现浇板钢筋影响幅度大、"强柱弱梁"措施过低、结构遭遇"超烈度"共同导致了该危险的塑性铰分布特征。
- 杨红任小军白绍良
- 关键词：钢筋混凝土双向水平地震作用强柱弱梁
- 混合连接自复位框架结构抗震性能研究被引量：1
- 2019年
- :以混合连接自复位框架结构为研究对象,首先建立了混合连接节点的数值计算模型,提出了该类框架结构的抗震设计方法,并进行了有效验证&然后,通过罕遇地震作用下的弹塑性动力时程反应分析,对比了典型混合连接自复位框架和普通框架的抗震性能,探讨了预应力抗弯承载力比对自复位性能的影响&研究结果表明:所建立的混合连接自复位节点数值计算模型合理有效,按所提设计方法设计的自复位框架具有良好的抗震性能和明显优越的自复位能力;自复位框架较普通框架上部楼层的塑性铰发育更为充分、位移反应更为明显;是控制结构自复位能力和耗能能力等的关键参数,其取值范围通常在0.4-0.6;对于较低的楼层,可以适当地减小的取值,使楼层具有更好的耗能性能.
- 简斌刘冲綦露
- 关键词：混凝土框架设计方法抗震性能
