摘要：该文提出了一种带可更换脚部件的装配式RC剪力墙,通过数值模拟分析了可更换脚部件承载力、可更换脚部件高度以及非更换区域内嵌加强钢板厚度对这种剪力墙抗震性能的影响,并与现浇RC墙进行了对比。结果表明:随着可更换脚部件承载力提高,装配式RC墙承载力越高;当可更换脚部件与现浇RC墙边缘构件的抗压承载力比nc=0.85或抗拉承载力之比nt=1.35时,带可更换脚部件装配式RC墙与现浇RC墙承载力、刚度和滞回特征基本接近。可更换脚部件高度对装配式RC墙压弯承载力、刚度和滞回特征影响不大。当可更换脚部件高度为墙截面高度的1/2时,墙体损伤主要集中在可更换区域,非更换区域损伤较小,实现了损伤可控。对于弯曲破坏控制的带可更换脚部件的装配式RC墙,非更换区域的加强钢板厚度对墙体抗震性能影响不大。为实现带可更换脚部件装配式RC墙与现浇RC墙性能等同,建议非更换区域按照装配式RC墙底截面与现浇RC墙底截面抗剪承载力相等原则设计。

摘要：近年来,高层建筑中底部剪力墙因受拉,处于拉-压变轴力和水平荷载耦合受力的问题得到了广泛的关注。为了研究拉-压变轴力下小剪跨比钢筋混凝土(RC)剪力墙的受剪性能,该文完成了3个剪跨比为1.0的RC剪力墙在拉-压变轴力下的往复受剪试验,研究参数为拉-压变轴力变化幅值和加载路径。结果表明:不同加载路径下RC墙均在压剪方向发生剪压破坏,压剪方向极限位移角为1.2%~1.4%;拉-压变轴力变化幅值改变墙体拉剪和压剪承载力,加载路径对墙体的拉剪强度有一定的影响,但对压剪强度影响很小;拉-压变轴力下剪力墙的滞回曲线呈现明显不对称现象,拉-压变轴力的变化幅值对滞回曲线的形状影响较小,但加载路径改变滞回曲线的形状;拉-压变轴力的变化幅值将增加剪力墙拉剪与压剪刚度的差别,在双肢墙结构中可能导致更多的剪力从受拉墙体转移到受压墙体;基于OpenSees建立了可准确模拟拉-压变轴力下RC剪力墙受剪行为的有限元模型。

摘要：为研究采用螺旋箍筋套筒底节点连接的预制双面叠合式管廊侧墙在面外荷载作用下的受力变形性能,对2个采用该节点连接的足尺侧墙试件进行了不同轴压比下低周往复加载试验,并与对应2个现浇试件作对比,初步揭示了螺旋箍筋套筒底节点和竖向轴压比对管廊侧墙面外抗震受力变形性能的影响。试验结果表明:两种试件滞回曲线均较为饱满,具有良好的抗震耗能能力,满足装配式结构抗震变形设计要求;叠合装配试件上部区域剪切变形均高于现浇试件,且裂缝遍布整个墙体高度范围,具有良好的面外变形能力。

摘要：精确模拟车辆撞击建筑物的受力和变形需建立精细的数值模型并消耗大量的计算时间。但建筑结构防撞设计只针对被撞结构,合理地简化车辆模型能够在保证计算精度的同时提高计算效率。该文首先基于能量守恒原理建立了45°斜向撞击方柱的车辆简化数值模型,并在此基础上分析了撞击方向对柱变形和损伤的影响。分析表明:简化车辆模型能够准确模拟车辆斜向撞击方柱时的撞击力、撞击冲量、柱变形和材料应变响应,同时有效地提高了计算效率;相比正面(90°)撞击,斜向(45°)撞击时车辆变形耗能较小,造成柱损伤和变形更大。

摘要：外贴FRP布加固是一种有效提高既有建筑抗连续倒塌性能的手段,但现有FRP布加固方式存在降低结构抗震性能、加固施工不便等缺点。该文采用数值模拟方法分析了FRP布加固方式对现浇和装配式混凝土框架子结构抗连续倒塌与抗震性能的影响,并开展了优化方案研究。基于通用有限元软件LS-DYNA建立了FRP布加固混凝土框架子结构的连续倒塌精细数值模型,其中混凝土、钢筋与FRP布分别采用实体、梁与壳单元进行模拟,考虑了FRP布和钢筋的滑移、新旧混凝土界面的粘结失效和机械套筒处的钢筋截面损失。试验验证表明该方法可准确模拟试验试件的破坏模式和承载力发展。分析试验试件的不同粘贴方案结果发现:对现浇混凝土子结构,梁底与梁侧中性轴粘贴纵向FRP布并在梁端塑性铰区粘贴U形横向FRP布后,小变形下的结构倒塌抗力提升有限(最大仅2.6%)、基本不影响结构抗震性能,而对大变形下的结构倒塌抗力提升幅度可达49.5%;对于装配式混凝土子结构,在梁底、梁顶与梁侧底部外贴纵向布并在梁端塑性铰区粘贴U形横向FRP布可将小变形和大变形下的结构抗力最大提升24.2%和48.1%,使得装配式子结构在小变形下受力等同现浇结构,提升了原装配式子结构的抗震性能。对上述最优方案进一步的分析表明:保持FRP布用量不变而将塑性铰区内U形横向FRP布的分布范围和条数增加可提高大变形下的结构倒塌抗力,而不影响小变形下的加固效果。

摘要：现有颗粒阻尼器理论模型及数值分析模型均是基于对颗粒与受控结构振动现象的观测及约束条件而建立,并不能直观且充分地体现其减振机理,并且时域求解过程中各参数耦合关系复杂,计算效率较低.以减振效果良好的并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-Dimensional Single Particle Damper,PSSPD)为研究对象,深入剖析其减振机理,将颗粒与受控结构之间的碰撞力等效为脉冲力,建立力学模型,采用频域和时域结合方法对该模型进行分析并求解,提出动力荷载作用下PSSPD的最优减振参数设计方法,对其进行性能参数分析,并对该方法的准确性进行了验证,同时与时域分析方法的结果进行了对比校验.最后,对PSSPD与TMD的减振机理及性能进行深入对比分析.结果表明:基于时频域解析的PSSPD力学模型能够直观体现其减振机理,精度高且求解过程清晰,参数优化分析方法合理、可行且准确;PSSPD减振频带宽且鲁棒性强,在实际工程减振应用时更具有优势.

摘要：为了验证既有结构抗连续倒塌压拱(compressive arch action,CAA)机制理论在工程尺度中的适用性问题,基于有限元分析软件LS-DYNA建立了钢筋混凝土连续梁的全精细数值模型,并通过已有实验验证了该模型的可靠性。基于该模型建立9个足尺结构的数值模型,考虑了工程常用的截面高度、跨度和配筋率。基于数值模拟的结果,分析了上述结构参数对CAA机制发展的影响。结果表明:随着配筋率的增大,CAA机制对结构抗连续倒塌的增强作用逐渐降低;在9~12的跨高比范围内,CAA机制对结构抗连续倒塌的增强作用提升,而在12~15的跨高比范围内,增强作用降低。

摘要：节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒塌试验和理论计算分析。包含1个现浇对比试件RC和2个采用不同梁柱纵筋连接方式的装配整体式试件PC,即梁钢筋通过机械套筒连接和锚固板锚固、柱钢筋通过半灌浆套筒连接的试件,梁钢筋通过90°弯折锚固、柱钢筋通过约束浆锚连接的试件。试验发现:由于后浇区混凝土强度的提高,装配整体式试件的压拱机制峰值荷载较现浇对比试件分别提高22.9%和20.2%;拟均布加载下,梁最终变形呈曲线,该变形模式下节点需要提供更高的转动能力才能保证梁整体变形满足T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》的挠度要求;在悬链线峰值荷载时相邻跨梁提供的水平约束能有效限制边柱的水平变形和装配式试件的坐浆层滑移。理论计算表明,装配整体式试件的压拱作用的倒塌抗力贡献率低于现浇对比试件,其原因是边柱坐浆层滑移削弱了梁端约束,进而降低了压拱机制承载力。采用能量原理评估了试件的动力倒塌抗力,由于压拱机制下的累积耗能能力较高,装配整体式试件的动力倒塌抗力分别比现浇试件提高了16.8%和18.8%。

摘要：半钢板混凝土(HSC)屋盖在施工时,先以钢板为混凝土浇筑的模板和支撑,此时混凝土和钢筋的重量及施工荷载均由钢板承担,待混凝土硬化与钢筋和钢板成为一体后,三者共同承受外力作用。该文采用生死单元和追踪单元技术模拟了这个施工过程。首先,建立了大跨半钢板混凝土组合梁的数值模型,对典型构件的试验进行了模拟,检验了结构建模的有效性和粘结滑移的影响。在此基础上应用生死单元和追踪单元技术对直接成型梁试件和分阶段叠合成型梁试件的力学性能进行了对比研究。结果表明,考虑施工过程的大跨半钢板混凝土梁在加载初期刚度和后期承载力略有减小,施工过程仅增加了最终的构件变形。最后,对屋盖体系进行了模拟,研究了该屋盖体系在正常使用状态下的受力和变形,为该类屋盖结构提供设计依据。

摘要：填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架是最常见的结构形式之一,实际震害和试验研究中发现填充墙对RC框架的抗震性能影响很大。为实现填充墙RC框架震后损伤状态准确、快速评估,首先根据不同的建筑结构信息(设防烈度、建造年代、层数、层高、跨数和填充率)设计了660个填充墙RC框架,结合10条地震动在OpenSees中对660个结构进行非线性时程分析,得到了6600个数据点,形成了填充墙RC框架震损评估模型建立的数据集。基于该数据集,采用朴素贝叶斯(naive Bayes,NB),K最近邻(K-nearest neighbors,KNN),决策树(decision tree,DT),人工神经网络(artificial neural network,ANN),随机森林(random forest,RF),自适应提升(adaptive boosting,AdaBoost),极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost),轻量级梯度提升(light gradient boosting machine,LightGBM),类别提升(category boosting,CatBoost)共9种机器学习的算法,建立了预测填充墙RC框架震后损伤的预测模型。研究结果表明:RF和CatBoost模型对损伤等级预测的精度最高,在测试集的准确率均达到0.93。紧随其后的是LightGBM和XGBoost模型,这些模型的准确率均超过了0.90。与实际震损数据对比,RF和CatBoost模型预测准确率均为47%,但CatBoost模型的预测误差在1个损伤等级范围内的准确率为76%,高于RF模型。基于CatBoost模型进行了不同输入变量的重要性分析,发现对填充墙RC框架震损影响最大的是设防烈度(seismic design intensity,SDI)、峰值地面速度(peak ground velocity,PGV)、0.4 s的谱加速度S_(a)(0.4 s)。此外,随着结构层数越多,楼层数量(n_(s))对结构的震损等级影响也越大。