摘要：基于深圳北站广场向下增建城际铁路地下车站结构的实际工程背景,场地土中地下车站附带上部已建结构的地震反应特征、相互作用机理及其破坏机制成为结构抗震性能评价的关键问题。鉴于此,采用整体动力时程分析方法建立了土-地下结构-上部结构静、动力耦合非线性动力相互作用的三维精细化数值模型,系统地研究了地下车站附带上部结构、单建地下车站结构、单建地上结构的地震响应规律及其损伤演变过程。结果表明:相比单建地下车站结构,由于受上部结构影响,增建地下车站结构的水平侧向力及其层间位移角均显著增大,且顶、底板地震损伤面积及程度明显加剧;相比单建地上结构,由于受地下车站结构影响,增建地下车站结构的上部结构的变形协调性显著降低,其地震损伤较单建地上结构严重,尤其在中柱与二层楼板连接处。研究成果可为既有上部结构向下增层拓建的科学设计、防震减灾提供支撑和借鉴。

摘要：为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合柱进行低周往复荷载试验研究。评估了SFCB中FRP体积分数(0%,43.6%,100%)和塑性铰区基体类型(ECC,混凝土)对组合柱抗震性能和可恢复性的影响。之后通过OpenSees进行了轴压比、SFCB配筋率和ECC强度的参数分析。结果表明:SFCB可使试件获得稳定的二次刚度,在2%位移角前,试件无需修复即可快速恢复原有功能;组合柱残余变形随SFCB中FRP体积分数增加而减少,但其初始刚度和峰值承载力也相应降低;在塑性铰区使用ECC可进一步减少残余位移,同时显著提高峰值承载力和延性;参数分析显示增大轴压比将提高SFCB-ECC-混凝土组合柱承载力,但会降低延性;随SFCB配筋率和ECC强度提高,组合柱承载力也相应增大;在实际工程中可合理设计SFCB和ECC材料特性以满足特定结构刚度、强度和可修复性的要求。

摘要：为研究在低周反复荷载下超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合柱的抗震性能,进行共计3根UHPC预制管混凝土组合柱和1根钢筋混凝土柱的拟静力试验,分析在不同UHPC强度和核心混凝土有无配筋情况下,各组合柱试件的破坏模式、位移延性、耗能能力、刚度退化等方面抗震性能.分析结果表明:UHPC预制管混凝土组合柱试件的滞回曲线较为饱满,破坏形态基本相同,均为整体压弯破坏;与传统钢筋混凝土(RC)柱相比,UHPC预制管混凝土组合柱刚度、屈服荷载、延性性能均有提升;随着UHPC强度增大,组合柱试件的滞回曲线更为饱满,耗能能力增强,残余位移小,水平峰值荷载和位移延性系数分别提高了20.60%和6.40%,表现出良好的整体抗震性能;采用ABAQUS程序建立组合柱的有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合良好;轴压比、长细比、UHPC强度是影响UHPC预制管混凝土组合柱抗震性能的重要参数,可为同类工程设计提供参考.

摘要：利用超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)材料特性,提出一种针对预制拼装桥墩的重力灌浆构造,即采用UHPC灌浆并依靠立柱自身重力完成拼接的插槽式连接构造。为研究该形式桥墩的抗震性能,设计完成了三个桥墩的拟静力试验,分别为整体现浇墩Z1、新型插槽式连接墩P1及现有“I型”连接墩P2,并采用OpenSees有限元软件做模拟分析,与试验结果对比分析。结果表明:三个桥墩的破坏形式一致,均为弯曲破坏;Z1墩与P1墩滞回曲线呈梭形,滞回环较为饱满,且相同位移加载循环下的滞回路径较为吻合,P2墩接口处钢筋与混凝土间黏结滑移影响较大,导致滞回环面积减小,桥墩整体滞回耗能能力降低;P1墩的耗能能力较Z1墩和P2墩分别提升7.0%、10.7%,呈现峰值荷载小、失效速率慢、极限位移大、滞回耗能多的骨架趋势。试验结果与有限元模拟结果较为吻合,抗震性能参数差幅在10.0%以内,新型插槽式连接墩可应用于实际工程。

摘要：为灵活设计商场、库房等大开间建筑的内部空间,提出了一种外剪内框结构体系,即在普通框架结构四周布置剪力墙,将其作为主要抗侧力构件,内部框架结构主要承担竖向荷载。推导了外剪内框结构体系的内力分析方法,提出了框架与剪力墙相对刚度控制参数的计算公式与设计方法。基于某4层框架结构,设计了对应的外剪内框结构,评估了外剪内框结构体系的抗震性能与抗倒塌能力。结果表明,外剪内框结构体系内部框架柱截面面积相对较小,可以实现更大的建筑空间,框架-剪力墙相对刚度的设计方法可用于实际设计。材料用量相同时,外剪内框结构较框架结构抗震性能更好,其抗侧刚度提升30.3%,极限承载力提高7.3%,罕遇地震下基底剪力减小13.8%,顶点位移减小66.3%,最大层间位移角减小74.3%。

摘要：装配式建筑的关键问题是连接,因此,为了解现浇与套筒不同连接方式对陶粒混凝土复合墙板节点抗震性能的影响规律,本文设计了3个现浇构件和1个装配式套筒连接构件。此类构件保温隔热性能良好,解决了外墙保温板易脱落问题。通过低周反复试验分别研究了构件的破坏模式、滞回及骨架曲线、承载能力、刚度、耗能、残余变形等抗震性能。结果表明:两类构件的破坏区域主要发生在翼缘板和腹板上,尤其是在腹板脚部的混凝土被拉裂或压碎,钢筋被拉长或压弯;构件的节点核心区相对完好,符合“强节点,弱构件”设计要求,破坏模式均属于弯剪破坏。装配式套筒连接构件的正负向峰值荷载与现浇构件相比分别提升了12.71%和4.95%,承载力表现相对良好。套筒连接构件的整体刚度曲线高于现浇构件,初始刚度与现浇构件相比提高了7.53%,抗侧刚度明显加强。套筒连接方式在加载后期能较好地减小墙板构件的残余变形,可恢复性能好;两类构件的强度退化曲线较接近,强度变化相对稳定;套筒连接构件和现浇构件的强度退化系数及曲线发展趋势相似,两类构件基本能等同。因此,陶粒混凝土复合墙板节点采用套筒连接方式有效,整体工作性能良好,可为此类构件在实际工程中的应用提供参考。

摘要：为了实现钢框架结构在地震作用下的集中耗能和震后功能快速恢复,提出了一种带可拆换T型钢连接件的梁柱节点。通过控制T型钢连接件与框架梁的承载力比值,即设计承载力系数,即可实现集中耗能的设计目标,震后仅需更换受损的T型钢连接件即可快速恢复结构功能。设计并制作了4个带T型钢连接件的梁柱节点试件,通过试验和有限元相结合的方法研究了其抗震性能。对典型试件拆换受损的T型钢连接件,并采用可拆换残余转角、滞回性能和组件耗能等指标,从功能恢复效率和功能恢复质量两个方面评估了其震后功能快速恢复性能。研究表明:所有试件均呈现出半刚性节点的特性。采用低屈服点T型钢的试件具有较高的刚度、较好的延性和较大的安全储备,建议在工程中优先采用。除了设计承载力系数较大的试件在试验后期钢梁悬臂段根部出现轻微塑性以外,其余试件的梁柱等非耗能构件均处于弹性状态,且T型钢的耗能比例达到90%以上,为震后功能快速恢复提供了可能。T型钢腹板较薄的RT-2试件具有最大的T型钢可拆换残余转角和梁端可拆换残余转角,采用低屈服点T型钢试件的拆换性能优于普通钢试件。拆换试件与原试件相比,虽然延性系数略有降低,但初始刚度和承载能力几乎没有差别,T型钢连接件仍能发挥集中耗能的作用,试件拆换后功能快速恢复性能良好。

摘要：为使桥梁下部结构在地震过程中减少损伤且震后可实现快速修复,基于可恢复功能结构设计理念,提出一种设置有外置耗能连接件(EREDL)的预制填充的钢筋混凝土(PSCFST)桥墩,并针对设置不同强度EREDL的PSCFST桥墩试件进行水平低周往复拟静力加载试验。试验结果表明,EREDL可实现预期的作用效果,且Q355强度的EREDL抵抗变形的能力更强;通过对比分析,两组桥墩的滞回性能、耗能能力、残余位移以及退化刚度,发现在5%的偏移率范围内EREDL强度的提升会降低桥墩的承载力,并增大桥墩的残余位移。研究成果可为节段预制拼装桥墩的设计和抗震性能优化提供重要参考。

摘要：为研究形状记忆合金(SMA)嵌入式加固法对钢筋混凝土柱抗震性能的影响,设计制作6根SMA嵌入式加固钢筋混凝土柱试件,通过低周往复荷载试验研究SMA筋加固混凝土柱的破坏过程及破坏模式,分析SMA加固量、轴压比和环包CFRP布对加固柱滞回性能、位移延性、刚度退化和耗能等抗震性能的影响,基于数字图像相关法分析SMA筋嵌入式加固柱的曲率分布。结果表明:SMA筋嵌入式加固钢筋混凝土柱因柱脚处纵向受拉钢筋屈服和混凝土压溃形成塑性铰而破坏,主要表现为延性破坏模式;相同轴压比下,加固柱试件较普通混凝土柱承载力提高了51.2%~70.2%,位移延性和累计耗能也得到提升,抗震性能显著改善;随加固量增加,SMA筋嵌入式加固柱的耗能、塑性铰长度和极限位移显著提高;在层间位移角达到1/50之前,承载力没有明显下降;轴压比增大至0.4时,加固柱的峰值荷载和耗能能力增大,延性显著降低,环包CFRP布后加固柱的变形和耗能明显改善。基于平截面假定,提出SMA筋嵌入式加固钢筋混凝土柱受弯承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合良好。

摘要：为研究所提出的新型翼缘双摩擦面Z形悬臂梁式全螺栓连接梁柱节点的抗震性能,设计相关试件进行拟静力试验和有限元分析。同时利用有限元模拟对新型梁柱节点进行参数化分析,以验证节点的适用性及设计方法的合理性。研究结果表明:新型节点发生梁端受弯破坏,最终在悬臂梁翼缘与钢柱焊接处开裂;翼缘螺栓连接段内无滑动现象,滞回曲线饱满无捏缩;连接节点的承载能力强,变形能力良好;有限元分析结果与试验结果吻合良好;当按等强连接配置螺栓时,不同截面尺寸节点模型的滞回性能相近,破坏模式相同,可按规范规定的刚接节点设计方法进行设计。