摘要：为降低强震对传统钢筋混凝土框架结构梁柱节点的破坏水平,提升梁柱节点在震后的可修复性,设计了一种内置超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)筋的新型自复位梁柱节点。基于对不同配筋构造形式和SMA筋不同配筋率等因素的考虑,设计制作了4个1/5缩尺比例梁柱节点并进行了拟静力试验。通过非接触全场应变测量系统(video image correlate⁃3d,简称VIC⁃3D)对低周往复加载作用下各节点塑性铰区的整体位移和应变进行了实时测摄,获得了相应的竖向位移和主应变全过程云图。对起裂阶段、裂缝发展阶段和自复位阶段3个阶段进行研究,对比分析了各节点的破坏过程以及耗能能力、位移延性、刚度退化和自复位等性能。试验结果表明:内置超弹性SMA筋可有效提升节点的滞回耗能和自复位性能,延缓塑性核心区混凝土的开裂,改善开裂后的损坏程度,提升节点的经济可修复性;一定范围内,增大SMA筋配筋率可有效延缓节点的刚度退化速度,但对节点的极限承载力和自复位性能的提升影响不大。

摘要：为了提高框架节点塑性铰区损伤自修复自复位能力,减小结构的残余变形,实现框架结构震后结构功能的快速恢复,文章采用超弹性SMA筋和超高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)增强RC框架节点的抗震性能。设计制作了5个1/2缩尺比例框架节点,其中2个为考虑了梁端塑性铰区不同长度的SMA增强ECC节点模型,3个为对比节点模型,即普通混凝土节点、ECC增强混凝土节点和SMA增强混凝土节点。在新型SMA/ECC节点梁端塑性铰区,采用超弹性NiTi-SMA筋代替普通纵筋、ECC代替普通混凝土以增强其复位能力和耗能能力。通过低周往复加载试验,研究了新型节点的破坏过程、耗能能力、位移延性、残余变形和自复位性能。试验结果研究表明:往复荷载作用下,SMA节点均呈现"旗帜形"滞回性能,具有良好的自复位能力;ECC材料够优化框架节点梁端塑性铰的发展,提高结构的延性及耗能能力,延缓结构的屈服;SMA/ECC复合材料系统虽然会降低结构的初始刚度,但能够显著提高节点的延性及自复位能力,延缓刚度退化速度,提高结构抗侧移能力,可以实现结构损伤自修复和功能的快速恢复;覆盖梁端塑性铰区,SMA的长度的改变对自复位性能影响不大。

摘要：为发展具有自复位功能的斜拉桥减震体系,降低其纵向地震响应,提高震后可恢复能力,本文提出了由黏滞阻尼器与自复位桥墩组合成的新型斜拉桥体系。基于OpenSees有限元分析平台,建立了3种不同设计方案下的斜拉桥有限元分析模型,并选取5组近场地震动对各模型进行非线性动力时程分析,对比了各模型斜拉桥的地震反应。结果表明:黏滞阻尼器的存在虽然能够显著提高斜拉桥体系纵向抗震能力,但同时增加了桥墩墩顶的纵向残余位移,不利于桥墩震后修复。摇摆-自复位桥墩可有效改善这一状况,通过增大墩梁相对位移,将地震输入的能量集中于阻尼器,增强了阻尼器的耗能能力并通过摇摆墩的自复位能力有效降低了桥墩的纵向残余位移,有利于实现斜拉桥的震后快速恢复,满足既定的抗震设计目标。

摘要：针对连续梁桥一般只设置一个固定墩,抗震设计难以满足实际需求。提出一种新型墩底自复位减隔震结构,通过振动台试验和有限元模拟研究墩底自复位减隔震结构的减震效果,并以典型铁路三跨连续梁桥为例,探讨墩底自复位减隔震结构对连续梁桥主桥与引桥之间的碰撞影响,分析场地类型、墩高以及地震加速度峰值等对碰撞响应的影响。结果表明:墩底自复位减隔震结构具有良好的减震效果,但有可能增大主桥与引桥之间的碰撞响应;场地类型和墩高对墩底自复位减隔震结构的减震效果影响较大,随着场地由I类场地向IV类场地变化和墩高的增加,墩底自复位减震结构的总体减震效果越明显。

摘要：为检验设置形状记忆合金(SMA)滑动摩擦阻尼器(shape memory alloy slip friction damper,SMASFD)的自复位摇摆柱的滞回性能,对其开展了拟静力试验研究。对摇摆柱的关键部件,即镍钛SMA螺栓和变摩擦斜面,分别开展了试验研究。设计并加工了缩尺比例为1∶2的摇摆柱试件并开展拟静力试验。试验结果表明:摇摆柱展现出了预期的柱底转动张开变形模式,试验结束后阻尼器和柱身均恢复至初始位置,并且各部件均未产生损伤;该自复位摇摆柱具有对称的“旗帜形”滞回曲线,力学性能稳定,自复位性能优越,并具备一定的消能能力。摇摆柱的弯矩-位移角关系的理论公式计算结果与试验结果吻合良好,可较好地预测摇摆柱在各阶段的力学特征。在ABAQUS和OpenSees中分别建立了精细化模型和高效计算模型,模型分析结果与试验结果吻合较好。

摘要：提出一种底部设置屈曲约束支撑(BRB)的自复位混凝土剪力墙,提高了剪力墙的自复位能力和耗能能力,同时考虑了耗能构件可更换性。为了研究该自复位混凝土剪力墙的抗震性能和韧性,该文设计制作1片剪力墙试件和2组BRB构件,进行了拟静力试验和更换试验研究,分析了试件的破坏特征、滞回性能、自复位性能和可恢复性能等。试验结果表明:该文提出的自复位墙损伤主要集中在BRB上,其耗能能力较好,具有一定的自复位能力;BRB更换较为方便,更换前后自复位混凝土墙的抗震性能基本保持不变,表明其功能可恢复性较好。

摘要：传统的支撑框架体系通过材料的塑性屈服耗散地震能量,在震后往往产生较大的残余变形,不仅修复代价高昂,更会严重危害结构的使用安全。提出了一种新型支撑形式——自复位耗能拉索支撑,可在特定的地震水准下降低刚度,耗散地震能量,同时利用复位筋提供的恢复力消除支撑残余变形。对其构造和工作原理进行了详细的说明,建立了力学分析模型,理论推导了在单调荷载和往复荷载作用下的荷载-位移关系,提出了控制参数的计算方法。建立了ABAQUS有限元模型,通过与理论分析结果对比验证了支撑的工作性能。研究结果表明在楼层层间位移角达到2%时,支撑仍然具有完全的自复位能力。提出的力学模型和数值模型可为此类支撑的设计提供理论基础。

摘要：放松结构与基础间约束或构件间约束,使结构与基础或构件间接触面处仅有受压能力而无受拉能力,则结构在地震作用下发生摇摆,通过自重或预应力使结构复位,形成摇摆结构及自复位结构。已有研究表明,结构的摇摆降低了地震作用和结构本身的延性设计需求,减小了地震破坏,节约了结构造价。本文首先回顾了摇摆及自复位结构的发展历史,简要介绍了摇摆及自复位结构的基本原理,综述了摇摆桥墩、摇摆及自复位钢筋混凝土框架结构、摇摆及自复位钢框架结构、摇摆及自复位剪力墙结构、摇摆框架-核心筒结构等不同结构体系的发展现状,总结了摇摆及自复位结构发展趋势,并指出后张预应力和消能减震等多种技术的联合应用为摇摆及自复位结构的未来发展方向之一。

摘要：为探讨群桩基础对自复位高墩地震反应的影响,本文给出了群桩基础的有限元模拟方法。基于Open Sees平台建立了考虑群桩基础的自复位高墩有限元模型,输入3条强震记录,进行了考虑群桩基础的自复位高墩地震反应分析,并与不考虑群桩基础的自复位高墩地震反应进行了比较。结果表明:群桩基础改变了自复位桥墩的提离位移、桥墩刚体转动及桥墩弹性变形引起的墩顶水平位移反应量值,群桩基础对自复位高墩的墩顶水平位移反应量值有影响。群桩基础对自复位高墩的墩底弯矩反应量值有影响,总体上看,考虑群桩基础会减小墩底弯矩。忽略群桩基础的影响时,对设计来说偏于安全。

摘要：传统的钢框架结构在强烈地震作用下梁端和柱脚通常会出现塑性铰,导致结构产生较大的塑性变形。为此,提出了一种装配式自复位摇摆钢框架结构,阐述了该结构的构造形式与工作机理,通过理论分析建立了该结构的恢复力模型。设计了单层和双层的传统钢框架结构模型和装配式自复位摇摆钢框架结构模型,通过有限元软件ABAQUS对结构模型的滞回性能进行了有限元分析。对比研究表明:采用所建立恢复力模型的计算结果与有限元分析结果吻合较好,验证了恢复力模型的正确性;装配式自复位摇摆钢框架模型在循环荷载作用下滞回曲线为旗帜形,具有良好的自复位性能;当加载至层间位移角0.02 rad时,装配式自复位摇摆钢框架的梁柱节点和柱脚无塑性铰出现,结构基本无损伤,而传统钢框架结构受损严重。