摘要：为了研究木结构螺栓节点抗火性能设计方法,开展了胶合木结构梁柱钢填板螺栓节点的标准火灾试验,获得了节点在恒载下的耐火时间.基于梁柱螺栓节点抗火试验数据和近30年国内外不同类型的销轴类连接节点抗火试验数据建立了数据库,利用该数据库研究了持荷比与耐火时间关系公式,并用试验结果对公式的准确性进行对比分析.针对试验节点,提出了弯剪耦合下胶合木梁柱螺栓节点计算方法.研究表明,在已知持荷比下计算所得的节点理论耐火时间与试验结果较接近,且本试验节点的耐火时间理论值小于试验值,最大误差为-11.34%.这说明理论值偏保守,可为木结构节点抗火设计留有一定安全余量.

摘要：人群步行荷载是大跨楼盖、人行桥等工程结构人致振动分析的基础。现有时域模型缺乏对人-人相互作用的考虑,频域模型形式复杂难以用于工程设计。对此,提出了一种简单有效的人群步行荷载等效动载因子模型,该模型基于二阶傅里叶级数,充分考虑人-人相互作用且适用于人群密度相关的多种交通状态。首先利用基于实测的人群步行荷载互功率谱模型进行了不同人数、主导步频、结构阻尼比下的单自由度系统响应模拟,进而依据结构响应等效的原则,由模拟结果拟合确定等效动载因子计算公式。利用已建成大跨结构的实测响应进行了验证,结果表明,该模型相比国内外现有规范方法具有更低的预测误差,可为大跨结构设计中人致振动舒适度和安全性评估提供参考。

摘要：部分闭合式型钢混凝土柱广泛应用于上海中心大厦等超高层建筑中,由于型钢部分闭合、部分敞口使得构件的截面湿度分布不均匀,导致其时变性能不同于常规的型钢混凝土柱。通过对型钢全闭合、部分闭合和全敞口混凝土柱的收缩特性的模型试验,研究不同截面形式型钢混凝土柱的收缩发展规律,依据试验结果对现有收缩预测模型进行修正。试验结果表明:不同截面形式的型钢混凝土试件的收缩应变存在较大差异,素混凝土试件收缩应变最大,而后依次为全敞口工字钢试件、部分闭合方钢管试件、全封闭工字钢试件;全敞口工字钢试件相对密封试件收缩应变发展速率快,相同龄期全敞口工字钢试件收缩应变大。分析表明,产生收缩应变差异的内在原因是内置型钢截面形状的差异导致的湿度分布不同。通过对B3预测模型的收缩应变终值和发展速率进行修正,结果与试验值吻合良好,可以为钢-混凝土组合结构的设计提供参考。

摘要：通过8个组合柱短试件的温度场测试和10个组合柱长试件的耐火性能试验,研究了ISO 834标准升温曲线下型钢-钢管混凝土柱的温度场分布和耐火极限。试验参数包括截面形状、受火方式、轴压比和配骨率。试验结果表明:配置型钢后钢管混凝土柱截面内升温速率会略有提高,内置型钢对截面温度场分布影响不大,但是钢管混凝土柱的耐火极限会大幅度提高;以四面受火的方形截面试件的耐火极限为参照,三面受火时耐火极限变化不大,两面受火和单面受火时耐火极限大幅度提高,圆形截面试件1/2表面受火时耐火极限亦明显提高;轴压比从0.3增大到0.4时,试件耐火极限显著降低。经过合理的设计,无防火保护的型钢-钢管混凝土柱可以达到3 h的一级耐火极限要求。

摘要：剪力墙构件是现代高层建筑结构中的主要抗侧向力构件.以两元件弹簧宏观墙单元模型为研究基础,以内置型钢桁架混凝土剪力墙、内置型钢框架混凝土剪力墙和普通钢筋混凝土剪力墙这3种中高剪力墙试件的单调及低周反复加载试验为模拟对象,确定了不同类型剪力墙中的弯曲弹簧单元的骨架曲线及滞回规则,提出了中高剪力墙模型中的弯曲弹簧恢复力模型.通过数值模拟得到了与试验结果吻合很好的滞回曲线,为此类剪力墙结构的弹塑性时程分析提供了一种有效单元模型.

摘要：胶合木梁柱螺栓钢填板节点由于抗弯刚度较低,在结构设计中通常被视为铰接。提出了一种长螺杆加强型胶合木梁柱节点,为无支撑或剪力墙的中高层木结构体系中提供较好的刚性连接。设计并加工了3组不同长螺杆直径的节点试件,通过单调加载和往复加载试验探究了节点的抗弯刚度、抗弯承载力、破坏模式及耗能性能。通过ABAQUS有限元软件建立了节点力学模型,模拟结果与试验结果较为吻合,并基于该模型开展了参数分析。结果表明:该节点具有较高的抗弯刚度与抗弯承载力,经过合理构造后节点损伤主要集中在长螺杆,而长螺杆在破坏后易于更换,可提高节点韧性与使用寿命。参数分析结果表明,转动刚度与长螺杆直径及力臂呈正相关。基于试验与模拟的结果,提出了该类节点抗弯刚度及抗弯承载力的计算方法,为其在实际工程中的设计与应用提供参考。

摘要：预应力拉索在大跨径桥梁结构中应用广泛,其火灾安全却面临严峻挑战。拉索锚头是拉索遭遇火灾高温时最薄弱的环节,若无专门的防火设计将造成极大的安全隐患,为此,以中国工程中广泛应用的热铸锚、冷铸锚和Wirelock锚三大类锚固系统为研究对象,采用平行钢丝束拉索足尺试件对其抗火性能进行研究。通过6个拉索锚头试件在有应力状态下的火灾试验(试验参数包括拉索锚固类型和应力水平),研究其温度场分布及锚固性能退化规律。试验结果表明:锚具内部温度分布不均匀,底端温度最高,前端最低;拉索锚固系统在高温下的滑移过程大致分为无滑移、滑移稳定增长和破坏3个阶段,其中热铸锚的无滑移段持续时间最长,约为60min,冷铸锚和Wirelock锚的无滑移段持续时间都在20min以内;3类试件的破坏时间即耐火极限相近;当构件破坏时,热铸锚、冷铸锚、Wirelock锚的临界温度分别为420℃~443℃、440℃~450℃、279℃~284℃;当拉索预应力水平从0.3增加到0.4时,拉索锚头耐火性能下降。

摘要：文章提出了考虑剪切变形弹塑性刚度影响的多弹簧模型的空间梁柱单元,用于反复加载下钢构件的数值模拟。应用多轴应力状态下的塑性应力-应变关系理论,在单元模型中考虑了弹塑性区域剪切变形对单元的弹塑性刚度的影响,针对单元模型的塑性区长度和弹簧布置两个参数,文中给出了合理建议取值。数值模拟分析表明,所提出的单元模型能够很好地模拟钢构件的弹塑性性能。在此基础上,以多高层钢结构商业设计软件MTS为平台,进行三维钢框架结构弹塑性动力时程分析模块的开发。最后,文章对一纯钢框架结构足尺振动台试验进行数值模拟,模拟分析结果表明,本文所提出的多弹簧单元模型及开发的动力分析模块能够较好地模拟钢结构在地震作用下的弹塑性性能。

摘要：以轴压比为主要参数,对14根反复荷载作用下的钢骨-方钢管高强混凝土柱进行研究.结果表明,钢骨的加入使方钢管高强混凝土柱的位移延性系数显著提高,但轴压比仍是影响其组合柱延性的主要因素;组合柱的位移延性系数μΔ介于2.54～3.84.这表明当内填混凝土强度很高时,为满足抗震设计的要求,有必要对其轴压比的限值作出规定.通过试验轴压比与设计轴压比的换算,提出在满足组合柱有限延性基础上(μΔ≥3)轴压比的限值.

摘要：在单调和低周反复荷载作用下进行4榀1/3～1/4缩尺模型的中高混凝土剪力墙的对比试验,包括1榀普通钢筋、1榀内置型钢框架和2榀内置型钢桁架.结果表明,带型钢内置框架剪力墙的耗能能力远优于纯钢筋混凝土剪力墙,斜向支撑使试件的抗震能力进一步提高;与纯钢筋混凝土相比,型钢支撑框架混凝土剪力墙的极限荷载提高约25%,极限位移提高约29%,耗能提高约36%;内置型钢框架和型钢桁架可不同程度地提高普通剪力墙的后期刚度,减小墙体的层间位移,改善墙体的破坏形态.