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建筑结构学报
中国建筑学会
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王有为

月刊

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建筑结构学报/Journal Journal of Building StructuresCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊办刊宗旨是报道和交流建筑结构领域代表我国学术水平的最新研究成果。所刊登的内容包括建筑结构、抗震防振和地基基础等方面国内重大课题的学术成就,国家重点工程的设计以及实际工程中待解决问题的研究、探讨等。读者对象为相关专业的大专院校师生、科研设计院所的科研设计人员。
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    基于DBJ/T 15-92-2021《高层建筑混凝土结构技术规程》设计的RC结构抗侧超强能力试验研究

    凌育洪张浩鹏周靖方小丹...
    1-18页
    查看更多>>摘要:为研究钢筋混凝土(RC)结构的抗侧超强能力与安全储备,进行了缩尺平面结构试件的低周反复试验与实际结构的Pushover分析.考虑抗震构造等级,采用允许应力法设计3个12层RC框架结构和3个12层RC框架-剪力墙结构.选取底部3层1榀平面结构,缩尺比为1/4,分2批共制作12个缩尺平面结构试件,对其进行拟静力试验.考虑高度、楼板翼缘与填充墙等参数,采用Perform-3D建立模型开展Pushover分析探讨抗侧力体系超强系数与侧向延性的变化规律.试验结果表明:12个缩尺平面试件以压弯破坏模式为主,滞回曲线饱满、延性较大,框架结构试件、框架-剪力墙结构试件的屈服超强系数平均值分别为2.21和2.26;抗震构造等级高的试件,呈现超强能力更高、延性更大的趋势.Pushover分析结果表明:罕遇地震作用下RC结构性能点抗侧力超过屈服荷载、未到达峰值荷载,结构超强能力满足设防烈度地震后不坏、罕遇地震后可修、不倒塌的抗震设计要求.建议按DBJ/T 15-92-2021《高层建筑混凝土结构技术规程》设计的RC抗震结构的屈服超强系数值取2.0.

    RC结构抗侧超强能力低周反复试验Pushover分析允许应力法

    传统风格建筑塔式结构振动台试验及动力分析

    薛建阳凌怀泉戚亮杰宋江蓝...
    19-30页
    查看更多>>摘要:为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计并制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验.通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动力特性和刚度退化规律,并研究了不同水准地震作用下结构的动力放大系数、楼层位移及层间位移角、楼层剪力等动力响应.试验结果表明:在罕遇地震作用后模型结构损伤范围相对较小,楼板混凝土开裂主要集中在柱脚附近;结构自振频率和刚度随输入峰值加速度的增大逐渐降低,而阻尼比逐渐增大;结构顶部的动力放大系数明显高于其他楼层的;楼层剪力整体分布随高度的增加呈减小趋势,同一楼层上暗层的层间剪力较明层的大.采用OpenSees软件对模型结构建立有限元模型,并对天人长安塔原型结构进行了抗震性能评估.计算结果表明:8度多遇地震作用下结构的最大层间位移角为1/782,两个方向上基底剪重比分别为3.57%和3.78%;8度罕遇地震作用下,最大层间位移角为1/128,满足现行规范的限值要求.

    传统塔式建筑天人长安塔振动台试验有限元分析动力响应

    自复位拉索支撑钢框架结构抗震性能研究

    徐刚郭彤李爱群赖正聪...
    31-41页
    查看更多>>摘要:为了提升支撑框架结构的抗震韧性,提出一种可有效地避免受压屈曲的自复位拉索支撑.介绍了自复位拉索支撑的主体部件——自复位摩擦阻尼器的工作原理,并对其开展理论分析和试验验证,结果显示,自复位摩擦阻尼器的力-位移曲线呈典型的旗帜形,具有稳定的耗能能力和自复位能力.在此基础上,设计了三层自复位拉索支撑钢框架缩尺模型,包括对自复位摩擦阻尼器施加预应力的自复位拉索支撑框架模型和未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型,并设计了普通钢框架模型用于对比,分别开展了振动台试验研究,并建立了有限元模型,进一步开展了参数分析研究.结果表明:施加预应力的自复位拉索支撑框架模型在地震作用后几乎没有残余变形,而与普通框架模型相比,未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的残余变形也显著减少;初始预应力的大小对结构位移响应有显著影响,施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的位移响应小于普通框架模型和未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的;此外,施加预应力的自复位拉索支撑框架模型和未施加预应力的自复位拉索支撑框架模型的最大基底弯矩分别比普通框架模型的降低了32.5%和45.6%;随着地震水平的提高,结构楼层加速度放大系数逐渐减小;增加耗能元件会导致结构的残余位移和地震作用显著增大;柱底支座形式对结构的最大位移、残余位移等地震作用响应具有显著的影响.

    钢框架自复位拉索支撑自复位摩擦阻尼器振动台试验抗震性能

    弯曲破坏模式可控的BRB-RC框架子结构抗震性能试验研究

    张家广郝淑飞赵俊贤张少军...
    42-55页
    查看更多>>摘要:为有效防止梁柱开合效应引起的防屈曲支撑钢筋混凝土框架(BRB-RC)子结构先于BRB发生剪切或弯剪破坏,并解决当前滑移连接存在锚固板承载力受限以及子结构梁受剪承载力设计不合理等问题,提出一种基于滑移连接的RC框架子结构梁柱破坏模式可控设计方法,并对1个传统节点连接和4个滑移连接的足尺BRB-RC梁柱组合体进行拟静力试验,考察子结构破坏模式、滞回性能和耗能能力等抗震性能,验证滑移连接和破坏模式可控设计方法的有效性.结果表明:滑移连接性能稳定,能够显著降低子结构梁剪力和梁塑性损伤,增强BRB对子结构的耗能减震效果;在梁端增设附加纵筋和纵向分布钢筋能够有效提高节点板内侧子结构梁段受剪承载力,从而实现弯曲破坏模式的目标.

    钢筋混凝土框架防屈曲支撑子结构滑移连接弯曲破坏模式可控拟静力试验抗震性能

    双铰机制蜂窝梁-柱端板连接节点的抗震性能试验研究

    毕然许峰贾连光王庆贺...
    56-71页
    查看更多>>摘要:为解决实腹梁-柱端板连接应力水平高导致的焊缝脆断,使框架梁发展塑性变形,提出了蜂窝梁-柱端板连接(CBE)节点.通过对12个节点进行低周往复荷载试验,研究了楼板、端板和开孔参数对节点破坏形态和滞回性能的影响,明确了CBE节点的塑性开展次序和双塑性铰破坏机制.试验结果表明:双铰破坏机制优于端板塑性铰破坏机制,增大开孔率有利于梁端塑性先于连接塑性得到发展从而保护节点域;与实腹式节点相比,CBE节点的塑性变形能力提高约14%,刚度退化更平稳,位移延性系数和耗能分别提高42%和30%.提出了适用于CBE节点受弯承载力的计算方法,计算结果与试验和有限元结果吻合较好.

    蜂窝梁端板连接节点拟静力试验双铰机制抗震性能

    梁端翼缘加强对离心预制混凝土柱-钢梁节点抗震性能影响

    张锡治邸尧郭广海章少华...
    72-83页
    查看更多>>摘要:在离心预制混凝土柱-钢梁(RCS)节点中,翼缘与贯通隔板连接处由于变截面而存在应力集中问题,地震作用下柱面与梁端的焊缝易发生脆性断裂.为改善此情况,设计并进行了3个梁端翼缘不同构造足尺节点的拟静力试验,研究了不同梁端加强形式对节点抗震性能的影响.结果表明:3个节点均发生梁铰破坏;侧板加宽型节点和圆弧扩翼型节点滞回曲线饱满,耗能能力较好,位移延性系数和承载力较常规栓焊型节点分别提高14.95%、35.51%和30.79%、31.48%,梁端翼缘加强能够有效地提高节点延性和承载力;圆弧扩翼方式可以缓解过渡截面处的应力集中,避免节点提前破坏,其对承载力和抗震性能的增强效果显著优于侧板加宽方式,建议在高烈度设防区的RCS框架体系中采用.

    装配式混合框架离心预制混凝土柱RCS节点拟静力试验抗震性能

    高延性混凝土加固震损装配式企口连接框架梁抗震性能试验研究

    寇佳亮马铭曹蓝月周恒...
    84-96页
    查看更多>>摘要:为研究高延性混凝土(HDC)加固震损装配式企口连接框架梁的抗震性能,对1个震损框架梁和3个震损装配式框架梁采用HDC加固,通过低周反复加载试验,分析其破坏形态及抗震性能.结果表明:HDC对震损框架梁形成良好的约束,可有效抑制混凝土表面裂缝的开展和延伸;HDC加固后震损框架梁的承载力较原装配式框架梁的提高66.7%、位移延性系数提高88%、累积耗能提高12.1%,震损装配式框架梁的抗震性能可基本得到恢复,同时均可改善原结构脆性破坏特性;连接部位设置侧向钢板和底部钢板均对装配式框架梁的刚度和承载力等有显著影响.基于试验破坏特征,采用拉压杆模型计算震损装配式企口连接框架梁的受剪承载力,计算结果与试验结果吻合良好.

    震损装配式企口连接框架梁高延性混凝土低周反复加载试验耗能能力变形能力

    内置型钢圆形截面不锈钢管混凝土柱滞回性能研究

    王志滨黄书恬彭桂瀚林万福...
    97-110页
    查看更多>>摘要:为研究内置型钢圆形截面不锈钢管混凝土柱的滞回性能,进行了6根内置型钢圆形截面不锈钢管混凝土柱和3根圆形截面不锈钢管混凝土柱的滞回试验,主要参数为轴压比.试验结果表明:内置型钢圆形截面不锈钢管混凝土柱的破坏模态均为压弯破坏,表现为钢管局部屈曲、型钢局部屈曲和混凝土压碎等,轴压比较小时,其不锈钢管还被拉裂;与圆形不锈钢管混凝土柱相比,其峰值荷载、位移延性系数、等效黏滞阻尼系数、累积耗能和抗弯刚度分别平均提高了34.2%、10.3%、20.4%、144.8%和3.0%.建立了该类组合柱的有限元模型,基于验证的有限元模型开展了参数分析,结果表明,构件的峰值荷载随着内置型钢含钢率、不锈钢管截面含钢率、型钢屈服强度、不锈钢屈服强度、混凝土强度以及型钢截面回转半径的增大而增大,但随着长细比及轴压比的增大而减小.建议了该类组合柱的P-Δ恢复力模型,其计算结果与试验结果吻合较好.

    圆形不锈钢管混凝土内置型钢滞回试验有限元模型恢复力模型

    Q345FR和Q460FR焊接箱形截面柱抗震性能研究

    王彦博许司仪海乐天
    111-124页
    查看更多>>摘要:为推动耐火钢在抗震设防区的应用,开展Q345FR和Q460FR两种耐火钢焊接箱形截面柱的抗震性能试验研究,并采用经试验验证的有限元模型,对耐火钢箱形截面柱的抗震性能进行影响参数分析,研究长细比、轴压比和板件宽厚比等参数对其抗震性能指标的影响.结果表明:耐火钢材随着塑性累积发生循环软化;截面类型属于GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中"一级抗震"的耐火钢箱形截面柱,破坏模式为板件弹塑性局部屈曲,且滞回曲线饱满,极限层间位移角大于GB 50011-2010中规定的限值,具有良好的抗震性能和变形能力;耐火钢柱的抗震性能与已有的Q460C高强钢焊接截面柱抗震性能研究结果较为接近;轴压比和板件宽厚比的增大能够显著降低耐火钢柱的受弯承载性能与耗能能力.基于试验和有限元分析结果,建立了Q345FR和Q460FR耐火钢箱形截面柱的正则化柱底弯矩-曲率理论模型,模型中考虑了累积损伤效应,且能够反映轴压比和板件宽厚比的影响,可较为准确地预测耐火钢柱的滞回性能.

    耐火钢结构Q345FR钢Q460FR钢箱形截面柱有限元分析抗震性能滞回模型

    废玻璃蒸压加气混凝土砌体墙抗震性能研究

    文波王怀正汪雪峰张海燕...
    125-136页
    查看更多>>摘要:为了提高废弃玻璃的利用率,拓展其在建筑领域的应用,将废弃玻璃研磨成粉代替石英砂制备蒸压加气混凝土砌块,进而开展了废玻璃蒸压加气混凝土砌体墙的抗震性能试验研究和有限元分析.对4片废玻璃蒸压加气混凝土砌体墙进行了3因素(高宽比、竖向压应力、砂浆强度)的正交拟静力试验,试验结果表明:废玻璃蒸压加气混凝土砌体墙的破坏模式为剪切破坏;添加玻璃粉可以显著提高墙体延性,废玻璃蒸压加气混凝土砌体墙的位移延性系数在4.74~6.00之间,墙体的抗震性能良好.通过数值模拟分析发现,适当增加竖向应力、减小高宽比、提高砂浆强度均能够提升墙体受剪性能,其中高宽比的影响程度最大.

    废玻璃蒸压加气混凝土砌体墙拟静力试验数值模拟破坏模式抗震性能