型钢混凝土框架滞回性能分析
钢筋混凝土框架-剪力墙模型结构试验的滞回反应和耗能分析

11 试件 ;21 竖向千斤顶 ;31 伺服作动器 ;41 分载梁 ; 51 纵向固定横梁 ;61 加载梁 ;71 辊轴 ;81 基底固定梁 ;
91 反力墙 ;101 试件与作动器连接杆 图 2 加载装置简图 Fig12 Test set2up
按承载力极限状态的重力荷载进行质量换算 ,由 质量相似系数可得 1~4 层质量分别为 1015kN·s2/ m , 1617kN·s2/ m , 713kN ·s2/ m , 6312kN ·s2/ m , 阻 尼 比 为 0105 。模型结构试验内容及试验现象描述见表 2 。试 验分为两个阶段 ,第一阶段为拟动力试验 ,分别输入具 有不同加速度峰值的 El Centro 地震加速度记录 ,量测 结构的地震反应等 ,拟动力试验 PDT21~PDT26 实际上 相当于加长了实际地震波记录曲线的时间轴后输入扰 力的静力试验 ,可以较详尽地观察裂缝的出现 、开展 , 并记录整个结构的反应历程 。第二阶段为伪静力加载 试验 ,采用倒三角形分布水平力 ,位移控制加载 ,并量 测结构的后期反应 ,直到结构完全破坏 。试验量测内 容主要为测量模型结构每个阶段的各层侧移 、对应的 荷载 、钢筋及混凝土的应变分布等 。为此 ,在各梁柱两
输入 El Centro 波 NS 分量 , 剪力墙仍能抵抗部分地震剪
峰值 ¨x g = 1200gal
力 ,但其刚度却不断下降
伪静力试验 ,倒三角形分布力 ,量测结构的后期反应 ,至完全破坏
熊仲明 , 史庆轩 , 王社良 , 霍晓鹏
(西安建筑科技大学 ,陕西西安 710055)
摘要 :本文以实际工程为研究背景 ,根据模型相似关系 ,通过拟动力试验的方法 ,对钢筋混凝土框架2剪力墙模型结构的 滞回反应和耗能进行了分析 ,探讨了结构在地震作用下的破坏机理及其薄弱环节或部位 。试验结果表明 ,在水平地震作 用下 ,框架2剪力墙结构的屈服顺序为 :剪力墙根部 →框架各层梁端 →框架各柱根部 ,剪力墙的屈服和耗能能力对整个结 构的承载力和变形性能影响很大 。当弹塑性变形较大时 ,结构的性能主要取决于剪力墙根部截面的性能 。本文工作为 指导这类结构体系的抗震设计以及进行更深入的研究提供了基础资料 。 关键词 :拟动力试验 ; 滞回曲线 ; 滞回耗能 中图分类号 :TU39812 TU31711 文献标识码 :A
型钢混凝土柱基于OpenSEES平台的滞回性能分析

维模 型 的 型 钢 混 凝 土 柱 模 型 . 通 过 定 义 不 同单 轴材 料 本 构 关 系的 纤维 来模 拟 其 各 自不 同 的应 力一 应 变关系, 结 合 非 线 性 梁 柱 单元 . 形 成 完整 的 型钢 混凝 土柱 模 型 , 并 采 用此 模 型 对低 周反 复荷 栽 作 用 下 4个 不 同轴 压 比 的 型 钢 混 凝 土 柱 进 行 滞 回性 能 的全 过 程 数 值 模 拟 研 究 结 果 表 明 : 型 钢 混 凝 土 柱 具 有较 好 的抗 震 性 能 , 但 在 高轴 压 比 下 , 耗 能 能 力和 延 性 下 降剧 烈 。
b a s e d o n t h e n o n l i n e a r b e a m— c o l u mn e l e me n t . Di f f e r e n t i f b e r s we r e d e i f n e d t o s i mu l a t e d i f f e r e n t s t r e s s — t r a i n
江 苏 建 筑
2 0 1 3年第 6期 ( 总第 1 5 9期 )
型钢混凝土柱基于 O p e n S E E S 平台的滞回性能分析
曹大富 , 张政 , 于凤 龙 , 崔 烨
( 扬 州大 学建筑 科 学与 工程 学院 , 江苏 扬州 2 2 5 1 2 7 )
型钢混凝土框架性能影响因素的分析与比较

型钢混凝土框架性能影响因素的分析与比较摘要:由于型钢混凝土的优越性能,在现代的建筑中得到了越来越广泛的应用,因此对于型钢混凝土框架结构的力学性能分析也有了更迫切的要求,本文以实际型钢混凝土框架结构工程为研究对象,通过尝试改变型钢混凝土框架结构的混凝土强度等级、型钢含钢率和型钢混凝土保护层厚度,分析这些因素的改变对型钢混凝土框架整体结构和局部构件的力学性能影响。
通过对这些性能指标的分析,为型钢混凝土框架结构的设计和研究提供可靠的参考。
关键词:型钢混凝土;框架结构;力学性能分析;混凝土等级Abstract: Because of the superior performance of steel reinforced concrete, has been more and more widely used in modern architecture, so the mechanical properties of steel reinforced concrete frame structure is also more urgent requirements, based on the actual steel reinforced concrete frame structure as the research object, by trying to change the steel reinforced concrete frame the structure of the grade of concrete strength, steel ratio of steel and steel concrete protective layer thickness, analysis the influence of the change of these factors on the mechanical properties of steel reinforced concrete frame structure and the local members. Through the analysis of these performance indicators, and provide reliable reference for the design and research of steel reinforced concrete frame structure.Keywords: reinforced concrete; frame structure; mechanical analysis; concrete grade一、型钢混凝土结构的特点型钢混凝土即在混凝土中内置型钢,简称SRC(Steel Reinforeed Conerete)。
型钢混凝土叠合梁的滞回性能与恢复力模型研究

型钢混凝土叠合梁的滞回性能与恢复力模型研究预制装配式结构以其设计灵活、工业化生产、装配式施工和有利于保护环境的优势在近些年来受到土木工程领域的关注。
本课题组基于型钢混凝土结构优异的抗震性能,采用部分预制部分现浇的设计思路,设计了三个系列型钢混凝土叠合梁试件,对各试件进行了低周反复荷载作用下的试验研究。
并综合分析现浇混凝土强度、剪跨比、二次浇筑的腹板类型以及腹板截面形式4个试验参数对型钢混凝土叠合梁滞回性能的影响。
结果表明:剪跨小的试件的滞回曲线呈现出轻微的反“S”形,而剪跨比大的试件的滞回曲线呈现饱满的梭形。
当加载至屈服以后,各试件均存在较为明显的刚度退化现象,各试件的骨架曲线具有较为明显的三折线特征,分别为达到屈服前的弹性阶段、从屈服到极限的强化阶段以及从极限到破坏的破坏阶段。
本文通过对剪跨比较大试件的骨架曲线进行归一化处理,得到各段折线的方程表达式,同时采用理论方法对骨架曲线特征点进行计算,最后对循环加载过程中的刚度退化规律进行线性回归,得到统一的加、卸载刚度计算公式,从而建立型钢混凝土叠合梁的恢复力模型。
通过计算曲线与试验曲线对比发现,该恢复力模型具有较好的适用性。
最后本文通过有限元计算软件ABAQUS建立型钢混凝土叠合梁的数值模拟计算模型,结果发现数值模拟计算曲线与试验曲线大致吻合,证明了此数值模拟方法的可行性。
混凝土梁的滞回性能与耐久性分析

混凝土梁的滞回性能与耐久性分析混凝土梁作为建筑结构中常见的承载元素,其滞回性能与耐久性是评价其性能的重要指标。
本文将深入分析混凝土梁的滞回性能与耐久性,并探讨在实际工程中如何提高其性能。
一、混凝土梁的滞回性能分析滞回性能是指在梁受到外部荷载作用下,结构发生塑性变形的能力。
混凝土梁的滞回性能直接关系到结构的抗震性能和承载能力。
滞回性能的好坏主要取决于混凝土的本构模型和梁截面形状等因素。
1.混凝土的本构模型混凝土在受力过程中的应力应变关系可以用本构模型来描述。
常见的本构模型有弹性模型、塑性模型和本构模型。
弹性模型假设混凝土是具有线性弹性特性的材料,塑性模型则假设混凝土具有完全塑性特性。
而本构模型则是将混凝土的弹性和塑性性质有效结合起来,能较为准确地描述混凝土的滞回性能。
在实际工程中,可以根据需求选择适合的本构模型进行分析。
2.梁截面形状混凝土梁的滞回性能还与其截面形状有关。
一般来说,截面形状越复杂,梁的滞回性能越好。
这是因为复杂的截面形状可以提供更多的位移储备和变形容量,从而增加梁的滞回性能。
在设计中,可以通过在截面中设置构件如钢筋、加固板等来改善梁的截面形状,进而提高其滞回性能。
二、混凝土梁的耐久性分析耐久性是指混凝土梁在长期使用过程中抵抗外界环境、荷载和破坏因素的能力。
混凝土梁的耐久性直接关系到结构的使用寿命和安全性,因此对其进行分析和保护至关重要。
1.混凝土配合比设计混凝土的配合比是指混凝土中水、水泥、骨料等材料的比例。
混凝土的质量和性能主要取决于配合比的合理与否。
在设计中,应合理确定混凝土的配合比,以满足结构的设计要求,并提高混凝土的抗渗透性和抗冻融性等性能,从而提高混凝土梁的耐久性。
2.混凝土保护层设计混凝土梁的外部保护层可以有效保护梁体不受外界侵蚀和损害,提高其耐久性。
保护层的设计要考虑到环境条件、使用年限等因素,并采用合适的防护材料和技术手段进行施工。
同时,在使用过程中应定期检测和维护保护层,确保其有效性。
方钢管混凝土框架加固后的滞回性能试验与理论研究

cr l r i r t n lv lo d h o g u e c n et s o r i f r e e - o r wo b srd l s e b a ,a d o fr d i e et a i e e l a ,tr u hq i s e c t f e n o c dt ef o - e ta d e t l u ef me n fe e c e o e r h l t e t r
维普资讯
第3卷 第6 5 期
Vl .5 No 6 0 3 1 .
河 北
业
大 学
学 报
20 06年 1 2月
De e e 0 6 c mb r 2 0
J 0UR NAL 0F HE BEI UNI RS T 0F TE VE I Y CHN0L0GY
的框 架的 延 性 和耗 能 能力 ,得 到 具体 的 实验 数 据 以便 在 实 际工 程 中得 到应 用 .
关 键
词
方钢管 混凝土;耗能能力;滞 回性能;拟静 力试验
T 3 89 U 9, 文献标识码 A
中图分类号
Re e r h O h o y a d T s o se e i h v o f s a c f e r n e t n Hy tr t Be a i rO T c Co c e e fl dRe t n u a t e u u a r m ea trCo s l a e n r t . l ca g lrS e l b lr a fe n o i t d i e T F e
钢框架梁柱组合节点滞回性能有限元分析_石永久

第32卷第3期土木建筑与环境工程Vo l .32No .32010年06月Jo urnal o f Civil ,A rchitectural &Environm ental Engineering Jun .2010钢框架梁柱组合节点滞回性能有限元分析石永久,王 萌,王元清,施 刚(清华大学土木工程系,北京100084)摘 要:钢框架组合节点考虑楼板组合效应后,其承载能力大幅提高,节点区刚度相应增大,可能对抗震造成不利影响。
采用通用有限元软件ABAQ US 建立非线性精细有限元模型,并对单元选取,螺栓受力行为和材料的应力应变关系及损伤模型的确定进行详细说明。
结合国内外已有的钢框架组合梁节点拟静力试验,验证了非线性有限元模型的正确性和适用性。
试验和有限元分析结果均表明:考虑楼板的组合效应之后,该类型节点的刚度和承载力均有较大幅度提高,承载力提高幅度约为26%,节点区弹性刚度提高了30%左右;在静力往复荷载作用下,该类型节点的滞回曲线较为饱满,耗能能力强,具有良好的抗震性能。
关键词:钢框架组合节点;有限元分析;滞回曲线;承载力;损伤退化中图分类号:TU391 文献标志码:A 文章编号:1674-4764(2010)03-0001-07FEM Analysis on Cyclic Behavior of Steel Frame -Composite ConnectionsSHI Yo ng -jiu ,WANG Meng ,WAN G Yu an -qing ,SHI Gang(Department of Civ il Enginee ring ,T sing hua U nive rsity ,Beijing 100084,P .R .China )A bstract :T he capacity and stiffness of the steel frames are improved sig nificantly considering slab com po site effect w hich may cause bad effects on the seismic .Efficient and accurate FEM of ABAQ US w as pro po sed fo r numerical simulatio n .A nd the selectio n of elements type s ,the material stre ss -strain relationship and damage m odel w ere made a detailed description .No n -linear finite element mo del w as approved with existing steel frame -com po site co nnectio ns quasi -static test home and abroad .It is show n that the capacity o f this ty pe co nnections is improved by nearly 26%and the stiffness by 30%.A nd this ty pe o f connections have m ore full hy steretic curve with high ene rg y -consuming ability and good seismic performance .Key words :S teel Frame -Co mposite Co nnections ,finite element analy sis ,hy steretic curve ,bearing capacity ,damage deg radatio n 在多高层钢框架中最常用的刚性连接方式即为梁翼缘与柱焊接、梁腹板与柱上耳板用高强度螺栓连接。
型钢混凝土柱滞回特性的有限元分析

中图分类号 : U3 2 1 T 9 .
文献标识码 : A
引言
1 利用 非线 性 弹簧单元 C mbn 9 C mb 3 ) o i , o i 。这 两种 弹簧单 3 n
并且 有多种滑移模 地震是迄今 为止对人 类生 活威胁 最大 的 自然 灾害 之一 。一 元可以方便地设定 界面上 的剪力一 滑移 关系 , 型可供选择 , 是一种效果理想的界面单元形式 。 次大地震在短短数秒 间造 成 的破 坏有 可能构 成对 人类文 明 的毁 2 接触单元法 。在混凝土和型钢 表面可能发 生脱离 , ) 界面上 灭性打 击 , 给 人们 造 成 巨 大 的心 理 恐惧 。因 此 , 震 区 的建 也 地 混凝土 和型钢之 间的接触就需 ( ) 构 筑物应具有 良好 的延性 与耗 能性能 , 型钢混凝 土结 构恰恰具 又没有设置剪力连接件 的情况下 ,
分析。 ’
引
引疽
触分析较好 , 效率和收敛速度都要高于其他的接触形式_ 。 其 2 J
2 A S S有 限元 分析 结果 NY
2 1 滞 回 曲 线 .
2 4 0 0
l6 ∞
8o 0 0
—
8o 0
—
l6 ∞
6 . —3 5 —1 . l . 7. 2 5 25 7. 2 5 2 5 3 56
碳 纤 维布 在 混 凝 土 结 构 加 固工 程 中 的应 用
陈 健
摘 要: 根据 工程的具体情况 , 定 了碳 纤维布加 固混凝土 的技术 方案, 确 介绍 了碳纤维布 的设计 方法 , 论述 了碳 纤维布 的
图 2 型钢 混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回曲线
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表 1 钢材材性试验结果f I 】
图 1 试 件 详 图
1 有 限元模 型 . 2
型钢 混 凝土 框 架 中 , 钢采 用三 维 8节 点 缩减 积 分单 元 C D R单 元 模 拟 , 凝土 采 用 三维 8节点 缩 减 型 38 混 积分单 元 C D R单元 模 拟 . 38 钢筋 采用 结 点线 性 三维 桁 架单 元 T D 3 2单元 模 拟 。采 用接 触模 拟 型钢 与混 凝 土
土 结构 相 比 , 可有 效地 减小 构 件截 面 , 扩大 使用 空 间 , 经济 效果 好 。施 工时 , 骨架 可作 为 承重 骨架 , 钢 承受 模
板、 湿混 凝 土等荷 载 , 可进 行立体 施工 , 高 了施工 进度 。 提 目前 , 内外 学者 对 型钢混凝 土 柱 、 、 点及 框架 的承 载力 、 回性 能 等进行 了系 统研究 【 】 针对 型 国 梁 节 滞 l, _ 而 ” 钢 混凝 土框架 结 构 的有 限元模拟 研究 成果 则较 少 。 于通用 有 限元 程 序 AB Q S混凝 土及 型 钢面 与混凝 土 鉴 A U 接 触方 面具 有 良好 的收敛性 , 文选 用 该程 序对 文 献【 1 钢混凝 土 框架低 周 反 复加 载试 验进 行数 值 模拟 , 本 l】 型 验证 了有 限元 模 拟 的可行性 。在 此基 础上 , 统地研 究 了不 同设计 参数 对 S C 系 R F结构 滞 回性 能的影 响规 律 。
第 2 4卷
21 0 1年 o 3月
第 1期
苏州 科 技 学 院学 报 ( 程技 术 版 ) 工
Vo . 4 12
No .1
J u a f u h uU i ri f ce c n e h ooy E gn eiga dT c n lg ) o r l z o nv s yo in ea d T c n lg ( n i e r n e h oo y n oS e t S n
【 稿 日期 ] 0 1 0 — 0 收 2 1- 2 2
[ 基金项 目] 国家 自然科学基金项 目(17 2 8 5084 )
[ 者简介】 作 薛黎 明 (9 5 )男 , 苏 苏 州 人 , 士 研 究 生 。 1 8一 , 江 硕
2 2
苏 州科 技 学 院学报 ( 工程技 术 版 )
试 验结 果 的对 比 分析 , 证 了有 限 元 模 型 的 合 理 性 。然 后 就 系 统 的对 型钢 强 度 、 凝 土 强 度 、 箍 率 和 纵 向配 筋 率 等 验 混 配
参 数 对 型钢 混 凝 土 框 架 滞 回性 能 的影 响进 行 对 比分 析 。 果 表 明 , 钢 强 度 、 凝 土 强 度 对 结 构 承 载 力影 响较 大 , 结 型 混 配 箍 率 、 向 配 筋 率 影 响较 小 。 纵 关 键 词 :型 钢 混凝 土框 架 ; 回性 能 ; 限 元 分 析 滞 有 中 图分 类 号 : U 9 . T 32 4 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 : 6 2 0 7 (0 1 0 — 0 10 17 — 69 2 1 ) 10 2 — 6
() 凝 土 a混
( ) 钢及 钢 筋 b型
图 2 有 限元 分 析 模 型
1 . 混 凝 土 本 构 模 型 3
在 有 限元 分析 中 , 料本 构模 型选 取 的是 否合 理 直接关 系到模 拟 结果 是 否 准确 。本 文选 用 A A U 材 B Q S程 序 自带 的混 凝土 损伤 本构 模 型 , 中混凝 土 的应 力 一 变 采用 我 国《 凝 土 结构 设计 规 范) B 0 1 — 0 2所 其 应 混 ) 5 0 0 20 G
1 有 限元模型 的建立
11 试 验试 件 .
S C框 架有 限元模 型参 照文 献[ 1 验试 件 的实 际几 何 尺寸 、 料属性 及 边界 条 件等 建 立 , 将该 试 件 R 1】 试 材 并 在本 文分 析 中编号 为 B S 。 A E 具体 尺寸及 构 件配 筋 见 图 l 混凝土 轴心 抗压 强度 为 = 7 1 / 2轴 心抗 拉 。 2 . mm 2 N
Ma . 2 1 r 0 1
型钢混凝土框架滞 回性能分析
薛黎 明 , 于安 林 , 孙 国华
( 州科 技 学 院 江 苏 省 结 构 工 1
摘
要: 采用通用有 限元程序 A A U B Q S建立 了非线性有限元模型 , 研究 了型钢混凝土框架 的滞 回性 能 , 通过 与文献
2 l 0 l
之 间 的相 互 作用 , 中切 向属性 采用 罚 函数 来反 应两 者之 间 的滑移 。试 件加 载方 式采 用静 力 加载 方案 , 一 其 第
个 荷 载 步施 加 竖 向荷载并 保持定 值 , 二个 荷载 步在 框架 梁柱 节点 施加 位移 , 第 约束 型钢柱 底部 节点 所有 自由 度来 反应 试 件实 际 的边界 条件 。有 限元 模 型及 网格 划分 见 图 2 。
型钢 混 凝 土框 架(te R if cdC n rt Fa e S C )是 在 混凝 土 构 件 中配 置 型 钢形 成 的一种 组 合 Sel eno e o ce rm , R F 。 . r e 结 构 , 有 承载力 高 、 具 抗侧 刚度 大 、 性及 耗能 性 能好 、 延 防火及 防腐 性能 佳等 优点 , 多 、 在 高层 建 筑 中得到广 泛 的应用 。与钢 结构 相 比 , 型钢 混凝 土结构 可 节省 钢材 , 降低 造价 , 防火 和防腐 方 面有 明显优 势 。 在 与普 通混 凝