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本文在确定了往复应力作用下钢管混凝土的钢材和核心混凝土的应力-应变关系的基础上,利用纤维杆元模型,有限元模型对钢管混凝土Y形柱和十字形钢梁连接的节点的荷载-位移滞回关系曲线及其骨架曲线进行了计算,并与试验结果进行了比较。结果表明：由纤维杆元模型与试验所得的低周反复荷载作用下的骨架曲线极为相似,但在峰值荷载后差异较大;由纤维杆元模型和有限元所得的在低周反复荷载作用下滞回曲线也与在反复荷载作用下试验所得的结果相一致。纤维杆元模型能准确地预测节点的弹塑性行为和整体抗震性能,可用于节点滞回性能的非线性参数分析研究。在此基础上研究了方钢管混凝土柱的轴压比,宽厚比及核心混凝土强度对节点受力性能的影响。 相似文献
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采用地震工程开源模拟软件OpenSees（Open System for Earthquake Engineering Simulation）对CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料）布加固高强钢筋混凝土方柱的抗震性能进行了数值分析。采用Steel02Material和Concrete02Material材料本构模型模拟了CFRP布加固高强混凝土方柱的抗震性能;在此基础上,进一步研究了轴压比和剪跨比这2个因素对试件抗震性能的影响。将所得数值分析结果与相同条件下的试验结果对比后发现：基于Steel02 Material和Concrete02 Material材料本构,利用OpenSees,可以较好地模拟CFRP布加固高强混凝土方柱的抗震性能,并且与试验结果（滞回曲线、骨架曲线、水平承载力和位移延性系数）能够较好地吻合,从而说明该数值分析方法还可以准确地反映出轴压比和剪跨比对高强混凝土柱抗震性能的影响规律。 相似文献
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结构阻尼与材料阻尼的关系 总被引：4，自引：1，他引：4
针对固体材料在弹性阶段的内阻尼,采用材料粘弹性本构关系,通过有限单元法建立了考虑剪切变形影响的杆单元阻尼矩阵,得到了材料拉压粘滞系数和剪切粘滞系数之间的关系。我们可以通过实验测试材料的损耗因子或粘滞阻尼系数(材料阻尼),像结构质量矩阵、刚度矩阵一样通过比较确切的计算得到弹性阶段结构内阻尼的阻尼矩阵(结构阻尼),而且此阻尼矩阵既基于材料阻尼实验测试,又便于数学处理,且物理意义明确。其次,本文分析了材料阻尼对结构阻尼比影响,得到了材料损耗因子与结构模态阻尼比间的关系,并通过10层钢筋混凝土剪切型框架结构进一步给出了具体的数值结果。 相似文献
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为了全面研究工程水泥基复合材料（ECC）加固桥墩的抗震性能,对采用聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料（PVA-ECC）加固的桥墩进行了拟静力试验。并基于有限元分析软件OpenSees建立了数值模型,通过对比数值模拟结果与试验结果,验证有限元分析的有效性,在此基础上对PVA-ECC加固桥墩进行数值参数分析,探讨轴压比、新旧材料厚径比及体积配箍率变化对桥墩抗震性能的影响规律。结果表明:数值模拟的滞回曲线与骨架曲线和试验基本吻合;与普通混凝土桥墩相比,新旧材料厚径比为0.10时,即可获得优异的延性性能,ECC加固的桥墩变形性能显著提升,极限位移提高,滞回曲线更加饱满,抗震性能更加优异。对于高轴压比情况,为了确保ECC加固桥墩的延性性能,应根据实际情况增加新旧材料厚径比;ECC材料可部分替代箍筋作用,适用于箍筋配置不足的桥墩加固,PVA-ECC具有较好的工程抗震加固的作用。 相似文献
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混凝土灌芯纤维增强石膏板T形节点构件抗震性能试验研究 总被引：6，自引：0，他引：6
本试验对4组混凝土灌芯纤维增强石膏板T形纵横墙节点构件进行了低周反复试验研究,分析了混凝土灌芯纤维增强石膏板T形节点构件在水平低周反复荷载和常竖向荷载共同作用下的抗震性能(包括承载能力、变形能力、刚度退化、滞回环和耗能能力)以及结构的破坏特征,并对不同配筋形式的构件作了相应对比分析,得出了混凝土灌芯纤维增强石膏板T形节点构件配置水平拉接筋形式可以取代配置箍筋形式和抗剪性能优于普通砌体纵横墙节点构件的结论,为混凝土灌芯纤维增强石膏板结构的纵横墙节点抗震设计提供一定的试验依据和理论指导。 相似文献
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本文通过对水平反复荷载作用下4根钢管自应力混凝土柱和2根普通钢管混凝土柱的抗震性能试验研究,分析了两种钢管混凝土的荷载-挠度(P-Δ)滞回曲线和骨架曲线特点,从而进一步阐述了轴压比、自应力大小和混凝土强度等因素对钢管混凝土抗震性能的影响。试验结果表明,影响柱抗震性能的最主要因素是轴压比和自应力。随着轴压比的增加,钢管自应力混凝土位移延性系数下降;而自应力的存在不仅提高了反复荷载作用下钢管混凝土的极限水平承载力,同时也使其延性系数得到显著的增加。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(4)
在高阻尼混凝土带暗支撑剪力墙研究的基础上,本文尝试在塑性区用部分高阻尼混凝土代替全部由高阻尼混凝土浇筑的剪力墙。为了进一步提高阻尼混凝土剪力墙的延性,提出了用具有超高延性高阻尼ECC在塑性区部分浇筑的剪力墙结构。为了准确把握部分高阻尼带暗支撑剪力墙的抗震性能,本文设计并完成了1片部分高阻尼带钢筋暗支撑剪力墙及1片部分高阻尼ECC带钢筋暗支撑剪力墙的低周反复加载试验,得到了2片剪力墙在低周反复荷载作用下的破坏模式、承载力、滞回曲线和耗能能力等抗震性能指标。通过与普通高阻尼混凝土带暗支撑剪力墙试验结果的对比,论证了部分高阻尼带暗支撑剪力墙的可行性,并应用有限元分析软件ABAQUS进行了数值模拟。结果表明:与高阻尼混凝土带暗支撑剪力墙相比,部分高阻尼混凝土剪力墙的承载力、延性和耗能降低不大。与部分高阻尼混凝土带暗支撑剪力墙相比,即使在较高轴压比下,部分高阻尼ECC剪力墙的承载力、刚度和耗能能力也有大幅度的提高,抗震性能得到显著改善。 相似文献
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在混凝土中加入高阻尼掺料,从而有效地提高钢筋混凝土结构自身的阻尼比,这是从材料角度出发的一种新的结构振动控制方法。本文利用聚合物的高阻尼特性和材料的表面改性技术,在普通钢筋混凝土柱中掺加一定数量的苯丙乳液和改性的硅粉,制作了3组单层两榀混凝土框架;然后对其进行了试验研究,测定了框架结构的阻尼比和频率等动力特性;并且研究和比较了不同地震动下高阻尼混凝土框架的相对位移和绝对加速度反应。试验结果表明:改性硅粉和苯丙乳液的加入均可以提高混凝土框架结构破坏前后的阻尼比,分别提高52.4%、82.3%和27.5%、42.5%;改性硅粉可以有效地提高混凝土框架结构破坏前后的刚度,分别提高5%和15%~50%;虽然苯丙乳液的加入降低了混凝土框架结构的初始刚度,大约降低17%,但却提高了混凝土框架结构破坏后的残余刚度,提高大约10%~20%。改性硅粉和苯丙乳液的加入对于混凝土框架结构地震反应的减振控制起到了很好的作用。 相似文献
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This paper presents the results of an experimental study on the determination of damping characteristics of bare, masonry infilled, and carbon fiber reinforced polymer retrofitted infilled reinforced concrete (RC) frames. It is well known that the masonry infills are used as partitioning walls having significant effect on the damping characteristics of structures as well as contribution to the lateral stiffness and strength. The main portion of the input energy imparted to the structure during earthquakes is dissipated through hysteretic and damping energies. The equivalent damping definition is used to reflect various damping mechanisms globally. In this study, the equivalent damping ratio of carbon fiber reinforced polymer retrofitted infilled RC systems is quantified through a series of 1/3‐scaled, one‐bay, one‐story frames. Quasi‐static tests are carried out on eight specimens with two different loading patterns: one‐cycled and three‐cycled displacement histories and the pseudo‐dynamic tests performed on eight specimens for selected acceleration record scaled at three different PGA levels with two inertia mass conditions. The results of the experimental studies are evaluated in two phases: (i) equivalent damping is determined for experimentally obtained cycles from quasi‐static and pseudo‐dynamic tests; and (ii) an iterative procedure is developed on the basis of the energy balance formulation to determine the equivalent damping ratio. On the basis of the results of these evaluations, equivalent damping of levels of 5%, 12%, and 14% can be used for bare, infilled, and retrofitted infilled RC frames, respectively. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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等效线性化方法是计算结构弹塑性地震反应的实用方法.通过对几种等效线性化方法的比较分析,提出了基于FEMA440 （2005）计算等效刚度和等效阻尼比的等效线性化方法;分别采用静力弹塑性分析方法和等效线性化方法,分析了局部使用高性能纤维增强混凝土新型框架结构的弹塑性地震反应.结果表明,两种方法所得结构的地震反应均比较接近.因此,本文建议的等效线性化方法能够较好地预测新型框架结构的弹塑性地震反应. 相似文献
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结构弹塑性反应可用等效线性化方法中的等效刚度和等效阻尼比进行计算。为研究钢筋混凝土剪力墙的等效刚度和等效阻尼比,通过分析剪力墙的力-位移简化四折线滞回模型,推导了其屈服点和峰值点的等效刚度、等效周期和等效阻尼比的计算公式。为验证其准确性和适用性,采用提出的峰值点等效刚度、等效阻尼比公式和FEMA 440建议的公式,分别计算了42片钢筋混凝土剪力墙试件的等效刚度和等效阻尼比,并进行了对比分析。结果表明:提出的计算公式和FEMA 440建议的公式所得到的等效周期和等效阻尼比值与试验值比较吻合,因此,所提出的计算剪力墙的等效周期和等效阻尼比的公式较为合理。 相似文献
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钢纤维混凝土低剪力墙抗震性能试验研究 总被引：2，自引：1，他引：1
对不同钢纤维体积率、相同钢纤维混凝土强度的5个钢筋钢纤维混凝土低剪力墙试件以及不同钢纤维混凝土强度、相同钢纤维体积率的2个钢筋钢纤维混凝土低剪力墙试件,进行了低周反复荷载作用下的试验研究,分析了剪力墙的延性、滞回性能和耗能能力等,研究了钢纤维体积率和钢纤维混凝土强度对钢筋钢纤维混凝土低剪力墙的延性及耗能能力的影响.试验和分析结果表明:掺加钢纤维的钢筋混凝土低剪力墙的延性、耗能能力都比普通钢筋混凝土低剪力墙明显提高,抗震性能良好. 相似文献
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现代无金属地磁观测室建造试验研究 总被引：2，自引：1，他引：2
结合中国地震局地磁观测室建造的实际需要，利用美国赫氏公司的高科技碳纤维材料，进行了无磁复合碳纤维混凝土板承载力试验研究，介绍了试验研究的主要过程和试验分析结果，充分显示了纤维混凝土应用于地磁观测室建造的可行性和合理性。 相似文献
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为了解决圆钢管轻集料混凝土梁与混凝土桥墩的整体连接问题,共设计了穿心钢筋、穿心钢筋加弯矩传递板和穿心工字钢3种节点连接形式,采用拟静力试验研究了刚节点在低周反复荷载作用下的抗震耗能性能。试验结果表明,3种节点都具有良好的抗震耗能性能,等效粘滞阻尼系数都超过了钢筋混凝土结构要求的0.1,延性系数都大于规范规定的2;在节点屈服以后,3种节点仍然具有一定的承载力,其中穿心钢筋和穿心工字钢节点的延性系数和等效粘滞阻尼系数基本相同,穿心钢筋加弯矩传递板较其他2种刚节点稍差。 相似文献
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A numerical procedure for a dynamic non-linear finite element analysis is proposed here to analyse three-dimensional reinforced concrete shear wall structures subjected to earthquake motions. A shear wall is modelled as a quasi-three dimensional structure which is composed of plane elements considering the in-plane stiffness of orthogonal flange panels. The proposed constitutive model is based on the non-linearity of reinforcement and concrete in which the tension stiffening in tension and the degradation of stiffness and strength in compression of concrete after cracking are considered. The acceleration-pulse method, which is a kind of explicit analytical procedure, is employed to solve the non-linear dynamic equations, where the dynamic equation can be solved without stiffness matrix and so the iterative procedure is not necessary for descending portion of stress–strain relationship caused by cracking and softening after compressive strength in concrete. The damping effect is considered by assuming equivalent viscous damping which can give good cyclic behaviours of inertia force vs. displacement relationships. This analytical method was applied to a test specimen of a reinforced concrete shear wall with a H-shaped section which was vibrated up to failure by using a large-scale shaking table with high -performance in Japan. The test was performed as one of the dynamic model tests for evaluation of seismic behaviour of nuclear reactor buildings. The calculations were performed sequentially from the elastic range to failure. The comparison with the test results shows that this approach has good accuracy. © 1997 by John Wiley & Sons Ltd 相似文献
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