新型外包钢组合梁框架结构抗震性能试验

高强钢筋混凝土框架梁柱组合件抗震性能试验研究的开题报告一、研究背景随着近年来地震频发的情况，建筑结构的耐震性成为了各国城市建设的重点方向。

在钢筋混凝土结构中，梁柱组合件作为结构的主要承载构件，其抗震性能直接关系到整体结构的耐震水平。

高强钢筋混凝土框架梁柱的耐震性能研究一直是建筑结构力学领域的重要研究方向。

在目前的国内外研究中，对于高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能研究还存在一些亟待解决的问题。

二、研究内容本研究拟通过试验研究的方式，探究高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能。

具体研究内容如下：1.设计高强钢筋混凝土框架梁柱组合件试件，确定试验方案。

2.进行高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能试验，获取试验数据。

3.利用试验数据，分析高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能。

4.比较高强钢筋混凝土框架梁柱组合件与传统梁柱组合件的抗震性能，探讨高强钢筋混凝土的应用前景。

三、研究方法本研究将采用试验研究的方法，通过设计高强钢筋混凝土框架梁柱组合件试件，进行抗震性能试验，并通过数据分析得出高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的性能指标，以此评价其抗震性能。

四、研究意义本研究将探究高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能，对于改进和提高钢筋混凝土结构的设计、施工和抗震性能具有重大意义。

一方面，本研究将为高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的实际应用提供科学依据，并为其在实际工程中的设计和施工提供技术支持；另一方面，本研究将为建筑结构的抗震设计提供一定的参考依据，为建筑结构的耐震性能提升提供理论支持。

五、预期成果本研究预期将完成高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的试验工作，获取试验数据，分析高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能，并与传统的梁柱组合件作比较分析，得出高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的性能指标，为钢筋混凝土结构的设计和施工提供技术支持，并为建筑结构的抗震设计提供一定的参考依据。

工程结构抗震实验报告1. 引言地震是一种常见的自然灾害，给人们的生命财产造成了巨大的危害。

为了提高工程结构的抗震性能，进行抗震实验是非常必要的。

本次实验旨在研究不同工程结构在地震发生时的动力响应，并比较各结构的抗震性能。

2. 实验目的1. 了解不同工程结构在地震作用下的响应情况；2. 对比不同工程结构的抗震性能；3. 分析工程结构的抗震配置对其抗震性能的影响。

3. 实验内容本次实验采用了三种常见的工程结构：砖混结构、钢结构、混凝土框架结构。

每种结构都进行了相同的抗震配置，如使用了抗震设计软件进行抗震设计、采用了特殊的受力连接件等。

实验中首先对每种结构进行了抗震性能检测，然后在地震模拟台上进行了不同地震动作用下的动力响应测试。

4. 实验结果与分析4.1 抗震性能检测结果在进行地震模拟之前，对每种结构的抗震性能进行了检测。

结果显示，三种结构的抗震性能都符合设计要求，并满足国家相关抗震规范。

4.2 动力响应测试结果在进行不同地震动作用下的动力响应测试时，测量了每种结构的加速度、位移以及应变等参数。

结果显示，三种结构都受到了地震动力的作用，产生了一定的动力响应。

具体地，砖混结构的加速度响应相对较大，而钢结构的位移响应相对较小。

混凝土框架结构表现出了较好的整体刚度和抗震性能。

4.3 结果分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 砖混结构的抗震性能相对较弱，容易受到地震动力的影响；2. 钢结构在地震中具有较好的位移控制能力，能够减小结构的破坏程度；3. 混凝土框架结构在地震中表现出了较好的整体刚度和抗震性能。

5. 实验结论本次实验主要研究了不同工程结构在地震发生时的动力响应情况，并比较了它们的抗震性能。

根据实验结果，可以得出以下结论：1. 不同工程结构在地震中表现出了不同的动力响应特点；2. 钢结构在地震中具有较好的位移控制能力；3. 混凝土框架结构具有较好的整体刚度和抗震性能。

6. 改进建议根据实验结果，可以提出以下改进建议：1. 对于砖混结构，可以通过增加加固措施，如增加在结构中的钢筋数量等，提高其抗震性能；2. 钢结构可以进一步研究改进其位移控制能力，减小结构在地震中的破坏程度；3. 混凝土框架结构的抗震性能较好，可以继续进行相关研究，探索其应用范围和优化设计方案。

第26卷第5期2005年9月江苏大学学报(自然科学版)JournalofJiangsuUniversity(NaturalScienceEdition) Vol.26No.5Sep.2005外包钢-混凝土组合梁正截面受弯承载力试验胡吉,石启印,李爱群112(1.江苏大学理学院,江苏镇江212013;2.东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏南京210096)摘要:针对普通钢-混凝土组合梁存在的跨度不大、混凝土与型钢之间滑移、横向稳定性差等问题,提出一种新型的组合梁———外包钢-混凝土组合梁.为研究其抗剪性能,进行了三根足尺简支梁的试验,通过对构件静载试验结果的分析,认为外包钢-混凝土组合梁比同跨度普通组合梁具有更大跨高比及抗剪能力.基于组合梁弹性理论和简化塑性理论,提出新型组合梁的正截面承载力的建议计算公式,计算值与试验结果吻合良好.根据试验结果,提出适于外包钢-些工程构造措施.关键词:钢-混凝土组合梁;组合抗剪性能;;中图分类号:TU398;TU31711文献标识码:)05-0457-04entngcapacityofnormalcross2sectioninsteel2encasedconcretecompositebeamsHUJi,SHIQi2yin,LIAi2Quntion,SoutheastUniversity,Nanjing,Jiangsu210096,China)112(1.FacultyofScience,Jiangs uUniversity,Zhenjiang,Jiangsu212013,China;2.KeyLabofRCandPCStructureofMinistry ofEduca2Abstract:Aimingatsomeexistedproblemsofcommonsteel2concretebeam,anewtypeofcom positebeam,steel2encasedcompositebeam,isproposed.Tostudyitsanti2shearcapacity,expe rimentshavebeendoneonthreefullsizesimplesupportedsamples.Byanalyzingtheexperimen talresultsunderstaticloaditisfoundthatthiskindofbeamhaslargerspan2heightrateandbettera nti2shearperformance.Basedonthetheoryofcompositeelasticbeamandthesimplifiedplastic theory,atheoreticalformulaisproposedforthebearingcapacityofnormalsectionofthisnewty pebeam,whichprovestobeingoodagreementwiththeexperimentalresults.Accordingtothee xperimentalresults,somesuitableconstruc2tionmeasuresareproposedtofacilitateitsapplicat ioninrealengineering.Keywords:steel2encasedconcretecompositebeam;compositeanti2shearcapacity;bendingc apacity;plastictheory在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的钢-混凝土组合梁,它兼有钢结构的受拉性能较好和混凝土结构的受压性能较好的优点,形成强度高、刚度大、延性好的结构形式,广泛地应用于楼盖体系中.但实践表明,该种形式的组合梁存在以下问题[1]得很大,一般不超过316m;②混凝土与型钢之间的连接没有得到很好的解决,两者之间的滑移和掀起不容忽视;③截面的横向稳定性差,型钢腹板在支座处容易发生失稳.针对钢-混凝土组合梁上述缺点,作者提出外包钢-混凝土组合梁形式.该种结构形式的组合梁:①受压型钢板跨度的影响,梁的跨度不宜做收稿日期:2005-02-28基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2004064);江苏省建设厅基金资助项目(JS200321)作者简介:胡吉(1966-),女,上海人,工程师(huji@),主要从事土木工程实验与测试研究.石启印(1964-),男,陕西渭南人,副教授(shiqiyin@),主要从事工程结构抗风抗震研究.458江苏大学学报(自然科学版)第26卷与传统组合梁的区别在于:以较厚钢板做底板,腹板采用较薄的冷弯薄壁型钢,两者通过焊缝连接形成U形截面,然后在U形截面内浇注混凝土,作为T形组合梁的肋部,翼缘为现浇板,钢与混凝土通过可靠的剪力连接件共同工作.这种结构形式的优点在于:钢梁可以在工厂装配,根据需要截面可做成各种形状,如Z型、U型、L型等.填充混凝土及布置的拉结钢筋加强了梁的整体性和稳定性,提高了梁的刚度,对于抵抗板与梁交界面处的纵向剪力起到了一定的作用,在北京银泰中心大楼楼盖体系方案设计中被采用.1试验111试件制作试验共设计外包钢-混凝土足尺简支梁3根,详细情况见表1和图1,材性试验见表2. 表1试件设计参数Tab.1Designedparametersofthesample编号SBD-1SBD-2SBD-3fck/MPa311729172618抗剪措施翼缘栓钉<18@360,底板栓钉<18@350,抗剪钢筋<8@250翼缘栓钉<18@350,底板栓钉<18@440,抗剪钢筋<8@250翼缘栓钉<18@350,底板栓钉<18@440,抗剪钢筋<8@250其他措施翼缘外翻80mm,配<18@450的拉条翼缘外翻80mm,配<18@500的拉条翼缘外翻80配<18@500的拉条表2Tab.2Mechanical试件厚度/mm41418试件宽度/mm30计算面积/300254254/410360365340400380/MPa500450595515585580伸长率/%30.027.016154.023.022.0弯曲试验(180°2a)合格合格合格为一个加载等级.11212测点布置量测应变的电阻应变片贴在梁跨中截面的型钢底板、腹部、钢筋、混凝土表面,以便了解外包钢-混凝土组合梁构件型钢、钢筋、混凝土的受力状态.型钢应变片、钢筋应变片标距为3mm×5mm,混凝土表面应变片标距为5mm×100mm.在加载过程中,应变片数据采用应变箱自动采集仪联机获取.另在支座、加载点和跨中位置布置百分表测量加载过程中构件的变形,试验装置见图2.应变片布置在跨中部位,截面厚度、混凝土板宽度以及型钢底板宽度的方向.图1构件截面示意图Fig.1Cross2sectionofcompositepart设计说明:混凝土强度等级均为C30,翼缘板内双向温度钢筋为<8@200,底部钢板的型号为Q345,腹板的型号为Q235,拉条和抗剪螺栓型号为HRB335,横向钢筋为<8@200.112试验方案11211加载方式与装置试验采用人工加载,加载装置使用量程为500kN的油压千斤顶(已使用压力机标定).在加载位置安放反力架并固定于地槽,千斤顶位于反力架和组合梁之间,通过分配钢梁将荷载传递到梁顶,见图2.试验过程中,采用同步加载,在组合梁底部钢板屈服前,以10kN为一个加载等级,屈服后改为5kN图2试验装置图Fig.2Experimentsetting113试验现象(1)SBD-1梁第5期胡吉等:外包钢-混凝土组合梁正截面受弯承载力试验459加载至165kN(P/Pu=01569,PU为极限荷载)时,梁端部混凝土与外包钢之间出现细小竖向粘结滑移裂缝.加载至235kN(P/Pu=0181)时,混凝土翼缘板的侧面出现细小纵向裂缝.加载至290kN时(P/Pu=110),梁一侧靠近加载点附近的纯弯段内混凝土翼缘板被压碎.直至破坏,底部钢板与混凝土之间没有出现剪切滑移,但梁的挠度较大.(2)SBD-2梁加载至255kN(P/Pu=01879)时,梁端部填充混凝土和底部钢板之间出现粘结滑移裂缝,跨中钢梁腹板与混凝土翼缘板之间出现纵向细小裂缝.继续加载,裂缝开展不大.加载至290kN时(P/Pu=110),混凝土翼缘板被压碎,整个加载过程中组合梁的端部粘结滑移裂缝都不明显.(3)SBD-3梁加载至130kN(P/Pu=01464),.载至140kN(P/Pu)时加载至215kN(P/Pu=01768)时,梁一端端部填充混凝土与底部钢板之间出现横向粘结滑移裂缝,加载至235kN(P/Pu=01839)时,梁的另一端端部填充混凝土与底部钢板之间出现细微的横向粘结滑移裂缝.加载至280kN(P/Pu=110)时,混凝土翼缘板被压碎.三根梁的破坏形式均为正截面受弯破坏.114试验结果及分析11411荷载-挠度从图3可以看出,在底部钢板屈服之前,挠度基有明显的屈服台阶,构件的屈强比较小.图4跨中梁底部钢板荷载-应变Fig.4Load2strainrelationshiponbottomsteelplateatmiddlespan11413荷载沿截面高度变化从图5可以看出,组合梁截面的应变基本符合平截面假定.本上随着荷载的增加呈线性增大;在屈服荷载以后,荷载-挠度曲线的斜率逐渐变小,构件的刚度逐步下降,破坏时,梁的挠度较大,构件表现出良好的延性性能.图5跨中应变沿截面高度分布Fig.5Distributionofstrainalongheightofcrosssectionatmiddlespan2理论分析图3跨中截面荷载-位移曲线Fig.3Load2displacementrelationshiponcross2sectionatmiddlespan211假定(1)平面应变符合平截面假定[2];(2)混凝土板与钢梁间有可靠的连接,可忽略11412荷载-应变从图4可以看出,三根梁破坏时钢梁底部均早已屈服,钢材的塑性性能发挥充分,承载能力都较大,说明梁能很好地共同工作.SBD-1、SBD-2梁滑移的影响;(3)不计受拉区混凝土的作用[3];(4)材料的应力-应变关系采用现行设计规范公式,式中混凝土峰值应变ε0=01002,混凝土极限460江苏大学学报(自然科学版)第26卷应变εcu=010033,钢材屈服应变εy根据试验结果取值,钢材极限应变εsu=01025,已考虑钢材的塑性变形的发展.212计算公式(1)中和轴在U型钢截面内.屈服荷载、极限荷载进行计算,并将计算值与相应的试验值进行了对比,由表3可见,两者吻合良好.表3理论计算值与试验值对比Tab.3Comparisonofcalculatedandexperimentalresults屈服荷载极限荷载试件计算值试验值计算值/计算值试验值计算值/My/My/试验值Mu/Mu/试验值M/M(kN・m)(kN・m)m)Mu/Muyy(kN・m)(kN・SBD-1444123921845011416144031043013110670197511050611175901161413638106381061610019590192301997SBD-2SBD-3由图6可知混凝土及钢截面纤维的应变分别为εc=φ(yc-y)εs=φ(y′-yc)式中φ为截面曲率,yc为中和轴到混凝土翼缘板顶部的距离,εc为距离混凝土板顶部距离为y处的混凝土应变,εs为距离混凝土板顶部距离为y′处的钢材应变.混凝土的应力-应变方程为εεccσc=fcε-,c≤ε0σc=fc,0εc式中fc由式(1)、(2)可得到:混凝土所受压力C1=C2=Asc(1)3结论,可以得到-,延.(2)梁截面应变符合平截面假定.在完全剪切连接情况下,抗弯承载力可以根据弹塑性理论计算,并可忽略滑移的影响.参考文献(References)[1]范旭红,石启印,马波.钢-混凝土组合梁的研究()σdA,钢材所受压力∫σdA,钢材所受拉力T=σdA,式中A∫∫AccsASSssc为受压的钢材的面积,ASS为受拉的钢材的面积,σc为距离混凝土板顶部距离为y处的混凝土应力,σs为距离混凝土板顶部距离为y′处的钢材应力.由X方向平衡方程σcd A+Ac与展望[J].江苏大学学报(自然科学版),2004,25(1):89-92.FANXu2hong,SHIQi2yin,MABo.Developmentandperspectiveofsteel2concretecomposit ebeams[J].Jour2nalofJiangsuUniversity(NaturalScienceEdition),6X=0,C1+C2=T,即ASS∫cAsc∫σsdA=∫σsdA(3)2004,25(1):89-92.(inChinese)[2]张耀春,毛小勇,曹宝珠.轻钢-混凝土组合梁的试验计算出yc.对混凝土和钢截面分别取矩得到M=Ac研究及非线性有限元分析[J].建筑结构学报,2003,σ(y∫c-y)dA+σs(y-yc)dAAs∫(4)24(1):26-33.ZHANGYao2chun,MAOXiao2yong,CAOBao2zhu.Ex2perimentalstudyandnonlinearfin iteelementanalysisoflightweightsteel2concretecompositebeam[J].JournalofBuildingStru ctures,2003,24(1):26-33.(inChi2nese)[3]林于东,宗周红.帽型截面钢-混凝土组合梁受弯强度[J].工业建筑,2002,32(9):11-13,59.图6截面尺寸及应变分布Fig.6Dimensionofcross2sectionanddistributionofstrain (neutralaxisinsteelbeam)LINYu2dong,ZONGZhou2hong.Bendingstrengthofcap2stylesectionofsteel2concreteco mpositebeam[J].IndustrialConstruction,2002,32(9):11-13,59.(in(2)中和轴在混凝土板内.与(1)类似,可推导出相应的设计计算公式.213理论计算值与试验值比较应用上文推导的理论计算公式,对三根试件的Chinese)(责任编辑陈持平)。

about 7.0%, the ductility coefficient improves by 21.1%, the node rigidity and the degradation of bearing capacity has been improved. Therefore, this frame should be restrict the column axial compression ratio appropriately and be minimized the angle bolts margins within the required range in order to increase the joint stiffness, and improve the frame ductility.Another, three frame models were built by using ABAQUS finite element software in the test, The results of the simulation and the test were compared based on the analysis. the gap between the two results is range from 2.8% to 16.2%. On this basis, a composite frame of three-layer one-span was designed, forcing loads in the situation of frequently occurred earthquake and rarely occurred earthquake with quivalent base shear method. Ultimately the storey drifts of this frame meet the requirement of the seismic code.Key Words：Partially encased concrete composite column；Top-seat angles；Composite frame；Seismic behavior；Finite element analysis* This study is supported by the National Natural Science Foundation（51268042）目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 PEC柱的形式及优点 (1)1.2 梁柱节点的种类 (1)1.3 梁柱连接节点的典型构造 (2)1.3.1 刚性连接节点 (3)1.3.2 铰接连接 (3)1.3.3 半刚性连接 (3)1.4 半刚性连接钢框架的优越性 (4)1.5 研究与应用现状 (4)1.5.1 H型钢部分包裹混凝土组合结构 (4)1.5.2半刚性连接钢框架的试验研究现状 (5)1.5.3半刚性连接钢框架理论研究现状 (7)1.6PEC柱—钢梁角钢连接框架应用的主要问题 (8)1.7 课题提出背景及本文研究内容 (8)2 部分包裹混凝土柱半刚性框架的试验研究 (10)2.1 概述 (10)2.2 试件设计与制作 (10)2.3 材料性能 (11)2.4 试验加载及制度 (12)2.5 试验数据采集 (13)2.5.1 应变片及应变花位置 (13)2.5.2 位移计位置 (15)2.6 试验过程与特征分析 (15)2.6.1 KJ-1试验现象 (15)2.6.2 KJ-2试验现象 (16)2.6.3 KJ-3试验现象 (17)2.6.4破坏特征与破坏机理分析 (18)3 抗震性能与应变分析 (19)3.1 滞回性能 (19)3.1.1 滞回曲线 (19)3.1.2 骨架曲线 (20)3.2 承载力退化 (21)3.3 刚度退化 (23)3.4 延性分析 (26)3.5 节点初始转动刚度 (27)3.6 应变分析 (30)3.6.1 节点核心区剪应变 (30)3.6.2 角钢应变 (32)3.6.3 角钢、梁端、柱脚应变分析 (33)3.6.4 角钢、梁端、柱脚屈服先后顺序分析 (33)3.6.4 内力分析 (39)3.7 小结 (41)4 有限元分析 (43)4.1 概述 (43)4.2 建模过程 (43)4.2.1 材料属性及本构关系 (43)4.2.2 网格划分 (45)4.2.3 接触与约束 (45)4.2.4 螺栓预紧力及边界条件 (45)4.3 模拟结果与试验对比分析 (46)4.3.1 破坏形态 (46)4.3.2 数据对比 (49)4.4 PEC柱—型钢梁角钢连接三层框架抗震性能分析 (50)4.4.1 拟静力加载条件下抗震性能分析 (50)4.4.2 地震作用下抗震性能分析 (52)4.5 小结 (55)结论 (56)参考文献 (58)在学研究成果 (62)致谢 (63)1 绪论1.1 PEC柱的形式及优点PEC柱为英文Partially Encased Concrete Composite Column的缩写，即部分包裹混凝土组合柱，为近年来出现的新型构件。

钢-混凝土组合框架抗震性能及地震弹塑性反应研究的开题
报告
一、研究背景：
随着城市化进程的不断加快，高层建筑的兴建越来越多。

地震作为一种突发自然灾害，对于高层建筑的抗震性能要求越来越高。

而钢-混凝土组合框架作为一种新型结构体系因其具有刚度、韧性和稳定性等独特优点于近年来逐渐得到了广泛应用。

本研究旨在探究钢-混凝土组合框架的抗震性能及地震弹塑性反应研究，为高层建筑的抗震设计提供重要的参考。

二、研究内容：
1. 总结钢-混凝土组合框架的分类及特点。

2. 分析钢-混凝土组合框架的抗震性能、破坏形态、蠕变性能及其与地震因素的相互作用规律。

3. 探讨钢-混凝土组合框架的地震弹塑性反应，通过有限元方法对结构进行模拟分析，得出关键位移、塑性区分布等参数。

4. 识别结构的瓶颈，提出结构改进建议，提高钢-混凝土组合框架的整体抗震能力和稳定性。

三、研究方法：
1. 文献综述：通过查阅国内外相关文献，总结钢-混凝土组合框架的发展历程、分类以及研究现状。

2. 数值模拟：通过有限元软件建立钢-混凝土组合框架的三维模型，进行地震响应分析，得出关键参数及破坏形态。

3. 结构改进：根据模拟分析结果，针对性的提出钢-混凝土组合框架的结构改进建议。

四、研究意义：
通过本研究，可以全面了解钢-混凝土组合框架的抗震性能及地震弹塑性反应特征，提高结构安全可靠性，为高层建筑的抗震设计及结构优化提供一定的理论基础。

外包钢加固节点对轻钢加层结构的整体抗震性能研究蒲静(杨凌职业技术学院 陕西杨凌 712100)摘要：以实际工程为背景，运用ABAQUS有限元软件，建立3种模型，包括YSC模型（原有三层钢筋混凝土结构）、JLC模型（加两层钢框架结构）、WBGJLC模型（外包钢加固的加两层钢框架结构），然后对以上3种结构模型分别进行抗震性能研究，包括模态分析和反应谱分析，进而研究外包钢加固节点对加层结构的影响，以及对加层结构体系缺陷的改善情况。

关键词：加两层钢框架 外包钢加固 模态分析 抗震性能中图分类号：TU352.11;TU392.5文献标识码：A文章编号：1672-3791(2023)15-0122-04 Research on the Overall Seismic Performance of Reinforcing the Joints by Outsourcing Steel to the Lightweight Steel LaminatedStructurePU Jing(Yangling Vocational & Technical College, Yangling, Shaanxi Province, 712100 China)Abstract:Taking actual engineering as the background, this paper uses ABAQUS finite element software to estab‐lish three models, including the YSC model (the original three-layer reinforced concrete structure), JLC model ( frame structure of adding two layers of steel) and WBGJLC model ( frame structure of adding two layers of steel re‐inforced by outsourcing steel), then studies the seismic performance of the above three structural models, including modal analysis and response spectrum analysis, and studies the influence of the reinforcement to the joints by out‐sourcing steel on the adding layer structure and the improvement of the defects of the adding layer structure system. Key Words: Adding two layers of steel frame; Reinforce by outsourcing steel; Modal analysis; Seismic performance一些发达国家的城市建设的发展，自二次世界大战结束至今，经历了以下几个阶段。

组合框架结构抗震性能分析摘要：本文利用ABAQUS进行钢-混凝土组合梁钢框架的抗震性能研究，以一单榀三层组合梁钢框架为例进行分析，并利用梁的等刚度原则建立一纯钢框架进行对比，通过模态分析得到框架的自振频率及振型，选取三种地震动时程进行弹塑性时程分析，研究框架整体抗震性能，本文同时与纯钢框架进行对比分析，研究混凝土板的组合作用对结构整体抗震性能的影响。

关键词：组合框架；模态分析；弹塑性时程分析；抗震性能引言：近年来，我国组合结构发展迅速，越来越多的组合结构被用于高层及超高层建筑中，与钢结构相比，组合结构具有截面刚度大，整体稳定性好，耐久性及抗火性好等优点；相比钢筋混凝土结构，组合结构自重轻，截面尺寸小，延性好，结构高度相对降低，地震作用小，施工速度快。

无论何种结构体系，抗震性能研究都是一个关系到建筑结构综合性能的重大问题，目前对组合框架的抗震性能研究并不充分，本章利用ABAQUS建立一单榀三层三跨组合框架，对其进行地震作用下的弹塑性时程分析，并利用梁的等刚度原则建立一纯钢框架进行对比分析。

弹塑性时程分析方法是分析结构抗震性能最为准确的的方法之一，分析时将结构作为弹塑性振动体系，输入地震动时程，分析结构在地震动下的反应。

弹塑性时程分析可以获得整个地震过程中各时刻结构的地震响应，且对结构的简化假设较少，可以比较完整且准确地反应结构地震响应。

该法根据输入的地震动时程，按结构动力学中数值求解方法对运动微分方程积分得结构的动力反应，得出在地震作用下结构各质点各时刻的位移，速度及加速度等动力响应，根据分析结果确定结构各部位应力分布、屈服的时刻和顺序，判明结构的屈服机制、薄弱环节以及可能的破坏类型，根据框架的整体变形、层间位移及混凝土板塑性损伤分布等评价罕遇地震下结构的弹塑性行为，为组合结构的抗震设计提供必要的理论依据，本文同时与纯钢框架进行对比分析，研究混凝土板的组合作用对结构整体抗震性能的影响。

1有限元模型本文对一单榀三层三跨组合梁钢框架及纯钢框架进行模态分析及弹塑性分析，框架层高均为3.9m，跨度为6m。

RBS 型钢—部分外包混凝土拼接框架梁抗震性能研究一、研究背景在我国地震频繁、地质条件复杂的环境下，建筑结构的抗震设计显得非常关键。

因此，在结构设计中，抗震设计始终是建筑安全性的重要指标。

结构抗震性能的优化将直接影响建筑物在地震中的应变能力，从而保证建筑物在地震中的安全性和完整性。

RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁作为一种新型的结构形式，被广泛应用于建筑工程中。

其具有传统框架结构的强度、刚度和韧性，同时克服了传统框架结构脆性和受力集中的缺点，因此极具潜力。

因此，研究RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁的抗震性能，对于推进新型建筑结构技术、优化结构抗震性能具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在探究RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁在地震作用下的受力性能，以及其抗震性能的主要影响因素，并提出相应的优化方案。

通过实验研究，分析RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁的变形性能、裂缝形成机制和破坏形态，研究其受力特点、塑性位移和延性系数等指标，为优化结构设计提供理论指导。

三、研究内容1.RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁的结构特点和抗震设计方法分析；2.确定试验参数，按照相关规范和标准，设计并制备试验样件；3.进行地震模拟试验，使用振动台进行振动加速度试验，并记录试验数据；4.对试验数据进行分析，研究RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁的力学性能和塑性形变能力；5.分析试验数据，并提出结构优化的方案。

四、实验方法1.试验样件的制备：制备不同参数条件下的实验样件，以模拟不同复杂地震作用。

2.设计振动台试验：按照相关标准和规范，设计试验方案，使用振动台模拟地震的作用，并记录实验数据。

3.数据处理分析：处理实验数据，分析RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁在地震作用下的受力性能及其抗震性能，研究其变形性能、裂缝形成机制和破坏形态等。

4.提出结构优化方案：通过分析试验数据，提出结构优化方案，以提高RBS 型钢-部分外包混凝土拼接框架梁的抗震性能。

第28卷第1期2019年2月 自　然　灾　害　学　报JOURNAL OF NATURAL DISASTERSVol.28No.1Feb.2019 收稿日期:2018-04-10;　修回日期:2018-07-25 基金项目:四川省教育厅科研项目-重点项目(18ZA0748);工业固态废弃物土木工程综合开发利用四川省高等学校重点实验室开放基金(SC_FQWLY201702) Supported by :Scientific Research Project of Sichuan Education Department⁃key Project(18ZA0748);Open Fund of Sichuan Province Key Lab for Comprehensive Development and Utilization of Industrial Solid Waste(SC_FQWLY201702) 作者简介:周春利(1977-),男,副教授,硕士,主要从事钢结构与钢-混凝土组合结构研究.E⁃mail:zclxc@ 文章编号:1004-4574(2019)01-0031-07DOI押10.13577/j.jnd.2019.0105外包钢板加固混凝土框架节点应用与抗震分析周春利1,2,周传兴1,2,李小伟1,2(1.攀枝花学院土木与建筑工程学院,四川攀枝花617000;2.攀枝花学院工业固态废弃物土木工程综合开发利用四川省高等学校重点实验室,四川攀枝花617000)摘　要:结合工程实例介绍了外包钢板加固混凝土圆形截面柱与矩形截面梁框架节点的施工方法,参照相关规范探讨了加固前后节点核心区的抗剪承载力计算公式,利用ABAQUS 软件分别对工程实例的框架梁柱十字形节点、节点核心区进行了低周反复荷载作用下的抗震性能分析,结果表明:节点核心区的抗剪承载力加固后比加固前提高40%以上、并且有限元软件分析结果与理论公式计算结果比较吻合;在低周反复荷载作用下加固后与加固前相比,滞回曲线更加饱满、延性系数更大,说明加固后框架梁柱节点的耗能能力、塑性变形能力和抗震性能均比加固前得到了明显的提高,相比而言,用节点核心区的滞回性能更能准确反映节点的抗震耗能能力。

厦建检结构/结构鉴定/（2010）第380号共37页第3页一．工程概况厦门大学海滨新区幼儿园教学楼为四层(局部五层)建筑，该建筑设计于1989年并于1990年建成投入使用。

该建筑原设计所采用的抗震设计规范为《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ 11-78)，原设计抗震设防烈度为7度，原设计未进行抗震设防分类。

该建筑总建筑面积约3000m2，由三个单体组成：其中A区平面长30.240m，宽5.640m(局部12.840)，总高10.900m；B区平面长41.300m，宽6.300m，总高10.800m；C区平面长43.040m，宽6.540m，总高10.950m。

该建筑单体A的结构形式分砖砌体结构、单体B的结构形式为框架与砖砌体共同承重、单体C的结构形式为砖砌体结构。

该建筑各单体楼(屋)盖均采用现浇钢筋混凝土梁、板体系，该建筑的基础采用钢筋墙下条形基础和柱下独立基础，基底持力层为老土层，其地基承载力允许值为20T/m2。

具体结构平面布置示意图详见第14～24页的图一～图十二，建筑立面及内部布置情况详见第26页照片一～二。

因受该建筑北侧厦门市环岛干道隧道施工爆破的影响，该幼儿园部分砼楼板板面出现了裂缝，因此为了解这部分砼楼板的安全性，由厦门百城建设投资有限公司委托本中心对该建筑物有裂缝的楼板进行安全性检测鉴定。

此外考虑到该建筑为幼儿园，属重点抗震设防建筑。

为了解该建筑的抗震性能，厦门百城建设投资有限公司委托本中心对该建筑进行抗震鉴定。

二．现状调查我中心人员于2010年6月5日到现场勘察调查工作，其现状调查结果如下：2.1.使用状况该建筑A区：一层为食堂、门厅及办公室，二层为办公室，三层为办公室及活动室；B区：一～四层均为教室和活动室；C区：一～四层均为教室和活动室。

该建筑现场实际使用状态与原设计图纸相符。

2.2.现状情况经现场调查可知：该建筑部分砼楼板存在通长裂缝，具体详见第15～24页，图二～十二。

新型外包钢—混凝土组合梁变形和延性性能研究的开题报
告
一、研究背景
近年来，外包钢—混凝土（SC）组合结构已逐渐成为建筑结构领域的热点研究方向。

与传统钢结构和混凝土结构相比，SC组合结构具有高刚度、高强度、优越的耐久性和变形能力等优点，已广泛应用于桥梁、高层建筑等领域。

其中，外包钢梁是SC 组合结构中常用的构件类型之一，其研究不仅对于实际工程具有重要的意义，也对于推动SC组合结构的发展具有重要的推动作用。

二、研究内容
针对外包钢梁的变形和延性性能进行研究，具体内容包括以下方面：
1. 外包钢梁的构造及材料特性研究，分析外包钢梁的组成结构、截面形式以及构件材料的特性等。

2. 编制外包钢梁的计算模型，采用有限元分析软件进行模拟计算，获取外包钢梁的受力与变形情况。

3. 进行试验研究，获取外包钢梁在不同加载条件下的变形和延性性能，包括荷载承受能力，屈曲形式、曲率分布、变形能力、耗能能力等。

4. 分析外包钢梁的延性设计指标，研究其与变形性能的关系，探究不同设计指标对外包钢梁延性性能的影响。

5. 基于试验和数值模拟结果，总结外包钢梁的变形和延性特性，提出相应的设计建议和一些关键技术指标。

三、研究意义
1. 通过研究外包钢梁的变形和延性性能，可以更全面地了解SC组合结构的受力性能，为其应用提供理论依据。

2. 针对外包钢梁的延性设计指标，深入探究其与变形性能的关系，有利于进一步完善SC组合结构的设计规范。

3. 研究成果可以为工程实践提供一些重要的参考依据，可以指导结构设计和施工过程中的相应技术方案。

四川建筑　第卷5期　1钢框架结构整体抗震性能试验研究刘彩玲,王泽军(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055) 【摘　要】　拟动力试验方法最早是由日本学者于1971年提出的,它综合了拟静力试验、振动台试验和时程反应数值分析的特点,以实际模拟结构的非线性行为。

文中通过对一刚性连接钢框架1/3比例模型的拟动力试验和地震反应分析,研究此类结构在地震作用下的整体动力响应;另外根据实测结果建立了一个预测钢框架结构在地震作用下弹塑性性能的理论分析模型,理论计算和试验结果基本吻合;试验结果和计算分析均表明钢框架结构具有良好的抗震性能。

【关键词】　钢框架;　拟动力试验;　数值模拟 【中图分类号】　T U317+11 【文献标识码】　A 随着科学技术和经济建设的发展,钢结构在现代建筑结构中的地位越来越重要。

由于钢材强度高,材质均匀,延性好,以及工业化生产程度高,施工速度快等一系列优点,因而当建筑物层数较多且高度较大时,钢结构是一种经济有效的结构形式。

钢结构于20世纪初在美国已被广泛运用,而我国由于技术和经济的原因,钢结构应用较少;但在20世纪80年代前,已有一些厂房、车间采用钢结构,80年代中期自“深圳发展中心大厦”建成后,高层钢结构建筑得到飞速发展,现已居世界前列。

一般认为钢框架是一种抗震性能很好的结构,可是在美国Northridg e 和日本K obe 地震[1]中有一百多幢钢结构框架发生了不同程度的破坏,引起了全世界结构工程专家的广泛关注。

美国、日本、加拿大、韩国等国家的研究人员对钢结构框架(主要是梁柱连接节点)进行了大量的实验研究和理论分析,但对钢框架的整体抗震性能缺乏研究。

因此,对钢框架整体性能的研究具有十分重要的意义和工程应用价值。

笔者对一榀单层钢框架结构1/3比例模型进行了一维拟动力试验研究,同时为了更深入地分析该体系的破坏机理并将理论计算结果和试验结果进行比较,建立了钢框架的计算模型,分析了其弹塑性地震响应,表明钢框架结构具有良好的抗震性能。

U 型钢混组合梁-外包钢板剪力墙榫卯节点抗震性能研究本文主要研究U 型钢混组合梁-外包钢板剪力墙榫卯节点的抗震性能。

首先介绍节点的构造及其特点，然后对节点的力学性能进行分析，接着通过有限元方法模拟节点受震时的反应，最后提出优化设计建议，以提高节点的抗震性能。

一、节点构造及特点U 型钢混组合梁-外包钢板剪力墙榫卯节点是一种新型的节点形式。

其构造主要可分为两个部分：U 型钢混组合梁和外包钢板剪力墙。

在实际施工中，一般将U 型钢混组合梁以端面法兰的形式与外包钢板剪力墙连接，采用高强度螺栓来加强连接。

该节点的主要特点如下：1.结构简单、施工方便、效率高：节点的构造容易实现标准化生产，与梁柱连接采用螺栓连接，简化了施工过程，提高了施工效率。

2.抗震性能好：该节点采用了U 型钢混组合梁和外包钢板剪力墙的组合形式，高强度钢板的加入使得节点更加抗震，能够承受更大的地震作用力。

3.经济实用：该节点的采用不仅提高了结构的整体性能，而且在节点设计及结构施工上节约了材料、劳动力和时间成本。

二、节点力学性能分析为了能够更好地了解U 型钢混组合梁-外包钢板剪力墙榫卯节点的力学性能，进一步优化其设计和提高抗震性能，首先需要进行节点力学性能的分析。

1.节点受力分析节点在受到地震作用力时，所产生的受力状态为弯矩效应和剪力效应，其中剪力效应最为明显，是节点抗震性能的主要指标。

2.剪力墙的剪切刚度分析节点采用外包钢板剪力墙的组合形式，剪力墙的剪切刚度决定着节点的抗震性能。

因此，需要对剪力墙的剪切刚度进行分析和计算。

3.梁-板耦合效应分析梁-板之间的耦合效应，对节点的受力性能也有很大影响。

因此，在分析节点的力学性能时，还需考虑梁-板耦合效应的影响。

三、节点受震反应分析通过有限元方法对节点进行受震反应分析，可得出节点在受到一定地震作用力时的受力状态及反应情况。

受震反应分析中，应考虑地震波的人工输入、节点的节点模型设定、边界条件、节点材料参数等因素，并对受震反应时的节点变形、剪力等参数进行分析和计算。