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可恢复功能的装配式预应力钢框架拟动力试验研究 被引量：41
1
作者 张爱林 张艳霞 +1 位作者 赵微 费晨超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期207-215,共9页
针对高层建筑,提出了腹板摩擦耗能的可恢复功能装配式预应力钢框架结构体系和性能化设计目标。并设计了一个3×5跨4层原型结构,进行了0.75倍缩尺的子结构拟动力加载试验。试验结果表明:装配式预应力钢框架具有良好的开口闭合机制,... 针对高层建筑,提出了腹板摩擦耗能的可恢复功能装配式预应力钢框架结构体系和性能化设计目标。并设计了一个3×5跨4层原型结构,进行了0.75倍缩尺的子结构拟动力加载试验。试验结果表明:装配式预应力钢框架具有良好的开口闭合机制,震后能够自动复位和恢复结构功能。试验结束后,钢绞线索力损失在8%以内,说明钢绞线、锚具性能和钢预应力的施加方法是可靠的。结构实现了"多遇地震无开口、无损伤,设防地震开口耗能且主体结构无损伤、罕遇地震结构损伤很小能正常使用,超罕遇地震主体结构损伤较小且仍能正常使用"的性能化设计目标。 展开更多
关键词 可恢复功能的装配式预应力钢框架 拟动力试验 性能化设计目标
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可恢复功能的预应力装配式钢框架动力弹塑性分析 被引量：16
2
作者 张艳霞 费晨超 +1 位作者 宁广 李振兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期101-110,共10页
针对提出的可恢复功能的预应力装配式钢框架结构体系,采用ABAQUS软件对其整体结构进行了模态分析和动力弹塑性分析,并与刚接框架及可恢复功能的预应力钢框架在不同水准地震动下的楼层基底剪力、层间位移角、残余位移角、等效塑性应变以... 针对提出的可恢复功能的预应力装配式钢框架结构体系,采用ABAQUS软件对其整体结构进行了模态分析和动力弹塑性分析,并与刚接框架及可恢复功能的预应力钢框架在不同水准地震动下的楼层基底剪力、层间位移角、残余位移角、等效塑性应变以及结构耗能等性能进行对比分析。研究表明:可恢复功能的预应力装配式钢框架在8度多遇、设防地震作用下基本保持弹性,在8度罕遇地震时结构主要依靠阻尼耗能和摩擦阻尼器耗能,非弹性耗能相对较少,减少了主体结构的塑性发展和损伤程度,具有良好的抗震性能和恢复结构功能的能力。可恢复功能的预应力装配式钢框架在层间位移角控制和减少主体结构塑性性能方面优于可恢复功能的预应力钢框架。 展开更多
关键词 可恢复功能结构 预应力装配式钢框架 预应力钢框架 动力弹塑性分析 双旗帜滞回模型
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装配式高层预应力钢框架-支撑体系性能研究 被引量：1
3
作者 赵亮 张爱林 +2 位作者 刘学春 惠怡 赵越 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1248-1255,共8页
为了加快我国工业化装配式钢结构发展的进程,提出了一种实现节点刚性连接的装配式高层预应力钢框架-支撑体系,通过有限元软件ABAQUS分析,研究拉索的截面面积、初始预应力度以及柱子的轴压比等参数对高层预应力钢框架支撑性能的影响,对... 为了加快我国工业化装配式钢结构发展的进程,提出了一种实现节点刚性连接的装配式高层预应力钢框架-支撑体系,通过有限元软件ABAQUS分析,研究拉索的截面面积、初始预应力度以及柱子的轴压比等参数对高层预应力钢框架支撑性能的影响,对比分析不同参数下结构的承载能力和刚度退化规律,得到该结构体系的受力模式和拉索初始预应力的取值准则.结果表明:预应力支撑可以有效地改善结构的受力性能,与钢框架结构相比,整体抗侧刚度提高了210%,极限承载能力提高了54%;拉索的初始预应力度越大,越可以延缓结构抗侧刚度的初次退化;预应力支撑钢结构体系设计时,拉索初始预拉力的取值准则为,在设计的外荷载作用下,预应力拉索的拉力大于0. 展开更多
关键词 装配式 预应力支撑 钢框架 抗侧性能 预应力取值准则
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震后可恢复功能的预应力钢结构体系研究展望 被引量：27
4
作者 张爱林 张艳霞 刘学春 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期507-515,共9页
作者从震后可恢复功能的钢框架体系、钢框架-中心支撑体系、钢柱脚、钢支撑、钢板剪力墙等5个方面对国内外研究现状进行综述与分析,指出了震后可恢复功能的预应力钢结构需要进一步深入研究的结构体系、构件和节点构造等关键问题.
关键词 震后可恢复功能结构 预应力钢结构体系 抗震性能 残余变形
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可恢复功能装配式剪力墙抗震性能试验研究 被引量：1
5
作者 叶建峰 刘宪成 +3 位作者 颜桂云 余勇胜 陈亚辉 刘如月 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第1期61-72,共12页
提出一种由预制混凝土剪力墙和钢制耗能连接组成的可恢复功能装配式剪力墙结构(Recoverable precast shear wall with steel energy-dissipator,RPSW-SE),对其进行低周往复荷载试验,对比该装配式剪力墙与现浇混凝土剪力墙的破坏过程、... 提出一种由预制混凝土剪力墙和钢制耗能连接组成的可恢复功能装配式剪力墙结构(Recoverable precast shear wall with steel energy-dissipator,RPSW-SE),对其进行低周往复荷载试验,对比该装配式剪力墙与现浇混凝土剪力墙的破坏过程、抗剪承载力、滞回性能和性能退化特征等。在第一次试验的基础上仅更换钢制耗能连接区中受损的钢制连接件进行受损试件的修复,再次进行低周往复加载试验,研究修复前后试件的滞回性能、抗剪承载力和耗能能力等抗震性能,分析该装配式剪力墙抗震性能的可恢复能力。研究结果表明:装配式剪力墙具有较好的整体性和抗剪性能,试件滞回曲线较为饱满,钢制耗能连接区先于混凝土墙体发生屈服并进行耗能,提高了结构的变形能力和耗能能力;改善了剪力墙的应力分布和损伤演变,试件的失效破坏由剪切连接板开缝处的小钢柱断裂引起,混凝土墙体中无明显塑性损伤;剪力墙中90.7%以上的耗能集中在钢制耗能连接区中,实现了损伤和耗能可控;受损试件修复后各项性能指标与原试件相近,说明钢制耗能连接装配式剪力墙具有较好的可恢复功能。 展开更多
关键词 装配式剪力墙 可恢复功能 钢制耗能连接 抗剪性能 损伤与耗能可控 拟静力试验
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带可更换抗侧耗能装置的装配式钢框架结构静力性能研究 被引量：10
6
作者 姜子钦 杨晓峰 +2 位作者 张爱林 陈鑫 康轶涛 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期365-373,382,共10页
为实现钢框架结构震后损伤可快速修复的功能,基于损伤控制思想,提出一种带可更换抗侧耗能装置的装配式钢框架结构.利用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,首先对该钢框架结构的受力机理开展研究,分析钢框架体系内力流传递路径,提出结构... 为实现钢框架结构震后损伤可快速修复的功能,基于损伤控制思想,提出一种带可更换抗侧耗能装置的装配式钢框架结构.利用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,首先对该钢框架结构的受力机理开展研究,分析钢框架体系内力流传递路径,提出结构的合理失效顺序,建立相应失效准则;而后对该装配式钢框架结构与对应刚接框架及铰接框架进行对比分析;最后进行变参数分析,着重讨论该柱脚节点抗侧剪切件截面宽度、厚度及高度、节点板连系螺栓数量、柱脚横梁刚度及柱轴压比等参数对该装配式钢框架结构力学性能的影响.研究表明,合理设计的该装配式钢框架结构在屈服荷载及抗侧刚度两方面可以与对应刚接柱脚框架完全等效,且该新型钢框结构主体构件的应力分布优于对应刚接框架,可以将结构内的塑性损伤集中在翼缘连接盖板、抗侧耗能装置等易于更换的耗能元件上,使梁柱等主体构件基本处于弹性状态,具备震后可恢复功能. 展开更多
关键词 可恢复功能 钢框架结构 损伤控制 柱脚节点 可更换抗侧耗能装置 有限元分析
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可恢复功能全螺栓梁柱节点抗震性能试验
7
作者 鲍宇 魏建鹏 +2 位作者 郭杨 田黎敏 陈东 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2045-2054,共10页
为了实现结构震后快速恢复功能,基于可更换和附加耗能的思想,本文提出一种可恢复功能全螺栓梁柱节点。通过设置T型耗能板解决全螺栓节点加载至大位移工况下节点耗能能力不足的缺点。研究T型耗能板耗能段长度和长细比对可恢复功能全螺栓... 为了实现结构震后快速恢复功能,基于可更换和附加耗能的思想,本文提出一种可恢复功能全螺栓梁柱节点。通过设置T型耗能板解决全螺栓节点加载至大位移工况下节点耗能能力不足的缺点。研究T型耗能板耗能段长度和长细比对可恢复功能全螺栓节点抗震性能的影响,完成了3个可恢复功能全螺栓节点和1个传统全焊接节点的低周往复加载试验。试验结果表明:可恢复功能全螺栓节点的抗震性能优于传统的焊接节点;可恢复功能全螺栓节点能够集中塑性和损伤,将塑性区转移至T型耗能板上,避免梁端焊接区断裂。本文给出了耗能段长度的下限取值方法,当耗能段有足够的变形长度,且耗能段截面形状、尺寸保持不变时,长细比保守取为13.2,能够使节点具有良好的承载力和延性,并充分发挥节点的抗震性能。 展开更多
关键词 装配式钢结构 可恢复功能 低周往复荷载试验 滞回性能 梁柱节点 长细比
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外置耗能壳板的钢框架桥墩抗震性能数值研究 被引量：2
8
作者 孙钰苗 王源 +2 位作者 布占宇 孙利民 谢文 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期128-137,共10页
将结构震后功能可恢复和耗能构件可更换引入钢框架桥墩:在墩柱塑性铰区外置低屈服耗能壳板来保护墩柱主体结构,且外置耗能壳板易于震后修复或更换。采用数值模拟方法比较研究了钢框架桥墩与外置耗能壳板的钢框架桥墩的滞回曲线、耗能能... 将结构震后功能可恢复和耗能构件可更换引入钢框架桥墩:在墩柱塑性铰区外置低屈服耗能壳板来保护墩柱主体结构,且外置耗能壳板易于震后修复或更换。采用数值模拟方法比较研究了钢框架桥墩与外置耗能壳板的钢框架桥墩的滞回曲线、耗能能力、等效黏滞阻尼比、刚度和强度等抗震性能,探讨了外置耗能壳板参数(如材料屈服应力、安装高度和厚度等)对钢框架桥墩抗震性能的影响及其规律。结果表明:外置耗能壳板的钢框架桥墩抗震性能优于钢框架桥墩,且外置耗能壳板先于墩柱屈服,可有效保护墩柱主体免遭地震损伤;外置耗能壳板安装高度和厚度明显影响钢框架桥墩的抗震性能,而外置耗能壳板屈服应力对钢框架桥墩抗震性能的影响可忽略。 展开更多
关键词 震后功能可恢复 钢框架桥墩 低屈服耗能壳板 累积滞回耗能 等效黏滞阻尼比
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钢框架中可更换橡胶抗弯耗能阻尼器减震性能分析 被引量：5
9
作者 舒展 董翰林 +3 位作者 石文龙 GREGORY MacRae 宁波 甘兆焯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期159-166,213,共9页
为钢框架结构提出一种可更换橡胶抗弯阻尼器,装配于钢梁的端部,不额外占用建筑空间。阻尼器包括橡胶段与保险丝段两部分,可在地震过程中提供分段自适应的被动耗能。首先阐明了此类阻尼器的作用机理,并对其提供了简要的抗震设计方法,并... 为钢框架结构提出一种可更换橡胶抗弯阻尼器,装配于钢梁的端部,不额外占用建筑空间。阻尼器包括橡胶段与保险丝段两部分,可在地震过程中提供分段自适应的被动耗能。首先阐明了此类阻尼器的作用机理,并对其提供了简要的抗震设计方法,并介绍了橡胶材料及橡胶段的动力试验;随后,对一典型钢框架结构进行算例分析,比较使用与未使用阻尼器两种情况下结构的地震响应。计算结果表明:橡胶抗弯可更换耗能阻尼器可为钢框架结构提供有效系统阻尼,通过将耗能与破坏聚集于阻尼器的不同部位,使结构中其他构件基本维持在弹性阶段,从而有效降低或消除结构残余位移;同时,阻尼器中的保险丝段为可更换构件,可显著提高整体结构的抗震性能与震后可恢复性能。 展开更多
关键词 震后可恢复功能结构 钢框架结构 黏弹性阻尼器 可更换部件 结构保险丝
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装配式梁柱转动摩擦耗能节点抗震性能试验研究 被引量：9
10
作者 陈云 陈超 +1 位作者 徐子凡 禹文华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期45-54,共10页
为了减轻传统钢框架的梁柱节点在强震作用下的损伤与破坏,提出了一种装配式梁柱转动摩擦耗能节点,阐述了该节点的构造形式与工作机理,对其进行了低周反复加载试验,系统研究了该节点的抗震性能,建立了其恢复力模型,并与试验结果进行了对... 为了减轻传统钢框架的梁柱节点在强震作用下的损伤与破坏,提出了一种装配式梁柱转动摩擦耗能节点,阐述了该节点的构造形式与工作机理,对其进行了低周反复加载试验,系统研究了该节点的抗震性能,建立了其恢复力模型,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明,装配式梁柱转动摩擦耗能节点利用连接钢板与黄铜板之间的转动摩擦耗能,其滞回曲线近似为饱满的平行四边形,具有良好的耗能性能;耗能节点在循环加载下强度退化较小,力学性能很稳定;节点通过梁端的转动摩擦耗能有效控制梁柱节点的损伤,试验后梁柱节点保持为弹性,能量耗散集中在转动摩擦铰处;耗能节点的变形模式在设定的加载过程中可分为两个阶段:第一阶段为节点的弹性变形阶段;第二阶段为节点的刚体转动变形阶段。基于恢复力模型的计算结果与试验结果吻合较好,表明提出的恢复力模型能够较好地反映转动摩擦耗能节点在循环往复荷载作用下的滞回性能。 展开更多
关键词 抗震性能 钢框架 摩擦耗能 装配式结构 梁柱节点 恢复力模型
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