为研究配箍率、箍筋连接方式、有无栓钉对十字型钢混凝土复合柱抗震性能的影响,对5根十字型钢钢骨混凝土复合柱(SSRCZ)和1根钢筋混凝土柱(RCZ)进行了拟静力试验,分析了压弯剪扭作用下试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、特征点参数及受扭等效黏滞阻尼系数,并推导了受扭承载力计算公式。结果表明:6个试件均发生了受扭破坏,SSRCZ试件的抗震性能优于RCZ试件,试件的扭矩-扭率曲线均呈捏拢“S”形;增大配箍率对SSRCZ试件抗震性能的影响并不明显;采用焊接箍筋能有效提升试件的延性和耗能能力;配置栓钉对SSRCZ试件受扭承载力和受扭耗能能力有一定程度提升,但其延性有一定程度降低。

为了提高RC(钢筋混凝土)框架结构的抗震性能,利用SAP2000软件分析了无控数值模型和有控数值模型(附加粘滞阻尼器)的动力特性和振动响应,验证了SAP2000模拟粘滞阻尼器减震效果的适用性。对比分析了三种粘滞阻尼器布置方案的结构抗震效果。结果表明:粘滞阻尼器按层间位移角比例进行分配对结构位移的控制效果最佳;采用多目标优化布置方案对结构的位移控制和加速度控制效果明显,结构的安全性能和舒适度提升显著。

为提高预制地下综合管廊的整体抗震性能,研发了新型组合壳地下综合管廊,并对8个足尺节点试件(4个组合壳管廊节点和4个现浇管廊节点试件)进行了低周反复荷载试验。研究结果表明:组合壳管廊节点和现浇管廊节点的破坏现象相似,L型节点的破坏模式为节点的弯剪破坏,T型节点的破坏模式为节点的弯曲破坏;组合壳管廊节点和现浇管廊节点的滞回曲线形状相似,L型节点的滞回曲线呈“弓形”,T型节点的滞回曲线呈“梭形”,T型节点较L型节点抗震性能优良;现浇管廊底部节点的承载力略高于组合壳管廊底部节点,组合壳管廊顶部节点的承载力略高于现浇管廊顶部节点;各节点的延性系数在3.09~14.76之间,各节点延性良好;组合壳管廊节点的耗能能力强于现浇管廊节点,T型节点的耗能能力强于L型节点;各节点刚度退化规律相似,现浇管廊节点的刚度略高于组合壳管廊节...

通过给暗柱配置预应力钢绞线,墙身配置普通钢筋的复合配筋方式设计了3面复合配筋预应力钢绞线剪力墙,并设计了1面普通钢筋混凝土剪力墙进行对比。基于Diana有限元分析软件对两种墙体进行了拟静力分析,对比研究了暗柱不同配筋形式及轴压比对剪力墙滞回性能、承载性能、变形性能、刚度退化、耗能能力及裂缝开展的影响。结果表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,复合配筋预应力钢绞线剪力墙可以有效地提高构件的承载性能,并抑制裂缝的开展;随着轴压比的增大,构件承载力有所提升,但延性显著下降。

为研究内置H型钢再生混凝土钢管柱的抗震性能,利用ABAQUS有限元分析软件研究了6根试验柱在低周反复荷载作用下,再生混凝土强度、再生粗骨料取代率和型钢配钢率对其破坏形态、滞回性能、骨架曲线、耗能能力和刚度退化曲线的影响规律。结果表明:试验柱均呈弯曲型破坏,滞回曲线均较为饱满,刚度退化较慢,表现出良好的耗能能力以及抗震性能;试验柱的峰值承载力和耗能能力随再生混凝土强度的提高而提高,随再生粗骨料取代率的提高而降低;随着型钢配钢率的增加,试验柱的承载力和耗能能力均显著提高;各试验柱的位移延性系数均在5.0~6.0,具有良好的弹塑性变形能力。

为了分析和对比不同隔振方案下混凝土框架结构的抗震性能,建立了混凝土框架三维模型,设定基础隔振、2层隔振、4层隔振和6层隔振四种隔振方案,对地震输入参数和隔振支座参数进行了研究,依据SAP软件内置的EL波和CPC波,分析了模型的基础剪应力、层间剪应力和顶层结构加速变化规律。结果表明:不同地震波输入后,有隔振的模型层间剪应力、基础剪应力和顶层加速度相较于无隔振方案均大幅降低,但水平方向上差别不大;采用基础隔振和2层隔振后,模型的基础剪应力从10988~13666 kN降至2366~3544 kN,降低幅度达73%~81%;四种隔振方案的综合评价值分别为0.89、0.91、0.83和0.70,其中,2层隔振方案的施工成本和抗震性能均最优,基础隔振方案次之,但施工成本稍高,4层和6层隔振方案较差。

提出了一种适用于低层建筑的装配式剪力墙结构,并对3个足尺预制剪力墙试件进行了低周往复加载试验。结果表明:在合理范围内增加轴压比,墙体的承载力有明显提高,两个试件都是延性破坏,延性和耗能能力均有所增强;减小剪跨比会使墙体开裂荷载和原始刚度变大,但延性变差,水泥砂浆层出现脆性破坏。

研究了装配式剪力墙的连接技术,探讨了水平及竖向接缝结合部位连接形式和钢筋连接形式,分析了不同连接技术的研究现状和抗震性能,并对装配式剪力墙连接技术的发展进行了展望。

基于试验研究和数值模拟分析,梳理了国内外带消能部件的装配式混凝土框架结构抗震性能研究现状,针对存在的问题给出了相应建议,可为带消能部件在装配式混凝土框架结构中的应用研究提供参考。

设计和实施支盘桩-土-高层建筑结构动力相互作用体系的振动台试验，再现框架结构和桩基的震害现象。通过振动台试验，研究相互作用体系的地震响应、支盘桩对结构体系的阻抗作用和单、双跨框架结构抗震性能的差异，对该体系的试验现象、基频、阻尼比、振型、位移反应和上部结构顶层加速度反应进行了计算和分析。结果表明：相互作用对结构的动力特性和地震反应均有较大的影响，支盘桩具有较好的抗压、抗拔和抗扭曲作用；相同工况时上海人工波激励下的结构最大位移反应比El Centro波大，说明结构的破坏除与震级有关外，还与地震波的波形有关；双跨框架结构的抗震性能明显好于单跨，并与汶川地震中很多单跨教学楼倒塌的现象一致。研究结果对抗震设计和防灾减灾具有重要的研究意义。