针对PC框架结构节点区施工复杂、震后柱叠合面处混凝土易开裂的问题,提出了一种梁柱节点预制的PC结构,该结构将薄弱区由节点转移到框架柱的中部。为了研究此类PC柱的抗震性能,设计并完成了一个足尺PC柱与现浇混凝土对比柱的拟静力试验,得到了2个试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及极限承载力。结果表明,PC柱和现浇柱均为弯曲破坏;PC柱极限承载力比现浇柱高6.1%;刚度退化规律大致相同,PC柱的初始刚度和极限刚度分别为现浇柱的1.30倍和0.93倍;PC柱的延性系数为现浇柱的1.47倍;2个试件耗能能力基本相同。综上可知,此类PC柱和现浇注的抗震性能相近,且施工方便、节能环保,是一种值得推广的装配式结构连接形式。

通过自振特性测试和竖向荷载作用下的低周往复荷载试验,对比分析了倒置外露灌浆套筒装配式柱脚节点与传统现浇及现行装配式柱脚节点的整体性及抗震性能。结果表明,倒置外露灌浆套筒柱脚节点试件(NPC)的整体性与传统现浇试件(RC)基本相当,现行装配试件(TPC)测试所得的各阶自振频率基本均低于RC和NPC。三种柱脚节点在失效破坏时均出现了塑性铰,且两个装配式柱脚节点较现浇试件其塑性铰、柱身开裂高度均上移约1个灌浆套筒高度,宜适当延长箍筋加密区。三种柱脚节点的刚度退化规律相同,延性系数均在3.0以上,NPC的耗能能力显著优于RC和TPC。RC、TPC、NPC对应的开裂位移角分别为1/430、1/393、1/479,对应的极限位移角分别为1/24、1/22、1/22,均分别大于规范限值,满足抗震设防要求。

大力发展装配式混凝土剪力墙结构有利于推进我国的建筑工业化和住宅产业化。连接节点将预制剪力墙构件在纵向上连接成为整体,节点的受力性能对装配式剪力墙结构的抗震性能至关重要。因而研发构造简单、传力可靠的新型连接节点,对于推进装配式混凝土剪力墙结构体系在我国的发展和应用就显得尤为重要。本文在概述国内装配式混凝土剪力墙结构体系发展现状的基础上,归纳了目前应用较多的装配式混凝土剪力墙结构水平节点研究成果。

结合国内外理论和试验研究成果,介绍了装配式混凝土框架结构的不同构造形式,并综述了装配整体式框架结构、全装配式框架结构、预应力框架结构、设置耗能装置的装配式框架结构节点以及整体结构的抗震性能,指出了装配式混凝土框架结构在研究中存在的若干问题,并提出了下一步研究的建议。

综合国内外装配式框架结构节点的研究成果,重点围绕装配式钢梁-混凝土柱框架节点及装配式混凝土框架节点的构造形式及相应的研究进展、存在问题进行了详细评述。为更好地推广应用装配式螺栓连接钢梁-混凝土柱框架结构,提出了一种改进型节点连接方式,该节点由核心钢板桶通过加劲肋与外围钢板带组成,在不影响节点区箍筋布置的前提下,可增强节点区的耗能能力及抗剪承载力。同时,内置钢板桶及外围钢板带可方便利用端板螺栓与钢梁进行连接,确保节点的工作性能。最后提出了针对装配式框架节点开展抗震性能及研究方法的展望。

装配式组合框架结构作为一种新型结构形式,同时兼具了预制混凝土技术与组合结构的优点。本文在概述国内外装配式组合框架结构节点研究现状的基础上,对比分析了目前我国常用的几种装配式组合框架结构节点在构造及抗震指标方面的差异,并提出了我国装配式组合框架结构节点需要解决的问题,为促进其发展与应用提供参考。

对钢筋混凝土框架结构的强柱弱梁设计原则进行了分析,结合工程实际震害,得出梁端超配筋现象是影响强柱弱梁的一个重要因素,归纳了造成梁端超配筋的原因,并结合工程实例具体说明梁端超配筋的形成过程,就设计过程中如何实现强柱弱梁提出了建议。

对PHC管桩进行低周往复荷载作用下的抗震性能试验发现,PHC管桩会发生变形且延性不足。为改善其抗震性能,特对PHC管桩在模拟地震力作用下的受力状态、破坏机理进行了分析,并实施了二项改善措施。结果表明,影响PHC管桩在地震力作用下受弯状态抗震性能的主要因素为受力纵筋的变形能力,配置一定量的非预应力筋可明显改善PHC管桩的变形、延性、刚度退化等抗震性能,使高强混凝土的高承载性能得以充分利用。

探讨了提离式基础对城市高架桥抗震的适用性。基于上海嘉闵线典型两跨高架桥,考虑桩土非线性相互作用,建立了Open Sees全桥动力计算模型。对比分析了提离桩和普通桩基础在不同墩高和地震动强度下的地震响应,以单桩内力响应、桩基配筋率、桩基位移、残余位移作为评价指标评估了提离桩的适用性。结果表明,提离式桩基础通过释放桩头拉力,避免了不利的拉弯受力状态,可以显著降低桩基的配筋需求;尤其对于中、高墩状况,提离桩的性能检算主要由单桩最大竖向承载能力控制;提离式桩基础的最大桩顶水平位移略大,但水平残余位移较小,表明其更好的震后自恢复性,两种基础的最大竖向位移和竖向残余位移基本相当。

柴油发电机组属于抗震Ⅰ类设备,根据核电安全法规必须对抗震Ⅰ类设备进行抗震性能鉴定。利用有限元分析软件ABAQUS建立机组整体有限元模型,以机组所在厂房标高的楼层反应谱为地震输入利用反应谱分析法采用CQC振型组合结合SSRS地震方向组合并考虑自重和柴油机不平衡力矩作用对机组进行抗震分析,根据ASME规范中B级和D级使用准则评估机组抗震性能,结果表明忽略公共底座应力集中的情况各机组部件抗震性能良好。采用修正的等效静力法对机组部分连接螺栓进行可靠性分析,结果表明在等效地震加速度作用下螺栓强度满足ASME规范并且预紧力设计合理。