在文献调研的基础上,提出了一种新型装配式拱形连梁节点,并通过试验和有限元方法分析了此种节点的抗震性能。结果表明:拱形连梁和型钢连接件可以有效提高连梁端部的抗剪承载能力,提高联肢墙结构的整体抗震性能。

为了实现抗震性能好且材料节能的结构体系,针对多层办公楼案例,按照我国相关规范设计成钢筋混凝土框架结构和框架薄壳结构,通过弹塑性动力时程分析比较了两种结构体系的抗震性能、材料用量和CO2排放量。结果表明:两种结构体系都能满足“三水准”抗震设防目标;框架结构的最大楼层位移和最大层间位移角比框架薄壳结构大,罕遇地震下框架结构的损伤比框架薄壳结构严重;框架薄壳结构的混凝土、钢筋用量和CO2排放量相比框架结构分别减少了1167.7 t、35.1 t和220 t;框架薄壳结构的抗震性能和节能减排性能明显优于框架结构。

为研究带门洞预制空心墙板结构的抗震性能与失效机制,检验预制空心墙板连接方法的可靠性,明确切割空心墙板用作过梁的可行性,开展了足尺模型低周往复荷载试验。结果表明:预制空心墙板之间、预制空心墙板与后浇边缘带之间的水平连接筋未屈服,且能有效阻止拼缝开裂与错动,连接安全可靠;过梁下部支撑区未出现局部压溃或落梁病害,且能沿圆孔薄壁处形成水平耗能通道;整体结构侧向变形呈剪切型,门洞两侧墙板在加载后期有抬升现象,两侧墙肢能形成单向稳定斜压杆参与工作;基于抗剪抵抗机构思想构建刚架斜压杆模型,不仅能有效表征带门洞预制空心墙板结构的工作机制,且可建立物理意义明确、具有较高精度的抗侧极限承载力计算方法。有关成果可为带门洞预制空心墙板的工程应用提供参考。

为了验证多腔式双钢板组合剪力墙的抗震优越性,制作了钢筋混凝土剪力墙和多腔式双钢板组合剪力墙,通过低周反复水平荷载试验,获得了两种剪力墙的破坏形态、滞回曲线和骨架曲线;建立了ABAQUS有限元模型,进行了多腔式双钢板组合剪力墙的抗震试验仿真分析,模拟了其破坏形态和累计损伤状态。结果表明:多腔式双钢板组合剪力墙具有承载力大、延性好、耗能强等优点;构件最终破坏时,虽然管内混凝土受压塑性变形发展较大,导致外侧双钢板明显臌胀,但管内混凝土并没有压碎,可以继续工作承担荷载;构件的最终破坏形态为受拉钢板撕裂破坏,属于延性破坏。

采用预应力钢绞线和普通钢筋复合配筋形式,提出了一种全装配式预应力钢绞线混凝土复合配筋柱(PSRC柱),并采用DIANA有限元分析软件进行了拟静力试验数值模拟,通过1组普通钢筋混凝土柱模型和3组预应力钢绞线混凝土复合配筋柱模型的对比,分析了在不同轴压比下各构件的滞回曲线、骨架曲线、水平承载力、刚度退化、延性和耗能能力。结果表明:配置了预应力钢绞线的PSRC柱有着较好的水平承载力和延性,构件的残余位移较小,整体抗震性能良好;随着轴压比增大,构件的延性降低,耗能能力减弱。

进行了纤维混凝土加固装配式框架结构体系梁柱节点低周往复加载有限元模拟分析,得到了试件的破坏形态、滞回曲线。结果表明:节点的主要受损区域为梁端键槽区,采用纤维混凝土置换受损区域的混凝土可有效加固节点。其中,当采用聚丙烯纤维混凝土加固时,能恢复节点的抗震性能;当采用钢纤维混凝土、钢-聚丙烯纤维混凝土加固时,不仅可以恢复节点的抗震性能,还可以在一定程度上提高节点的抗震性能。

数值模拟了钢板加固火后混凝土框架节点的抗震性能,分析了轴压比对加固节点包括滞回曲线、承载能力、耗能、应力分布的影响。结果表明相比于火后未加固节点,钢板加固后的节点在不同轴压比下弹性阶段承载力几乎不变,但极限承载力、耗能能力、延性均有不同程度的变化;当轴压比为0.5时,极限承载力、耗能能力相比未加固分别提高了8.2%、3.2%,表现出理想的抗震效果;随着轴压比的增大,节点应力分布从低轴压比下的梁端处的高应力区转变为高轴压比下的柱子的高应力分布,结构的破坏形式发生改变。

对9根带约束拉杆的方形薄壁型钢管/胶合竹板复合空芯柱（SBCCB）试件进行低周反复拟静力测试,考察SBCCB的破坏过程和形态,分析试件的长细比、胶合竹净横截面面积、截面组合方式对其受力和抗震性能影响。结果表明：SBCCB破坏形态主要为柱脚胶合面的开裂破坏和胶合竹板断裂破坏,截面组合方式对其破坏模式有显著影响。SBCCB试件有较好的弹性变形能力和抗震耗能性能,增大复合柱截面尺寸和长细比能改善抗震性能;约束拉杆有效保证了试件的整体性,抑制基体开胶破坏,间接提高了抗震性能。

AP1000一体化堆顶组件仅通过螺栓结构与反应堆压力容器顶盖连接,在地震工况条件下一体化堆顶组件底部支撑法兰和螺栓承受了很大的支撑载荷。针对AP1000设计中存在的不足,文中提出了一种提高AP1000堆顶结构抗震性能的改进方法,并对该改进方法进行了定性分析。分析结果表明,所述的AP1000堆顶结构改进方法合理可行。