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科研亮点：RC空间框架结构抗连续倒塌的楼板效应试验研究（图）
楼板效应试验 建筑结构 力学研究所
2022/5/25
建筑结构在其使用寿命中，极可能遭遇极端荷载，如地震、爆炸、冲击，不可避免地造成建筑结构局部损伤或者破坏，从而极可能导致大规模结构破坏或连续倒塌的连锁反应。楼板作为RC框架结构中的主要的竖向传力单元之一，在抗连续倒塌中起到了重要作用。然而目前在连续倒塌方面的研究多是单以构件或者平面框架结构的试验研究，完全以空间框架结构为对象的试验研究还很少，实际上梁、柱以及楼板作为一个整体结构体系共同抵抗连续倒塌，...
4·20”芦山地震灾区自建单开间砌体结构农房震害非常严重，文章基于典型案例1/6缩尺模型振动台试验研究3层无构造柱单开间砌体结构房屋在地震作用下的震动反应特性与破坏机制。考察模型裂缝开展与自振频率、阻尼比、楼层峰值加速度放大系数、应变监测结果表明：3层单开间农房7.5度小震处于弹性状态，8度小震窗口墙体出现裂缝，6度大震模型出现水平通缝，7.5度中震结构破坏；芦山地震飞仙关波作用下单开间农房震动存...
夹心保温砌体房屋振动台试验研究
夹心保温 砌体房屋 抗震性能 振动台试验
2021/4/15
黏土砖是我国北方地区广泛使用的主要建筑材料。通过水平灰缝和竖向灰缝连接成整体砖墙，承受竖向荷载和水平荷载。传统的砌体墙热工性能差，在我国最寒冷的地区其厚度可达半米，过大的厚度，一方面使建筑自重过大，抗震能力较差，另一方面也占用较大的居住面积。为解决这一矛盾，文中研究的夹心保温砌体砖墙黏土夹层砖墙是通过在钢筋网连接的两层较薄的砖墙之间插入隔热层，形成夹心保温砌体房屋。为研究其抗震性能，对一个1/2比...
内置钢板混凝土组合剪力墙主要应用于超高层建筑结构中，是主要的抗侧力构件，其底部剪力墙往往承担巨大的竖向荷载，轴压比和混凝土强度是影响其抗震性能的主要因素。为研究内置钢板高强混凝土组合剪力墙在高轴压比下的抗震性能，进行2个剪跨比为2.28的组合剪力墙试件拟静力试验，设计轴压比分别为0.6和0.8，C70混凝土。研究组合剪力墙在低周反复荷载作用下的受力性能和破坏模式，分析轴压比对抗震性能的影响。结果表...
为研究具有预应变的SMA约束混凝土柱的轴压性能，文章通过8个SMA约束混凝土柱试件的轴压对比试验，分析不同加固量、预应变水平及增强形式对混凝土柱轴向承载能力和变形能力的影响。结果表明：预应变超弹性SMA丝的约束作用使混凝土柱由脆性破坏向延性破坏转变；混凝土柱的极限承载能力随着SMA丝加固量和预应变的增加而提高；峰值变形受SMA丝加固量的影响较大，而受预应变的影响较为有限；SMA/FRP复合约束能够...
文章提出复合墙板与钢梁间的两种新型可滑动连接节点，为满足装配式外墙板应采用柔性连接以适应主体结构变形的要求，减小外墙板对结构受力性能的影响，并通过拟静力试验考察两种连接节点的滑动性能。试验结果表明：连接件可以有效延缓墙板参与抵抗水平作用，墙板在预设变形范围内不参与结构抵抗水平荷载，达到了柔性连接的目的。在产生滑动之前滑动界面产生的静摩擦力影响范围很小，不会对连接节点的性能产生较大影响。
木质变摩擦阻尼器滞回性能的试验研究与理论分析
木质摩擦阻尼器 变摩擦 滞回模型 低周反复荷载试验
2021/4/15
基于对摩擦阻尼器材料及构造的改进，研制了一种木质变摩擦阻尼器。对9个不同参数的木质变摩擦阻尼器试件进行了低周反复荷载试验，研究了阻尼器的滞回性能，分析了摩擦块的坡度、螺栓预紧力等因素对阻尼器耗能性能的影响。根据木质变摩擦阻尼器的构造特点及工作原理，建立了其力学分析模型，确定了适用于该摩擦阻尼器的滞回规则和相应的滞回模型，并利用试验数据对滞回模型进行了验证。研究结果表明：木质变摩擦阻尼器的输出力在大...
文章通过振动台试验研究材料性能对缓冲型冲击阻尼器减震性能的影响，从材料层面揭示该类阻尼器的减震机理。试验选取7种缓冲材料，分别用于容器内壁以及颗粒外侧以形成缓冲容器和缓冲颗粒，提出“碰撞硬度”的概念，作为表征影响动量交换的指标。试验结果表明：碰撞硬度小的工况，动量交换较大，阻尼器的减震效果较好；恢复系数和减震效果之间没有明显的规律，原因在于其反映的是动量交换和能量耗散的耦合效应，而这两者存在此消彼...
钢结构高效装配减震体系拟动力和静力试验研究
钢结构高效装配减震体系 拟动力试验研究 拟静力试验研究 中间柱型阻尼器
2021/3/30
针对装配式钢结构中广泛应用的钢框架箱型柱全熔透焊接的传统连接技术存在热影响区力学性能差、施工效率低、人工成本高、污染环境等关键问题，课题组提出芯筒式全螺栓连接节点，结合中间柱摩擦阻尼器减震技术，构建一种高效装配式减震钢结构体系。以工程实例为原型结构，对其中一榀进行0.7倍缩尺，对钢结构高效装配减震体系试验框架进行拟动力和拟静力试验研究。研究表明在El-Centro波8度(0.2g)多遇、设防、罕遇...
为研究装配式高层空间网格盒式结构的地震响应和破坏机理，设计并制作一栋15层55.5m高装配式盒式结构的1/8缩尺模型，并通过振动台试验输入6个水准共21个地震工况，研究高层装配式盒式结构在不同输入地震荷载下的宏观响应、加速度响应、位移响应。通过试验表明：高层装配式盒式结构在地震下有较好的结构性能，其在地震下位移呈现出剪切型特点，后期结构破坏时由于配筋及装配式施工带来的误差，使得最大位移出现位置上移...
提出一种销轴连接新型钢质往复弯曲耗能铰，可用于装配式结构预制梁柱连接，并实现梁端耗能和塑性铰外移。对两个该新型耗能铰进行滞回试验，试验结果表明：新型耗能铰整体绕销轴转动，试件的破坏形式为耗能元件受压翼缘屈曲或受拉翼缘断裂；其滞回曲线饱满，能量耗散系数达3.0以上，具有良好的耗能能力，无明显的刚度退化和强度退化；量测完整的耗能铰塑性转角达0.055rad，两个试件的延性系数均大于4.0，均满足规范要...
钢筋混凝土匹配度对框架柱破坏模式影响试验研究
框架柱 拟静力试验 匹配度系数 剪跨比归一化
2021/4/15
对5个缩尺比例为1∶4的钢筋混凝土平面框架进行低周反复荷载试验，研究不同钢筋混凝土匹配度下的框架柱破坏模式。对比不同剪跨比、钢筋强度对框架柱破坏模式的影响，得到框架柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线等抗震性能，分析结构的延性和变形曲线等力学性能。提出钢筋混凝土匹配度及剪跨比归一化系数对104根柱的试验数据进行分析。结果表明，钢筋混凝土匹配度对柱的破坏模式有显著影响：匹配度合适时，柱主要发生弯曲破坏；...
通过3攒清式木结构斗拱耐火性能的足尺明火试验，研究不同防火处理方式对斗拱耐火性能的影响规律。选取单翘单昂五踩平身科斗拱为研究对象，火源采用木垛火。结果表明：明火试验中，斗拱试件单才瓜拱、单才万拱、厢拱等组件首先被引燃且燃烧持续时间最长，炭化较严重。未进行表面处理的斗拱组件燃烧火焰与木垛火源叠加，火苗高度较高；组件阻燃涂料浸渍的斗拱试件受火过程中组件木材未被引燃。随着受火时间增加，不同位置的温度大部...
形状记忆合金丝约束RC墩柱抗震性能试验研究
形状记忆合金 RC墩柱 抗震性能 低周往复加载试验
2021/4/19
为增强RC墩柱在强震作用下的耗能、变形及自修复能力，实现震后桥梁结构功能的快速恢复，该文采用超弹性形状记忆合金(shape memory alloys, 简称SMA)丝约束RC墩柱，并通过试验研究水平循环荷载作用下SMA丝约束RC墩柱的抗震性能。试验制作6个SMA丝约束RC墩柱试件和1个普通RC墩柱试件，通过低周往复加载，分析SMA丝配置率和预应力水平对RC墩柱抗震性能的影响，包括破坏模式、滞回曲...