国家自然科学基金(51178010)
- 作品数：17 被引量：90H指数：7
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- 底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究被引量：12
- 2012年
- 为适应巨型框架结构发展,提出了一种底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱。为了比较它与相应普通多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能的差异,进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在轴向压力或轴向拉力下的低周反复荷载试验研究。6个模型中:按底部截面构造区分,3个试件为底部加强型巨型柱模型,3个试件为相应普通巨型柱模型;按轴力作用方向区分,4个试件为轴压试件,轴压比分别为0.5、0.25,2个试件为轴拉试件,轴拉比为0.2。比较分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。研究表明:底部加强型巨型柱与普通巨型柱相比,承载力、延性、耗能能力明显提高,刚度退化速度减慢,工作性能较稳定;轴压试件与轴拉试件相比,轴压试件抗震性能相对较好。
- 曹万林彭斌王智慧董宏英张建伟
- 关键词：巨型柱抗震性能
- 异形截面巨型柱框架结构抗震研究与应用被引量：4
- 2015年
- 为适应超高层建筑平面设计需要,工程设计单位提出了一种异形截面巨型柱框架结构,并在多个超高层建筑巨型结构中应用,取得了良好效果。介绍了巨型结构体系及受力特点,结合多个大型复杂超高层建筑工程实际,分析了异形截面巨型柱框架结构的研究概况,包括在异形截面巨型柱框架结构抗震研究方面取得的进展,提出了该类结构发展的若干有待深化研究的技术问题。分析表明:"巨型柱框架-组合核心筒-伸臂桁架"结构体系,是一种受力性能优越的高效抗震体系;异形截面巨型柱框架结构,具有良好的抗震性能,异形截面巨型柱合理抗震构造是亟待深化研究的关键技术问题。
- 曹万林武海鹏董宏英张建伟
- 关键词：异形截面巨型框架结构抗震性能
- 高层建筑消能减震钢-混凝土组合剪力墙性能研究被引量：2
- 2013年
- 提出了两种消能减震钢-混凝土组合剪力墙,一种为工形截面钢管混凝土边框双钢板组合剪力墙,一种为带软钢板耗能键的钢管混凝土边框组合剪力墙。通过合理构造设计,将钢管混凝土、钢板、混凝土墙体组合,以实现强震作用下各组合部件屈服耗能、组合部件间界面区域耗能减震作用。进行了低周反复荷载下抗震性能试验研究,分析了破坏特征、承载力、延性、滞回特性、耗能。结果表明:工形截面钢管混凝土边框双钢板组合剪力墙,充分发挥了腹板双钢板形成的交叉拉力带消能减震作用,滞回曲线饱满,耗能能力强;合理匹配翼缘与腹板强弱关系,是实现双钢板剪力墙延性耗能屈服机制的关键。带软钢板耗能键的钢管混凝土边框组合剪力墙,充分发挥了钢管混凝土、软钢板耗能键、混凝土墙体及其界面相互咬合与摩擦双重消能减震作用,实现了延性屈服机制。
- 董宏英张慧曹万林韩丽于传鹏乔崎云
- 关键词：高层建筑消能减震屈服机制
- 内置钢板深梁剪力墙抗震性能试验研究被引量：4
- 2014年
- 内置钢板深梁剪力墙是由钢管混凝土柱、柱间钢板深梁、混凝土墙体及其连接构件组成。对5个1/5缩尺的该组合剪力墙模型进行了低周反复荷载试验。试验分两阶段进行,第一阶段试验研究位移角小于1/50试件的抗震性能,第二阶段试验研究第一阶段损伤试件修复后的抗震性能,修复采用剪力墙边框钢管间两侧贴焊薄钢板的方法。分析了各试件修复前后的破坏特征、滞回特性、承载力、刚度退化、位移延性、耗能性能。结果表明:内置钢板深梁剪力墙的钢管混凝土柱、钢板深梁、混凝土墙体及连接构件相互作用,协同受力,具有良好的抗震性能;变形特征具有阶段性,在混凝土和部件连接界面损伤前与整体剪力墙变形接近,在连接界面损伤滑移后与带竖缝剪力墙接近。
- 董宏英张慧曹万林乔崎云于传鹏
- 关键词：钢管混凝土钢板深梁剪力墙拟静力试验抗震性能
- 矩形钢管混凝土柱往复拉压荷载下工作性能试验研究被引量：3
- 2012年
- 超高层建筑巨型框架结构的巨型柱在大震作用下有时会出现往复拉压受力情形,为提高巨型柱的抗震能力,目前有的超高层建筑巨型框架结构采用了多腔体钢管混凝土巨型柱。为深入研究这种巨型柱的腔体在往复拉压荷载下的性能退化问题,取这种巨型柱中有代表性的矩形腔体,进行了3个配钢率为7.53%和1个配钢率为3.77%的相同截面矩形柱在往复拉压荷载下的工作性能试验研究。4个试件均沿杆长对中分成左右不同构造的两段,左杆段为有栓钉区段,右杆段为无栓钉区段。通过试验,比较分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、栓钉的作用和破坏特征。给出了抗拉、抗压承载力计算公式,计算结果与试验符合较好。研究表明:在矩形钢管腔体内设置栓钉可明显提高构件的抗拉、抗压工作性能;增加矩形钢管的钢板厚度可明显提高钢板对栓钉的约束能力,从而提高栓钉与混凝土共同工作的性能。
- 曹万林张境洁段修斌董宏英殷超
- 关键词：矩形钢管混凝土工作性能承载力计算
- 不同构造五边形钢管混凝土巨型柱轴压性能计算分析被引量：10
- 2015年
- 基于某超高层建筑五边形钢管混凝土巨型柱,研究了不同截面构造五边形钢管混凝土巨型柱的轴压性能。进行了3个五边形钢管混凝土巨型柱试件的单向重复轴压性能试验,试件分别为设钢筋笼单腔体截面、无钢筋笼四腔体截面和设钢筋笼四腔体截面。得到了轴力-位移骨架曲线,分析了损伤破坏过程、残余变形和弹塑性耗能性能,提出了适用的极限承载力计算方法。用ABAQUS软件进行了有限元模拟,分析了截面构造参数(腔体数、有无钢筋笼)对试件受力性能的影响,计算结果与试验符合较好。研究表明:四腔体截面试件与单腔体截面试件相比,承载力和延性明显提高,残余变形较小,耗能能力较强;四腔体试件中腔体内设钢筋笼的试件与不设钢筋笼的试件相比,承载力、延性、耗能能力进一步提高,残余变形减小。四腔体设钢筋笼的五边形钢管混凝土巨型柱综合抗压性能良好,可用于超高层结构设计。
- 曹万林徐萌萌董宏英武海鹏王立长
- 关键词：钢管混凝土轴压性能
- 不同方向水平力下多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能研究被引量：9
- 2012年
- 提出了一种异形截面的多腔钢管混凝土巨型柱,研究了其在不同方向水平力作用下的抗震性能。进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在竖向荷载和不同方向水平反复荷载作用下的抗震性能试验研究,其中:2个试件的水平力沿截面长轴方向施加,2个试件的水平力沿截面短轴方向施加,2个试件的水平力沿与长轴及短轴呈45度方向施加,3种水平力加载方向的试件轴压比分别为0.5、0.25。基于试验结果,分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。进行了数值模拟分析,计算结果与试验符合较好。研究表明,提出的异形截面多腔钢管混凝土巨型柱有良好的抗震性能,且其抗震性能与水平力作用方向相关。
- 彭斌曹万林王智慧董宏英张建伟
- 关键词：巨型柱抗震性能
- 不同构造异形截面多腔钢管混凝土柱抗震性能试验研究被引量：4
- 2016年
- 异形截面多腔钢管混凝土柱的腔体构造对其抗震性能影响很大,结合大连国贸中心大厦结构五边形多腔钢管混凝土巨型柱设计,提出了分腔竖向钢板在基础顶面部位连续和断开两种构造方式。为研究这两种不同构造的五边多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能,进行了2组共4个1/7.5缩尺模型试件的低周反复荷载试验。第一组试件为分腔竖向钢板在基础顶面部位连续的截面构造,第二组试件为分腔竖向钢板在基础顶面部位断开的截面构造。每组试件分沿截面对称轴方向、沿垂直截面对称轴方向施加水平荷载两种加载方向。分析了各试件的破坏特征、承载力、耗能、刚度退化、滞回特性和延性。研究表明:分腔竖向钢板在基础顶面部位连续的试件,承载力较高、延性较好、抗震耗能能力较强,但两种加载方向下抗震性能有明显差异;分腔竖向钢板在基础顶面部位断开的试件,承载力略低,但两种加载方向下抗震性能接近。
- 曹万林陈相家武海鹏乔崎云
- 关键词：抗震性能
- 多腔钢管混凝土柱巨型框架抗震性能试验研究被引量：6
- 2012年
- 结合某超高层巨型框架结构工程实际,进行了一榀巨型框架结构底部三个巨型层1/25缩尺模型抗震性能试验研究。该巨型框架的巨型柱为多腔钢管混凝土异形截面柱,巨型梁为钢桁架梁,底部巨型层加设人字形箱形截面钢支撑,二、三巨型层加设X形箱形截面钢支撑。通过试验,分析了该巨型框架的滞回特性、承载力、刚度及退化过程、延性和屈服机制。试验表明,该巨型框架的支撑作为第一道防线首先屈服,之后巨型桁架梁上下弦杆进入屈服,最后巨型柱柱底出现塑性铰,实现了多腔钢管混凝土柱巨型框架结构延性屈服机制,抗震性能良好。
- 彭斌曹万林王智慧董宏英张建伟
- 关键词：抗震性能
- 腔内带钢筋笼多腔钢管混凝土巨型柱轴压性能试验研究被引量：24
- 2012年
- 以某超高层巨型框架结构巨型柱为原型,进行了3个多腔钢管混凝土巨型柱模型试件的轴压性能试验研究,模型按1/12缩尺。3个试件的几何尺寸和腔体钢板均一致,各试件主要参数:试件1腔内加设钢筋笼,混凝土强度等级为C30;试件2腔内不加设钢筋笼,混凝土强度等级为C40;试件3腔内加设钢筋笼,混凝土强度等级为C40。试验分析了各试件的承载力、刚度及退化过程、残余变形、破坏特征等。研究表明:腔内设置钢筋笼的多腔钢管混凝土巨型柱具有良好的延性和抗压工作性能,可用于工程设计。
- 曹万林王智慧彭斌董宏英武海鹏殷超陈利民
- 关键词：巨型柱钢筋笼轴压试验
