• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

钢筋混凝土框架结构自复位加固研究

陈盈 盛飞翔 张文学

陈盈, 盛飞翔, 张文学. 钢筋混凝土框架结构自复位加固研究[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(3): 574-583. doi: 10.11899/zzfy20190310
引用本文: 陈盈, 盛飞翔, 张文学. 钢筋混凝土框架结构自复位加固研究[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(3): 574-583. doi: 10.11899/zzfy20190310
Chen Ying, Sheng Feixiang, Zhang Wenxue. The Research on Self-centering Reinforcement Method for Reinforced Concrete Frame Structure[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(3): 574-583. doi: 10.11899/zzfy20190310
Citation: Chen Ying, Sheng Feixiang, Zhang Wenxue. The Research on Self-centering Reinforcement Method for Reinforced Concrete Frame Structure[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(3): 574-583. doi: 10.11899/zzfy20190310

钢筋混凝土框架结构自复位加固研究

doi: 10.11899/zzfy20190310
详细信息
    作者简介:

    陈盈, 女, 生于1981年。副教授。主要研究领域:结构抗震性能分析。E-mail:chenying@bjut.edu.cn

    通讯作者:

    张文学, 男, 生于1975年。教授。主要从事桥梁抗震。E-mail:zhwx@bjut.edu.cn

The Research on Self-centering Reinforcement Method for Reinforced Concrete Frame Structure

  • 摘要: 为减小结构震后残余位移,提高框架结构的震后可修复性,本文提出1种自复位耗能加固方法。以一典型框架结构为例,对比传统框架结构和采用自复位耗能装置加固框架结构的地震响应,并研究自复位耗能装置各参数对加固后结构抗震性能的影响。结果表明:采用自复位耗能装置加固框架结构可有效减小残余位移,但有可能增大结构内力响应;结构的残余位移随着弹簧刚度的增大而减小,结构的内力响应也随之增大;预拉力越大,结构内力响应增加越小,在实际工程中应对自复位加固装置的弹簧刚度和预拉力进行优化以获得最优的自复位加固效果。
  • 图  1  自复位耗能结构构造示意图

    Figure  1.  The schematic diagram of self-centering structure

    图  2  采用自复位耗能装置加固的钢筋混凝土框架模型

    Figure  2.  The model of reinforced concrete frame with self-centering energy consumption brace

    图  3  弯矩-曲率图

    Figure  3.  The plot of bending moment and curvature

    图  4  地震波反应谱

    Figure  4.  The response spectra of earthquake waves

    图  5  地震波加速度时程曲线

    Figure  5.  The acceleration time history of seismic wave

    图  6  不同波作用下2种结构顶点位移对比

    Figure  6.  Comparison of the vertex displacement of two structural systems under different waves

    图  7  不同地震波作用下预拉力对弯矩的影响

    Figure  7.  The influence of pre-pressure on bending moment under different seismic waves

    图  8  不同地震波作用下预拉力对剪力的影响

    Figure  8.  The influence of pre-pressure on shear force under different seismic waves

    图  9  不同地震波作用下预拉力对残余位移的影响

    Figure  9.  The influence of pre-pressure on residual displacement under different seismic waves

    图  10  不同地震波作用下弹簧刚度对弯矩的影响

    Figure  10.  The influence of spring stiffness on bending moment under different seismic waves

    图  11  不同地震波作用下弹簧刚度对剪力的影响

    Figure  11.  The influence of spring stiffness on shear force under different seismic waves

    图  12  不同地震波作用下弹簧刚度对残余位移的影响

    Figure  12.  The influence of spring rigid on residual displacement under different seismic waves

    表  1  自振频率对比(单位:rad/s)

    Table  1.   Comparison of natural frequency (unit: rad/s)

    阶数 原结构 加固结构
    1 2.98 3.24
    2 17.36 19.67
    3 19.64 27.38
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    表  2  残余位移值对比

    Table  2.   Comparison of residual displacements

    地震波 原结构/mm 加固结构/mm 减震率/%
    EMC 26.29 9.39 64.28
    TAR 4.56 1.56 65.79
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    表  3  框架柱弯矩峰值对比

    Table  3.   Comparison of maximum bending moments of frame columns

    地震波 位置 原结构/kN·m 加固结构/kN·m 放大率/%
    EMC 柱顶 612 645 5.39
    加固处 602 676 12.29
    柱底 620 652 5.16
    TAR 柱顶 485 525 8.25
    加固处 472 562 19.07
    柱顶 492 542 10.16
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    表  4  框架柱剪力峰值对比

    Table  4.   Comparison of maximum shear force of frame columns

    地震波 位置 原结构/kN 加固结构/kN 放大率/%
    EMC 柱顶 94.42 100.64 7.45
    加固处 91.85 104.16 13.04
    柱底 95.17 101.35 6.32
    TAR 柱顶 18.67 20.42 9.37
    加固处 17.85 21.12 18.32
    柱顶 18.54 20.10 8.41
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-22
  • 刊出日期:  2019-09-01

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