高强钢材抗震结构
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华中科技大学学报(城市科学版), 2007, 24(4): 17-21.
摘 要 在框－剪结构的剪力墙中配置高强钢筋可以显著提高其安全储备，使得剪力墙在框架之后屈服，并改变地震剪力的分配规律。本文利用MSC.Marc
2005以及清华大学在MSC.Marc基础上开发的混凝土纤维模型程序THUFIBER和适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型，对高强配筋及普通配筋的两个8层钢筋混凝土框－剪结构进行了静力推覆分析和三种实际地震波作用下的动力时程分析，重点研究了高强钢筋对框－剪结构抗震性能控制的效果。研究结果表明，剪力墙中采用高强钢筋配筋后，改变了剪力墙和框架的刚度退化规律，提高了剪力墙的屈服强度，且同时具有较好的极限变形能力，可以有效提高整个结构的安全储备，对结构抗震是有利的。
关键词 框－剪结构 高强钢筋 静力推覆 动力 非线性
往复荷载下预应力混凝土结构的数值模拟
工程抗震与加固改造, 28(6), 2006, 25-29.
摘 要: 现阶段，预应力技术得到广泛应用，深入研究预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。在往复荷载下，预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂，需要借助数值模型加以准确模拟。本文基于杆件结构纤维模型程序，编制了预应力混凝土杆系结构及构件的数值分析模型。利用该模型，本文对往复荷载下的一榀有粘结预应力混凝土框架试件和一榀无粘结预应力混凝土框架试件，以及一根无粘结预应力混凝土柱试件进行了数值模拟。计算结果与试验结果的对比表明，由于采用了合理而准确的材料滞回模型并合理考虑了预应力的影响，本文开发的杆系有限元数值分析模型能够准确预测往复荷载下预应力混凝土杆系结构或构件的滞回特性，可以用于预应力混凝土实际结构的计算分析及其受力机理的探讨。
关键词: 纤维模型 往复荷载 预应力混凝土 分析方法
预应力筋粘结形式对结构抗震性能的影响分析
第九届后张预应力学术交流会论文集, 北京, 2006, 176-183.
摘 要：对于预应力混凝土抗震结构，不同预应力筋粘结形式会对结构抗震性能产生重要影响。本文利用所开发的杆系有限元纤维模型程序，完成了一榀预应力混凝土框架结构的数值模拟，对预应力筋粘结形式的影响进行了分析研究。数值结果表明，对于按现有规范设计的预应力混凝土框架，框架柱中的预应力筋粘结形式对框架的滞回特性特别是复位性能有较大影响，而框架梁中的预应力筋粘结形式的影响则相对较小。根据数值分析结果，从结构综合抗震性能角度出发，宜采用部分无粘结预应力筋形式。
关键词：预应力混凝土；抗震性能；粘结形式；复位性能；纤维模型
Mechanism
of passive control RC frame with high strength reinforcements and its
potential benefits against earthquakes
Tsinghua Science and Technology, 11(6), 2006, 640-647.
Abstract: In the present world major catastrophe is yet severe earthquakes. Many devices which include in active, hybrid and semi-active structural control systems as controllable force devices are costly in their construction and maintenance. The mechanism of the passive control RC frame (PCRCF) reinforced with high strength reinforcements only in columns presented here is an attempt to provide structural systems more resistance against lateral earthquake loadings at comparatively lower cost. The concept is demonstrated by nonlinear static analysis by fiber model for a single story single bay frame. The study revealed that use of high performance steel in columns can prevent formation of plastic hinges at the critical column base sections and failure always initiated by yielding of reinforcement at beam ends. Further after experiencing severe lateral drift, PCRCF showed small residual displacement as compared to ordinary RC frame. Rehabilitation and strengthening of the frames can be made easier for PCRCF.
Keywords: earthquake, passive control, high strength reinforcement, failure mechanism, residual displacement
高强高性能工程结构材料与现代工程结构及其设计理论的发展
第一届结构工程新进展国际论坛文集，北京：中国建筑工业出版社，2006，208-250.
摘 要：介绍了近年来高强高性能工程结构材料的发展现状，从结构体系和结构功能的需求论述了高性能工程结构材料在现代工程结构中的合理应用原理和方法。重点研究了高强钢筋对提高混凝土框架结构抗震性能和减轻结构的地震损伤程度的积极作用。通过静力弹塑性推覆分析和弹塑性动力时程分析方法，对在框架柱中分别使用高强钢筋和普通钢筋的混凝土框架结构的抗震性能进行了对比分析研究。分析结果表明高强钢筋配筋结构具有更优越的抗震性能，主要表现在高强钢筋配筋混凝土框架结构底层柱端塑性铰的出现显著推迟，在大震作用下可以形成更合理的屈服破坏机制，地震动力响应与普通钢筋混凝土结构基本相同，且震后残余位移小，有利于震后结构修复。最后，针对高强高性能材料工程结构与传统材料工程结构在受力性能上的差异，以及高强高性能材料结构体系的受力性能特征，提出了工程结构安全储备理论和结构设计概念及理论的发展。
关键词：高强高性能混凝土，高强高性能钢材，工程结构，安全储备，设计理论，意外事件，结构抗震
无粘结预应力混凝土框架的动力分析
第一届全国城市与工程安全减灾研究与进展研讨会论文集, 唐山, 2006, 689－694.
摘 要: 现阶段，无粘结预应力技术得到广泛应用，深入研究无粘结预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。动力荷载下，无粘结预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂，需要借助数值模型加以准确模拟。本文基于杆系结构纤维模型程序，对三榀无粘结预应力混凝土框架进行了动力荷载下的数值模拟。数值结果表明，无粘结预应力混凝土框架具有良好的复位性能和较小的滞回耗能能力，虽然采取加强措施，地震中无粘结预应力混凝土框架（底层）柱底仍然可能出铰。
关键词 纤维模型 动力荷载 无粘结 预应力 混凝土框架
摘要：本文针对钢筋混凝土框架结构，在柱中配置高强钢筋作为纵筋，以实现对结构抗震破坏机制和性能的控制，并利用其弹性恢复特性，减小结构震后的残余变形。论文采用弹塑性时程分析方法，通过普通配筋和高强配筋的两个3层框架结构的地震响应分析，研究了高强钢筋对框架结构抗震破坏机制和性能控制的效果，及其地震响应和震后残余变形。研究结果表明，采用高强钢筋配筋后，不仅提高了框架结构整体抗震承载力，而且完全避免了出现柱铰屈服机制，并且地震后结构具有很小的残余变形，结构的损伤仅发生于框架梁端，有利于震后的加固修复。
关键词：抗震，高性能钢筋，框架结构，被动控制，破坏机制，残余变形