具有抗震韧性的自复位耗能框架-填充摇摆墙结构体系研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    52108459
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
  • 结题年份:
    2023
  • 批准年份:
    2021
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2021 至2023

项目摘要

Frame-shear-wall structures designed according to ductility method can withstand earthquakes while minimizing the possibility of catastrophic collapse. However, the damage of critical structures and non-structures components is likely to occur which cannot satisfy the requirements of seismic resilience buildings. To realize a seismic resilience city in the near future, this project proposed a novel self-centering & energy dissipation frame-infilled rocking assembly wall structure system (SEFIRAW). This structure system will have the large deformation capacity, self-centering capacity, and damage-control characteristics of the self-centering & energy dissipation frame as well as the high lateral stiffness and uniform story drift ratio characteristics of the rocking wall system. This structure system can significantly decrease the damage of frame-rocking wall structure under earthquakes, and provide effective solution for quick restoration after earthquake by precast construction method. This project will investigate SEFIRAW from two perspectives. Namely from the aspects of critical joints and the whole structure. Physical tests and numerical analysis will be conducted as part of the research. This study aims to achieve the following objectives: 1) reveal the damage evolution mechanism of critical sub-structure joint and components, 2) improve the structure performance of the assembly connections, 3) optimize the structure’s seismic dynamic response, and 4) propose a new method for seismic resilience design. This project can promote the practice of seismic resilience design in high rise building and provide technical ground for seismic resilience city development in China.
延性设计的框架剪力墙结构虽可避免强震下的结构倒塌,但关键结构和非结构构件的损伤难以避免,无法满足抗震韧性建筑的性能需求。面向抗震韧性城市的宏伟建设目标,本项目提出一种新型自复位耗能框架-填充摇摆墙结构,其具有自复位结构的大变形、自复位、低损伤的优异性能,并同时发挥摇摆墙结构抗侧刚度大、层间变形均匀的特点,可显著减小框架摇摆墙结构的地震损伤,同时装配式建造方式为震后快速修复提供了有效解决方案。本项目拟通过物理试验和数值分析多种技术手段,从关键子结构、整体结构两个层次开展研究,揭示关键子结构节点和构件的损伤演化机理,优化装配式连接构造的设计方案,对整体结构的地震响应进行优化分析,集中凝练自复位性能和摇摆性能相关的关键结构参数设计方法,提出面向抗震韧性的设计方法。项目的研究成果将有效推动抗震韧性设计理念在高层建筑中的实践,为我国建设抗震韧性城市提供有力技术保障。

结项摘要

本项目面向高层抗震韧性建筑对高性能结构体系的需求,围绕“自复位耗能框架-填充摇摆墙”结构体系,提出Sefiraw结构体系包含柱脚连接构造,装配式填充墙连接构造,梁柱节点及楼板连接构造;通过物理实验和数值模拟,验证所提构造的有效性并进行参数分析,依托试验和分析结果,建立局部构造的设计方法。依托整体试验结构,开展Sefiraw结构体系设计,明确了性能目标,通过有限元模型分析,验证整体结构设计的有效性,并总结形成整体结构设计方法。项目进展顺利,提出了装配式无粘结预应力干式梁柱节点,低损伤楼板连接和一种基于性能目标设计的可在震后快速修复的装配式自复位耗能双阶段摇摆柱,并提出了对应的设计方法。为避免楼板损伤,本课题提出了使用在部分区域使用U型抗剪连接件进行梁-楼板连接的构造,降低楼板在地震中的损伤,在1/50位移角下可保证楼板分布筋的弹性状态。自复位耗能双阶段摇摆柱在小震和大震下,底部抬起,耗能UBRB耗能,依托重力实现自复位;在极罕遇地震下,限位器发挥作用,控制结构抬起,使得柱脚进入塑性耗能,充分发挥耗能能力,保证结构安全性;通过大比例足尺试验验证了该体系在1/50位移角下保证柱筋的弹性状态,自复位性能好,超过1/50位移角后柱脚进入塑性耗能状态,耗能性能饱满。在结构体系层面,本项目依托一榀三跨试验构件进行了整体结构设计,并形成了相应的整体设计方法,通过有限元分析验证了Sefiraw结构体系的多阶段性能目标。Sefiraw结构体系解决了高层建筑结构震后损伤难恢复,震后功能难保障的关键技术难题,对提升我国高层建筑的抗震韧性提供了有效的解决方案。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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其他文献

结构构件压剪试验摩擦力测量装置开发与应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    建筑结构学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘亮;潘鹏;王海深;冯鹏;赵蒙怀
  • 通讯作者:
    赵蒙怀
基于多元数据的地基GNSS水汽观测对比分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国地震
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曹云昌;胡姮;马翠平;梁静舒;赵盼盼;王海深;涂满红;梁宏
  • 通讯作者:
    梁宏

其他文献

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王海深的其他基金

具有抗震韧性的自复位耗能框架-填充摇摆墙结构体系研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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