关于钢结构抗震设计中轴心受压支撑长细比问题的讨论

在简要阐述钢结构稳定理论的基础上,结合有关规范和试验资料,讨论钢结构抗震设计时轴心受压支撑构件的长细比限值及抗震承载力验算时不同钢种的长细比修正问题,指出在弹性屈曲范围的长细比不应进行钢号修正。     

大型电厂框排架钢结构体系典型连接的设计

介绍了某大型火电厂钢结构主厂房典型抗震铰接节点的设计要点及方法,分析和讨论了此类框排架结构体系中梁柱铰接带中心支撑的框架节点处的内力分配问题,研究了节点板的稳定性设计和抗拉脱承载力验算、端板的计算、螺栓的撬力以及连接节点的抗震设计等内容,并提出了需要注意的问题。     

防屈曲耗能支撑在世博中心工程中的应用研究

世博中心主体结构平面布置复杂,结构抗震要求高,设计采用防屈曲耗能支撑钢框架结构体系。详细介绍了防屈曲耗能支撑设计中必须解决的主要问题,包括防屈曲耗能支撑参数的确定、节点的设计和产品的验收标准。结合防屈曲耗能支撑在世博中心工程的实际应用,对防屈曲耗能支撑芯材材质、刚度计算、屈服承载力、变形要求、节点构造要求、节点承载力计算以及与防屈曲耗能支撑相连接的框架梁柱设计进行探讨,提出可行的计算方法和构造做法。在现行钢结构验收规范的基础上,根据防屈曲耗能支撑的特点提出防屈曲耗能支撑产品的验收标准。     

屈曲约束支撑在高层钢结构住宅中的应用

某高层钢结构住宅楼高48.6m,结构体系采用钢框架-支撑结构,主要抗侧力构件采用屈曲约束支撑。通过多种结构形式的对比分析阐述了框架-屈曲约束支撑结构体系地震作用效应小、塑性耗能能力优等结构特征。阐述了屈曲约束支撑设计控制内力的确定和支撑杆件与框架梁、柱连接节点设计等关键技术。通过多遇地震作用下结构整体计算分析、中震弹性分析和不考虑屈曲约束支撑作用的纯框架结构抗震验算,得出框架-屈曲约束支撑结构体系抗震性能优越、技术经济指标合理的结论。     

某多层钢结构厂房垂直支撑节点设计

对越南冒溪多层钢结构发电厂工程中一垂直支撑节点进行设计,使其能满足承载力和抗震设计要求.提出一种用材经济、施工方便的连接形式,按规范验算各连接部位的可靠性.验算结果表明:提出的设计方法可靠、合理;验算项目正确、全面.     

昆明某超高层钢结构减震设计与分析

俊发城一期10号地块超高层办公楼结构高度195.1m,为高度和高宽比均超限的乙类建筑,结构采用双重抗侧力钢框架-中心支撑(部分屈曲约束支撑)结构体系。基于抗震性能的设计方法,采用YJK,ETABS软件对结构进行了小震作用下的弹性分析,采用SAP2000软件对结构进行了中震及大震作用下的弹塑性分析。结果表明,小震下屈曲约束支撑(BRB)均未屈服,轴力设计值满足设计承载力的要求,中震、大震下BRB均能先于主体结构屈服,且在大震下BRB耗能效果明显,结构的最大层间位移角小于规范限值。在构件设计与验算方面,介绍了BRB与支撑框架处钢梁抗剪连接件的设计方法与验算结果。     

中心支撑框架中节点板抗震性能研究

在中心支撑框架结构中,支撑是主要的抗侧力构件,在地震作用下承受较大轴力并通过屈曲后面外变形耗能,而节点板常用于连接支撑与框架,其应有足够的承载力和刚度与框架协同工作,并避免节点板屈曲先于支撑屈服,进而保证体系的抗震性能。基于目前的施工经验和抗震规范,以华盛顿大学的试验为标准模型,选取节点板净距模型、切角及板厚为参数,利用有限元软件ABAQUS共建立6个模型,研究了不同参数对支撑框架节点的抗震性能的影响。分析表明,使用设计恰当的节点板,中心支撑框架的节点将有足够的变形能力确保支撑在跨中形成塑性铰。节点板的设计应同时考虑其受拉和受压性能。此外,节点板的设计中除考虑支撑荷载外,还应考虑框架对节点板的作用。     

人字形延性中心支撑钢框架的抗震设计与分析

讨论美国钢结构抗震设计规程中人字形延性中心支撑钢框架的抗震设计和分析。在强震作用下的基本设计理念为:钢支撑框架中的塑性变形集中于支撑上,通过支撑受拉屈服和受压屈曲来消耗能量,其他结构构件需保持弹性。结合1栋9层支撑钢框架,阐述美国钢结构抗震设计规程的相关具体规定,并得到设计建议:支撑截面的选择受到局部宽厚比的限制;框架梁截面的尺寸由强度控制,主要考虑由于支撑受拉屈服和受压屈曲所形成的竖向不平衡力的作用;框架柱截面的尺寸由考虑所有受压支撑移去时的结构模型控制。     

承受循环轴力的支撑屈曲后承载力研究

为探讨在罕遇地震下支撑屈曲后承载力的合理取值方法,根据支撑的滞回性能试验及有限元分析回归出支撑的屈曲后承载力计算公式,并与各国规范的计算值进行对比。结果表明:支撑的屈曲后承载力可按我国现行建筑抗震规范的规定或按本文建议的回归公式计算;鉴于在支撑倒V形或V形布置的中心支撑框架中,受压支撑达到屈曲后承载力时,与其对应的受拉支撑屈服后的抗拉承载力也有退化,根据分析对比,建议被撑梁上的竖向不平衡力按受拉支撑屈服承载力竖向分量的80%计算。     

钢支撑抗震性能设计及机理探讨

从钢支撑设计承载力验算方法和钢支撑杆件长细比限值特征的角度,对中国、美国和欧洲现行框架一中心支撑结构设计规范进行了分析和比较。综合分析结果表明,我国现行规范的框架-中心支撑对支撑板件的宽厚比和长细比特征的限制较严格,并采用了支撑杆件的设计内力增大系数和强度降低系数来强化支撑抗震性能。有关研究结果表明有关普通中心支撑框架结构和特殊中心支撑框架结构在弹塑性阶段的抗震性能及其相关问题还有待于深入研究。     

液化判别应力折减系数分布特征研究

基于FLAC3D软件对饱和砂土离心机振动台模型试验进行数值标定,以获取合理的分析模型,然后采用数值模拟分析不同地震波和简谐波下模型地基内部应力折减系数rd的分布规律。研究表明,已有经验公式能较好地描述土体未液化时应力折减系数的分布形式,但土体液化后土层剪应力分布与经验公式预测值存在显著差别。地震动作用的作用时间对折减系数也有较大影响,其中,孔隙水压力增长水平和土体软化程度是重要影响因素。而地震动频率对rd的影响则主要与场地卓越频率相关,地震动频率越接近场地卓越频率,rd沿土层深度的变化越剧烈。因此,液化评价中采用Seed-Idriss简化公式估算CSR时,需要综合考虑地震动特征和场地条件对rd分布的影响。     

钢筋混凝土框架梁柱偏心节点的抗裂度计算

钢筋混凝土框架偏心节点核芯区受力复杂 ,在地震区和一些特殊环境下 ,出现裂缝后修复较困难 ,采用梁端水平加腋可以节约空间利用 ,有效提高节点核芯区的强度和延性 ,延缓裂缝的出现和发展。现以节点偏心距和梁端水平加腋宽度为变化参数 ,从抗裂度角度来研究偏心节点的抗裂性能 ,提出实用的抗裂度计算公式 ,并与试验结果进行对比 ,吻合较好。     

不同材质内外叶墙构成的夹芯砌体抗压性能及抗震性能试验研究

选择4个强度等级砂浆,对12个砌体试件进行抗压强度试验,分析其破坏特征及变形等性能.试验表明:内、外叶墙开裂荷载和破坏荷载有一定的变化规律,砌体抗压强度与砌筑砂浆有明显的关系.通过数据分析,提出内外叶墙为不同材质夹芯复合砌体抗压强度建议公式;对2片内外叶墙为不同材质构成的夹芯墙墙片进行抗震试验,根据试验结果,分析该种墙...     

Generalized solution to Coulomb’s seismic active earth pressure acting on rigid retaining wall with cohesive backfill and trial application for evaluation of seismic performance of retaining wall

In this paper, a general solution for evaluating the Coulomb-type seismic active earth pressure that acts on a rigid retaining wall from the cohesive backfill soil is shown together with its derivation process. In the proposed solution, the mobilization of the cohesion on the failure plane in the backfill soil of the retaining wall and the associated increase in shear strength are considered in the pseudo-static limit equilibrium approach under the assumption that the cohesion is uniformly distributed in the backfill soil. The angle of the failure plane and the seismic active earth pressure calculated by the proposed equation completely agree with the calculation results by the trial wedge method, which shows the validity of the proposed solution. In addition, by combining the concept of the Modified Mononobe-Okabe method and the proposed equation, a calculation method for the seismic active earth pressure is proposed. It can consider the effect of backfill cohesion and can be applied even under a large seismic load. Furthermore, a series of trial analyses on the effect of backfill cohesion on the seismic performance of the retaining wall is also conducted using the proposed equation. A series of analyses using the case of a retaining wall damaged during the 1995 Hyogo-ken Nanbu earthquake shows that the effect of backfill cohesion is significant in the seismic performance evaluation and the design of aseismic reinforcements.     

保温墙体抗震承载能力有限元分析

应用有限元软件ANSYS建立二层网格墙体承重结构模型,分析在天津波和EL Center波地震加速度作用下结构的顶点位移和层间位移角,并借鉴现有规范计算结构在地震作用下的受剪承载力,得出承载力计算公式。     

地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数分析

结合强度折减法的思想,并考虑到地震荷载特征以及离散元法和顺层岩质边坡的特点,提出一种求解地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数的方法。采用关键点位移/速度时程曲线的变化趋势对边坡的临界状态进行判断,采用失稳状态时坡体的速度/位移矢量图来判断与安全系数对应的滑动面。将上述方法运用到钟家湾顺层边坡的稳定分析中,并将所得结果与极限平衡法计算结果进行对比,发现二者的计算数值相差较小,对比结果表明该方法是合理可行的。在此基础上,利用UDEC初步分析地震荷载作用下坡高、坡度、岩层倾角以及地震波参数包括振幅、频率等因素对顺层岩质边坡安全系数的影响规律。     

矩形钢管混凝土结构粘结性能研究

钢管混凝土结构因承载力高、抗震性能好、施工进度快,已在国内外许多重大工程中得到广泛应用。钢管混凝土结构通过钢管与混凝土间的传力实现两者的共同工作,尽管依靠固有粘结力被认为是最为经济理想的传力方式,但由于对粘结机理的认识尚不充分,规范制定得都较为保守。结合参与修订美国钢结构设计规程的经历,分析了粘结性能的研究现状,重点阐述了粘结承载力设计公式中有效粘结范围和名义粘结强度,通过对比推出、推离试件与实际钢管混凝土构件的受力状态,提出以节点试验代替上述试验定量钢管混凝土构件的粘结强度,并以此形成粘结承载力设计公式。     

高强钢筋实现低配筋铁路桥墩延性抗震研究

我国铁路桥梁目前仍在大量使用只配有护面钢筋的低配筋桥墩,这类桥墩的变形能力差,在地震作用下易发生脆性破坏。为了提高这类桥墩的抗震性能,提出了采用高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的思路。对1个配置HRBF500钢筋的低配筋桥墩试件进行低周反复荷载试验,研究试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、耗能性能和延性等。结果表明,试件的破坏模式为延性破坏。在试验研究的基础上,进一步分析高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的机理。     

采场顶板破断型震源机制及其分析

 作为一种区域、实时、动态监测手段,微震监测技术用于预测预报冲击矿压等地质灾害乃至防灾减灾完全可行,而不同震源震动机制的研究是微震法预测预报冲击矿压的前提和基础。采场顶板是影响煤矿冲击矿压发生的重要因素,在分析采场坚硬顶板断裂过程的基础上,建立坚硬顶板断裂震动的等效点源模型,并根据该模型用震动波理论分析坚硬顶板断裂的震动位移方程,揭示了坚硬顶板断裂的震源机制,并通过三河尖矿微震监测的坚硬顶板断裂信号验证分析结果的正确性。研究表明,采场顶板由于受源外介质的拉力作用,断裂时震源会产生波前向外传播的压缩波,震源处岩体破坏主要为张性拉伸破坏。研究结果可为顶板型冲击矿压的预测预报和防治提供理论依据。     

地震作用下陡岩崩塌颗粒离散元数值模拟研究

 基于江坪河水电站陡岩边坡,进行块体倾覆分析确定地震影响下潜在的破坏位置,推导地震波在颗粒介质内中传播时的边界条件设置公式,用二维颗粒离散元模拟分析地震作用下陡岩的崩塌灾害。结果表明：基于颗粒离散元的崩塌灾害分析方法可通过颗粒运动轨迹来判断边坡是否稳定,研究边坡破坏扩展过程,并可通过修改边界颗粒的属性来模拟入射地震波及透射边界,可最大限度模拟荷载–岩性–灾害发展的耦合作用;地震作用下顺坡向陡倾角卸荷裂隙发育是影响陡岩边坡稳定的控制性结构面,表层发生局部崩塌、块体失稳的可能性较大,其破坏机制为高烈度地震作用下从表层局部块体崩落开始,继而沿着节理裂隙快速扩展直至上部岩体产生崩塌,破坏规模则主要取决于顺层向裂隙的发育深度。该方法可为崩塌失稳边坡的稳定性研究及灾害预测提供理论依据。