交错桁架结构的地震响应分析

结合交错桁架结构的特点,分别建立了混合式交错桁架、加十字支撑混合式交错桁架以及空腹式交错桁架有限元模型,并对其在多遇地震下进行时程分析,得到结构在地震时的动力响应,通过结果比较得出交错桁架的优点,并在一定程度上探讨了交错桁架结构的抗震性能。     

摩擦耗能交错桁架结构体系的静力弹塑性分析

采用SAP2000软件对摩擦耗能交错桁架结构体系进行静力弹塑性分析.首先进行普通交错桁架结构的设计,然后在普通交错桁架结构的适当位置设置摩擦耗能器形成摩擦耗能交错桁架结构体系.建立各结构的平面协同分析模型后,对各个模型进行静力弹塑性分析.分析结果表明,摩擦耗能器的设置可以避免或延缓结构的破环,增强结构的延性和耗能能力;因此摩擦耗能交错桁架结构体系的抗震性能远远优于普通交错桁架结构体系.     

钢交错桁架结构体系的非线性有限元模型

交错桁架结构近年来成为国内外学者广泛关注的一种经济、实用、高效的结构形式,但对其抗震性能的研究很少.采用壳单元和梁单元相结合的三维非线性有限元分析模型,考虑了桁架杆件的断裂、初始缺陷,分析了两个交错桁架结构体系试件在循环荷载作用下的性能,从屈服荷载、极限荷载及滞回曲线等方面综合对比了有限元分析结果与试验结果,比较结果表明,此计算模型精确、高效,适用于交错桁架结构体系的滞回性能分析.     

交错桁架体系连接方式对结构性能的影响

利用ETABS程序建立柱脚固接和柱脚铰接的12层和20层的交错桁架结构体系模型,计算分析桁架弦杆与柱采用不同连接方式对柱子弯矩和结构侧移的影响,并考虑柱子弯矩和结构侧移的二阶效应.结果表明,桁架弦杆与柱采用不同连接方式对柱子弯矩有一定影响,对结构侧移没有影响,柱脚铰接只适用于楼层较少的交错桁架结构体系,为实际设计和后续研究提供参考.     

交错桁架结构的设计

采用PKPM系列软件和有限元程序SAP2000,分析了钢框架-剪力墙和交错桁架-剪力墙两种结构方案的抗震、抗风性能,以及在满足设计规范前提下的结构用钢量.对比设计结果显示,交错桁架-剪力墙比钢框架-剪力墙用钢量低,纵向框架结构形式对交错桁架的用钢量有一定影响,设计时宜采用剪力墙或支撑体系增强纵向框架刚度.     

被动消能混合式交错桁架单元滞回性能有限元分析

为了增强交错桁架耗能能力,可在桁架单元的斜腹杆上设置摩擦耗能器,形成被动消能交错桁架结构。采用有限元软件ANSYS12.1分析摩擦耗能器在不同摩擦系数、螺栓孔长以及螺栓等级下的荷载位移关系,并将摩擦耗能器的荷载-位移关系转化为等效应力-应变关系,定义到斜腹杆上的等效耗能器单元的材料本构关系中,对被动消能桁架单元进行水平方向循环加载,得到各桁架单元的滞回曲线、骨架曲线以及耗能能力图。有限元分析结果表明:摩擦系数使耗能器的滑移力达到斜腹杆屈曲荷载的96%时,结构的耗能能力最好;耗能器孔长越大,桁架的耗能能力和延性越好,滑移量达到桁架节间距的1%时,延性系数可满足一般框架的抗震要求;螺栓等级越高,其预紧力越稳定,桁架耗能能力越好。     

偏心腹杆式交错桁架结构滞回性能有限元分析

为研究偏心腹杆式交错桁架单元的滞回性能,探索偏心腹杆式交错桁架的合理布置形式,应用ANSYS软件对5种不同节间布置形式的偏心腹杆式交错桁架单元试件进行非线性的有限元分析,对比分析表明,偏心腹杆式交错桁架的滞回性能与内填的Y形偏心腹杆数量相关,适当布置斜腹杆有利于提高偏心腹杆式交错桁架单元的水平刚度.     

交错桁架体系结构性能分析

根据结构力学和地震工程的基本理论,从受力原理上对交错桁架体系在竖向荷载、地震和风荷载作用下的受力性能进行了阐述,整个体系在各种荷载作用下以受轴力为主,边柱中的剪力一般很小,几乎没有弯矩或仅有很小的弯矩;根据交错桁架体系的受力特点,对其抗震性能进行了讨论,该体系具有良好的抗震性能,在小震作用下结构的层间位移角很小,在大震作用下结构的层间位移角也比较小;深入分析、比较了帕氏桁架、华伦氏桁架和混合型桁架的抗震性能,帕氏桁架的滞回性能很差,华伦氏桁架滞回性能很好且屈服分布均匀,混合型桁架的抗震性能非常好,并有层次分明的抗震防线感．     

钢管混凝土柱交错桁架结构杆件内力试验分析

为了研究钢管混凝土柱交错桁架结构在水平荷载作用下的受力性能,对1个3层1/3缩尺的钢管混凝土柱交错桁架结构进行了水平加载试验.分析了钢管混凝土柱交错桁架结构杆件的内力,试验结果分析表明:在水平荷载作用下,钢管混凝土柱、桁架的弦杆和腹杆主要承受轴向力.相邻两层柱的轴力大小基本相等,有桁架层柱的弯矩要比无桁架层柱小.桁架弦杆的轴力和剪力在跨中较小,两端较大.交错桁架的斜腹杆承受的轴力比竖腹杆承受的轴力大,承受的弯矩比竖腹杆承受的弯矩小.靠近空腹节闯斜腹杆的轴力比与柱相连斜腹杆的轴力大,桁架中间节间竖腹杆的轴力比边节问竖腹杆的轴力小.桁架斜腹杆的屈曲和拉断导致结构破坏.     

宁夏花儿艺术馆钢结构-混凝土结构共同工作分析研究

为探讨地震响应分析时混凝土下部结构对上部钢结构的影响,以宁夏花儿艺术馆为例建立了上部钢结构和下部混凝土结构共同工作的有限元模型,对模型分别进行了静力分析、小震作用弹性分析、大震作用动力弹塑性时程分析等.此外,还探讨了在罕遇地震下混凝土结构的弹塑性性质对整体结构的影响.结果表明,在共同工作条件下,上部钢结构的静、动力位移和内力都有较大程度的提高.在结构设计时,必须考虑下部支撑结构的放大效应.     

人行钢桁架桥动力特性及反应谱分析

为研究人行钢桁架桥动力特性及在地震作用下的动力响应,运用ANSYS对某人行钢桁架桥进行模态分析,用反应谱分析法对其进行三向激励地震响应分析,得到关键截面及桁架杆件的动力响应。分析结果表明:人行钢桁架桥较铁路钢桁架桥更易发生振动,且扭转变形出现较早;在地震反应谱作用下,人行钢桁架桥较易出现横向及竖向位移,且跨中位移响应较大,上弦杆位移响应较下弦杆大。     

新型双向钢筋桁架叠合板底板受力性能试验研究

装配式建筑中,钢筋桁架叠合板作为主要受力构件应用广泛,然而,其底板在工地安装前经常出现开裂现象,导致叠合板无法使用.提出一种新型双向钢筋桁架叠合板,即在传统钢筋桁架叠合板上安装横向附加钢筋支架,从而提高叠合板的抗弯承载力.为了考察安装的横向钢筋支架对叠合板底板开裂状态和受力特性发挥的作用,分别对双向钢筋桁架叠合板底板和...     

不规则高层钢结构体系的地震反应分析

本文利用SAP2000软件对某综合办公大楼高层钢结构进行模态分析以及多遇地震下的反应谱分析和弹性时程分析,得到了结构的结构的前12阶自振周期和质量参与系数以及基本动力特性及抗震性能,说明结构布置能提供一定的抗扭刚度,保持良好的变形。全球由于地震造成的损失不计其数,而且随着城市人口密度不断加大,强震带来的损害将更为严重。因此,对不规则高层钢结构的地震响研究是很有必要的。     

预应力内置圆钢管桁架混凝土组合梁的受力性能

通过4根预应力内置圆钢管桁架混凝土组合简支梁的试验,得到了试验梁的荷载-跨中挠度曲线、正截面承载力、裂缝分布与展开特征。结果表明:可基于平截面假定计算该类组合梁正截面的承载力,该类组合梁的平均裂缝间距取决于下弦钢管外径及下弦二钢管截面面积之和与截面有效受拉混凝土面积的比值。提出了与试验结果吻合良好的裂缝宽度和刚度计算公式。     

Experimental research on mechanical properties of prestressed truss concrete composite beam encased with circular steel tube

Tests of 4 simply supported unbonded prestressed truss concrete composite beams encased with circular steel tube were carried out. It is found that the ratio of the stress increment of the unbonded tendon to that of the tensile steel tube is 0.252 during the using stage,and the average crack space of beams depends on the ratio of the sum of the bottom chord steel tube’s outside diameter and the secondary bottom chord steel tube’s section area to the effective tensile concrete area. The coefficient of uneven crack distribution is 1.68 and the formula for the calculation of crack width is established. Test results indicate that the ultimate stress increment of unbonded tendon in the beams decreases in linearity with the increase of the composite reinforcement index β0. The pure bending region of beams accords with the plane section assumption from loading to failure. The calculation formula of ultimate stress increment of the unbonded tendon and the method to calculate the bearing capacity of normal section of beams have been presented. Besides,the method to calculate the stiffness of this sort of beams is brought forward as well.     

空冷风机桥架谐响应计算分析

空冷风机桥架设计时要考虑风机振动的影响,设计人员对比十分关注.本文进行了一个典型风机单元中风机桥架的计算,设计两个计算模型,首先进行了模态计算,然后在结构上施加激振力,进行谐响应分析.研究既为风机桥架设计提供基础,也为以后整个平台的振动分析打下了基础,可供同类工程参考.     

模糊随机桁架结构的平稳随机振动分析

研究了具有模糊随机参数的桁架结构在平稳随机激励下的动力响应．同时考虑结构参数的模糊随机性，利用模糊因子法和最优化方法从时域上推导出了结构位移响应的模糊随机相关函数矩阵；进而利用模糊因子法推导出频域上动力响应的模糊随机均方值的表达式，最后用随机变量的矩法和代数综合法推导出了动力响应均方值模糊随机变量的模糊数字特征．通过算例考察了结构参数的模糊随机性对动力响应均方值的模糊随机性的影响，从分析结果中得出了参数的模糊随机性在结构随机振动分析中是不容忽视的结论．     

节点弯矩在钢结构长悬臂桁架中的影响分析

对一个长悬臂钢桁架进行现场应变监测，结果表明，节点弯矩在本桁架中的影响不可忽略，特别是对腹杆的影响相对更大，在设计中必须给予考虑。进一步用ANSYS对该结构进行了两种建模形式的有限元分析，并与实测值相比较，发现在设计类似的桁架时，弦杆和腹杆应分别按不同的分析方式进行设计比较合理。     

空间管桁架混凝土组合梁受弯性能试验研究

设计制作了空间管桁架混凝土组合梁,通过组合梁的试验研究,得到了荷载-跨中挠度关系曲线、组合梁沿梁长方向的挠度曲线以及组合梁跨中截面应变沿梁高变化曲线,对比有限元分析结果表明：组合梁纵向应变沿梁高近似符合平截面假定;在整个受力阶段钢管桁架和混凝土翼板共同受力性能良好;组合梁在荷载作用下的抗变形能力较强;管桁架节点受力复杂,节点承载力是结构承载力的控制因素;有限元模型可以真实地反映实际结构的受弯承载力和挠度发展的情况。