高层框架-简体结构弹塑性分析方法的改进

采用杆系-层间模型,提出多阶变刚度框架-简体结构的连续-离散化方法,推导出框架-筒体结构的单元刚度矩阵和整体刚度矩阵.编制了考虑框架与筒体协同工作,并且能够分析每根杆件的结构动力时程分析程序,程序中考虑了简体空间作用、P-△效应等,该程序已应用于一些高层建筑的结构分析.     

高层框架与箱形基础的整体计算——半解析半残数法

本文提出一个简便方法:将地基视为弹性半空间体,用解析法求出地基的刚度矩阵;同时将框架连续化,求出其等效刚度;然后根据整体结构的微分方程,用最小二乘配点法进行计算。文中分别研究了以下三种计算模型:①不考虑框架刚度;②只考虑框架的剪切片刚度;③同时考虑框架的剪切刚度和柱的轴向刚度。并附算例以资比较。     

轨道刚度对框架板式轨道受力的影响分析

分析了框架板式无碴轨道结构力学模型,对框架板式无碴轨道扣件刚度和乳化沥青水泥砂浆层弹性模量两种参数组合变化进行了计算,得出了框架板和乳化沥青水泥砂浆层内的主拉应力、主压应力、剪应力和弯矩最大值的变化趋势.     

平面框架简化为鱼骨型振动模型的研究

将框架结构简化为鱼骨型模型,能够考虑框架横梁刚度对结构性能的影响,是一种合理的简化方法。基于静态缩合方法,推导了鱼骨形模型结构刚度矩阵的解析式,通过算例提出了实际单跨平面框架结构和鱼骨型振动模型之间的线刚度转化关系。例题分析表明,提出的模型能够模拟结构的实际地震反应,计算精度满足工程要求。     

RC框架-HPFRC耗能墙结构侧向刚度计算模型

研究了钢筋混凝土(RC)框架高性能纤维增强混凝土(HPFRC)耗能墙结构中RC框架和HPFRC耗能墙的刚度退化规律,建立了RC框架HPFRC耗能墙结构在开裂、屈服和峰值荷载点的侧向刚度计算模型.结果表明：RC框架与HPFRC耗能墙在同一特征荷载点的刚度退化规律差异较大,HPFRC耗能墙比RC框架的刚度退化缓慢很多;基于RC框架与HPFRC耗能墙的刚度退化规律所建立的有效侧向刚度计算模型,基本反映了RC框架HPFRC耗能墙结构的受力和变形特点,按此模型计算所得的结构位移值与试验值基本吻合.     

有断层巨型框架的简化计算

为弥补D值法无法考虑断层影响的缺陷,推导了框架侧移刚度的计算模型,同时考虑刚域及剪切变形的影响,提出了有断层巨型框架的计算方法,算例表明该法具有良好的精度。     

框架-剪力墙结构扭转计算方法

以往高层框架-剪力墙结构扭转计算模型,均根据结构抗扭刚度的定义(即使楼层产生单位扭转角时所需要作用的扭矩值)来确定楼层刚心位置,但由于框架与剪力墙的变形特征和剪力分配机理都不相同,导致这些模型的刚心计算位置与常理不符。文中引入的新刚度模型,在同时考虑框架与剪力墙抗侧刚度的基础上获得楼层抗扭刚度,由此计算框架-剪力墙结构的刚心和扭转偏心距,并在计算扭转效应时,让构件充分参与抗扭,考虑构件的抗扭刚度。算例表明,本文刚度模型概念清晰,计算简单准确,可为扭转近似计算提供参考。     

无支撑半刚性连接钢框架的简化分析

用变刚度的螺旋弹簧模拟梁柱节点半刚性连接的弯曲特性 ,建立了半刚性连接钢框架梁单元的刚度矩阵。通过分别引入横梁修正线刚度和修正转动刚度 ,将等效代替框架法和无剪力分配法推广应用于无支撑半刚性连接钢框架的结构分析 ,其计算十分简便     

高层混凝土框架核心筒-木盒混合结构抗震性能研究

提出了一种以混凝土框架-核心筒结构为“主结构”,每层主结构间内嵌3层装配式轻型木结构为“子结构”的装配式高层建筑结构体系。该混合结构体系实现了建筑使用功能多样化,结构体系集成化,建筑材料绿色化,建造施工装配化的特点。着重研究了体系中主结构与子结构间的连接,根据连接的特点和强弱,提出了3种不同的结构模型：1）重力模型,其特点是主结构与子结构在侧向不连接或弱连接,不考虑子结构对整体结构抗侧刚度的贡献;2）刚度模型,主子结构间采用螺栓有效连接;3）隔震模型,其子结构底面与主结构采用隔震支座连接。采用有限元软件SAP2000对3种具有不同受力特点的模型结构进行抗震性能分析研究。结果表明：重力模型主结构受力安全合理;刚度模型中子结构对整体结构抗侧刚度的贡献可达6%~35%;隔震模型中隔震子结构可明显降低整体结构的地震反应。与建筑功能相同的混凝土框架核心筒结构相比,混凝土框架核心筒-木盒结构自重可减轻25%,地震作用可减小30%,有利于在地震设防区应用。     

主厂房空间框架中考虑楼板作用的有限元分析

建立了一套在空间框架中考虑楼板刚度的有限元计算模型,使用该模型分析比较了平面框架、不考虑楼板的空间框架和考虑楼板作用的空间框架三种情况下梁、柱内力的差别,从而论证楼板及框架的空间效应。将有限元模型计算所得的楼板内力分布与常规设计计算方法所得结果进行比较,得出考虑空间框架与楼板联合作用后对楼板设计的影响。     

影响高层框剪结构楼板刚性的参数

从按刚、弹性楼板计算框剪结构的底层中间框架柱剪力误差值的分析入手 ,建立了一个由弹簧支承的水平深梁的模型。以此剪力误差值作为衡量楼板刚性的指标并提出楼板剪切刚度的概念。从理论上证明楼板的刚性同地震烈度无关 ;通过对影响楼板刚性的各个因素进行分析比较 ,得出楼板的长宽比是影响楼板刚性的主要因素 ,而增加楼板厚度并不是增加楼板刚性的有效途径 ;不能单纯地根据楼板长宽比的范围进行刚性楼板的判断 ,也不能简单地根据楼板与剪力墙的刚度比进行刚性楼板的判断     

半刚性节点连接的内力分析

针对传统的节点连接刚性分析和设计,选用三参数模型计算连接的初始刚度;提出了钢框架中半刚性连接的梁单元刚度矩阵,并推导了半刚性梁在集中荷载作用下固端弯矩的求解公式;给出了由单元刚度矩阵总体刚度的表达形式。     

密肋复合墙体等效斜压杆模型

结合课题组前期的研究成果,对一种新型结构的主要受力构件——密肋复合墙体的弹性简化计算模型进行研究。在密肋复合墙体框格单元试验的基础上,探讨框架梁柱刚度、填充材料力学性能等主要因素对密肋复合墙体框格单元受力性能及破坏形式的影响;将墙体中的填充块对整体墙体的作用等效为铰接于钢筋混凝土框架的对角斜压杆,并分析、构造出等效斜压杆宽度的计算公式;在此基础上,建立适用于密肋复合墙体的刚架-斜压杆简化计算模型并推导出刚架-斜压杆弹性抗侧刚度公式。理论分析表明:刚架-斜压杆能够较好地反映密肋复合墙体的真实受力性能,是一种合理的简化计算模型。     

连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响

用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元，提出了一种新的平面杆系钢结构动力分析计算模型。通过对杆单元的转角位移方程进行修正，推导了这种计算模型的结构刚度矩阵，提出了钢框架结构弯剪型层模型考虑杆端转角后的结构侧移刚度计算方法，分析了连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响。算例结果表明：连接的半刚性对结构动力性能的影响非常大，不容忽视。     

不同刚度比对屈曲约束支撑框架抗震性能的影响

基于OpenSEES有限元软件,针对一9层钢框架Benchmark模型,采用非线性动力时程分析方法,研究了BRB支撑与框架刚度比的取值对结构主要抗震性能指标的影响,并且指出了BRB框架结构的刚度比的取值范围,为BRB框架结构的设计提供了参考。     

考虑剪切变形及连接刚度的半刚域杆单元及应用

建立了同时考虑剪切变形及梁柱连接刚度的半刚域压杆刚度方程，将该刚度方程应用于多高层钢框架结构的动静力二阶分析，更准确地模拟了钢框架结构的实际受力、变形、构造和几何特征，在不增大计算工作量的前提下，可以得到更合理、更精确的结果．     

An improved continuous medium technique for structural frame analysis

This paper presents an improved constitutive equation of frame in the context of continuous medium technique. This improved constitutive equation, which is a consistent formulation of column global bending, is applicable to a complete class of frameworks including the ideal shear frame panel, for which the beams are assumed to be rigid, and the associated column system, for which the rigidity of beams is negligible. Global buckling and second‐order effects of the frame structure are discussed. The main results can be extended to other types of lateral stiffening elements as built‐up columns. A worked example is presented in order to compare the main results with those obtained by the classic matrix method. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

巨型框架多功能减振体系脉动风振反应的随机振动分析

巨型框架中主框架与次框架通过夹层橡胶垫及粘弹性阻尼器相互连接 ,形成了巨型框架多功能减振体系。建立了该体系在脉动风作用下的振动方程 ,导出了主次框架振动位移及加速度的频率响应函数矩阵和谱密度矩阵 ,由此导出了主次框架各层位移及加速度的均方差。最后通过一个数值算例讨论了结构振动的影响因素