局部双层网壳结构的几何非线性分析

本文提出用子结构法解决具有刚接与铰接混合连接的局部双层网壳结构的几何非线性分析。该法简单方便地对局部双层网壳结构进行线性与非线性分析,能实现稳定性分析的载荷－位移全过程跟踪而无需单独推导刚接、铰接以及一端刚接一端铰接杆单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,而且可以将平面问题与空间问题、刚接与铰接混合连接体系进行统一处理。算例表明,该法对于局部双层网壳结构的统一和整体分析是非常有效的。     

半刚性连接钢框架二阶内力和位移的简化计算

框架中梁柱连接大多介于完全刚接与理想铰接之间,即半刚性连接。提出了半刚性连接钢框架二阶内力与位移的简化计算方法。在计算内力时用弯矩放大法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度乘以修正系数来考虑;计算位移时用D值法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度转化为等效刚度来考虑。算例表明,在计算中应充分考虑半刚性连接的影响。     

半刚性连接钢框架二阶内力和位移的简化计算

框架中梁柱连接大多介于完全刚接与理想铰接之间,即半刚性连接.提出了半刚性连接钢框架二阶内力与位移的简化计算方法.在计算内力时用弯矩放大法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度乘以修正系数来考虑;计算位移时用D值法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度转化为等效刚度来考虑.算例表明,在计算中应充分考虑半刚性连接的影响.     

框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响

为研究框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响,通过弹塑性有限元软件SNAP建立不同平均层剪切刚度的框架结构,并增设不同刚度比的摇摆墙进行分析比较。结果表明:随着框架-摇摆墙刚度比的增大,结构的层间位移角有不同程度的减小,且层间位移角沿高度方向的分布趋于均匀;原框架结构的平均层剪切刚度越小,框架-摇摆墙刚度比变化的影响越明显;刚度比增大到2.0%时,对结构屈服机制产生影响;框架结构平均层剪切刚度越小,其达到屈服所需的框架-摇摆墙刚度比越大。     

半刚性连接节点刚度对门式刚架结构弹性分析影响研究

传统的分析和设计方法都将梁柱连接节点处理成理想的刚接或铰接,然而实际工程中的连接节点的受力性能总是介于这两者之间,属于半刚性连接。本文研究半刚性连接的节点转动刚度对门式刚架内力分布和结构位移的影响,并得到了一些有益结论。     

不同方式连接下钢柱-一体式预制混凝土墙组合构件抗震性能试验研究

钢框架与内部混凝土墙形成的组合构件具有优越的抗震性能。为进一步分析钢柱-一体式预制混凝土墙不同方式连接（梁柱刚接与柱边焊接、梁柱刚接与柱边不焊、梁柱铰接与柱边焊接、梁柱铰接与柱边不焊）时的抗震性能,分别对4个不同连接形式的钢柱-一体式预制混凝土墙的1/2缩尺模型进行了低周往复加载试验。得到了该类构件的滞回曲线及骨架曲线,并通过分析各构件的试验现象、承载力、刚度、耗能能力、延性及应变和变形,得出了不同连接形式对该类构件抗震性能及受力机理的影响。试验结果表明：钢柱 一体式预制混凝土墙体呈现三道防线特征,其中混凝土墙板为第一道防线,内斜撑为第二道防线,边框为第三道防线。柱边焊接对构件的承载力、刚度及边框与内墙组合作用的影响最为明显;内支撑对构件的刚度贡献最为显著且对边框与内部墙板组合作用的发挥具有关键作用。节点铰接且柱边不焊的构件位移延性系数可达2.83,可按1/20作为其弹塑性最大层间位移角限值,其他连接方式的构件位移延性系数在1.22～1.53之间,建议按1/100作为其弹塑性层间位移角限值。按位移控制进行设计的结构推荐采用节点铰接且柱边不焊的构件,而按承载力控制进行设计的结构推荐采用节点刚接且柱边焊接的构件。     

半刚接钢框架的动力特性探讨

通过对单自由度体系和多自由度体系半刚接钢框架的动力特征分析,初步探讨了梁柱连接转动刚度对结构自振周期、频率、临界阻尼以及振型等参数的影响。半刚接钢框架的周期、频率介于刚接和铰接框架之间,且随着连接转动刚度的变化而变化,当节点转动刚度位于(102~105)kN.m/rad时对结构动力性能的影响最显著,但结构的振动形式保持不变。     

山地掉层框架-摇摆墙结构抗震性能研究

竖向刚度不均匀是山地掉层框架结构的突出特点,其在地震作用下的动力反应特性与普通框架结构存在较大的差异,山地掉层框架结构在地震中易在上接地层出现层屈服破坏机制。为改善该类结构的抗震性能,在山地掉层框架结构外部附加底部铰接、具有一定转动能力的摇摆墙,形成山地掉层框架-摇摆墙结构体系。对3个总层数为七层的掉不同层不同跨的山地掉层框架摇摆墙结构进行动力弹塑性分析结果表明,附加摇摆墙的山地掉层框架结构的基本周期较原结构的相差不大。摇摆墙设置在不同位置的山地掉层框架摇摆墙结构动力反应特性不同。摇摆墙的加入能够均匀结构各层层间变形,有效改善山地掉层框架结构的抗震性能,可避免原薄弱层上接地层的破坏集中现象,实现了整体耗能机制。     

基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙耗能结构抗震性能研究

介绍了基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙耗能结构及其抗震性能的研究分析.框架-摇摆墙结构能改善结构的变形机制,提高结构抗震性能,缺点是削弱了结构刚度,使各层位移加大.而履带式阻尼器构造简单、安装方便、价格低廉,且能在2个方向上帮助结构耗能,帮助结构提升抗震性能.通过对框架剪力墙结构、框架-摇摆墙结构及基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙耗能结构进行静力非线性推覆分析及动力非线性时程分析,对比研究3种结构的抗震性能.结果表明:框架-摇摆墙结构较框架剪力墙结构层间变形趋于一致,结构损伤趋于均匀,属整体破坏机制,相比框架剪力墙结构更加符合规范要求的"强柱弱梁""强剪弱弯"的设计原则;而履带式阻尼器可有效降低框架-摇摆墙结构的层位移及层间位移角,基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙结构在承受地震荷载时层位移小,层间位移变化均匀,抗震性能更加优越.     

空心板桥拓宽后新旧板耦合受力分析

为了研究拼接拓宽空心板桥梁荷载横向传递及内力变形规律,建立有限元模型,对桥梁新旧板刚接和铰接连接形式下耦合受力情况进行分析,研究不同连接形式对新旧板整体受力的影响。结果表明:采用不同连接形式拓宽后,旧桥各板的横向分布系数均低于原板,即拓宽后旧空心板仍起控制作用,但其整体受力性能得到提高;拓宽后侧边板内力和挠度比中板大,且新板内力和挠度比旧板小;空心板桥梁采用刚接形式拓宽时,结构整体刚度的提升高于铰接形式的;随着耦合刚度增大,桥梁整体刚度增大,弯矩和挠度降低逐渐明显,跨中顶缘压应力减小,底缘拉应力增大;从结构整体受力和结构性能角度来看,刚接形式的新旧板顶缘压应力比铰接形式的小,且完全刚接的连接方式受力更合理。     

粘滞阻尼器连接框架摇摆墙罕遇地震抗震性能分析

地震是一种十分常见的自然灾害,它对人类的生命和财产安全带来了极为不利的影响。地面建筑物在地震作用下的安全性是抗震设防的必要条件,"破坏机制"和"层间位移"是控制结构地震响应的先决因素。本文根据某中学的实际设计图,通过弹塑性分析软件SNAP,建立粘滞阻尼器作为连接构件的框架摇摆墙模型,并分析相比于传统框架摇摆墙结构抗震性能的差异。主要结论如下:框架摇摆墙结构较纯框架结构有较好的控制层间位移的作用,并且可以消耗更多的地震能量。粘滞阻尼器作为连接构件既可以提供较大刚度又可以有效地消耗地震作用诱发的能量。计算结果表明:粘滞阻尼器作为连接构件可以控制最大层间位移角在抗震规范限值内,且具有良好的破坏机制和可替换性,满足震后薄弱层修复及加固的要求。     

框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究

框架-摇摆墙结构是一种新型的抗震结构体系，摇摆墙与框架相连的节点构造是实现该结构体系的关键技术之一。为了推广框架-摇摆墙结构的工程应用，针对框架-摇摆墙结构的特殊性能要求设计了连接节点，并进行了试验研究。试验采用带隔震支座的钢框架模拟具有大变形能力的框架，设计制作了2片钢筋混凝土摇摆墙，利用该连接节点将框架和摇摆墙连接起来，形成框架-摇摆墙结构。通过不同加载模式的拟静力试验，验证了连接节点实现摇摆墙转动能力的可行性，并采用变形集中系数DCF评价了采用该连接节点摇摆墙对框架-摇摆墙结构的控制效果。试验结果表明：该连接节点可使摇摆墙在面内和面外均具备0.04 rad的转动能力；摇摆墙可使结构层间位移角趋于一致，对避免结构层间变形集中有良好的控制作用。     

半刚性连接钢管混凝土高层框剪结构的受力研究

随着高层建筑的逐渐加高,结构的抗震性要求也越来越高。钢管混凝土框剪结构以其很好的抗震性能被广泛应用于高层框剪结构中。本文以有限元分析软件SAP2000建立半刚性钢管混凝土框剪结构的有限元模型,对比分析了梁柱为刚接、铰接、半刚性连接时对钢管混凝土框剪结构的周期、位移、内力的影响。结果表明:半刚性连接使结构的自振周期变大,随着振型的增大半刚性连接对自振周期的影响越来越小;半刚性连接使得框架的剪力有所减小。半刚性连接减少了钢管框架的层间抗推刚度,使得结构的水平位移加大。     

基于摇摆核心提升分层装配式钢框架结构抗震性能的设计方法

利用摇摆核心可控制分层装配式钢框架结构在罕遇地震作用下的失效模式。提出了摇摆核心-分层装配式钢框架结构体系的平面布置形式及连接构造。通过参数化非线性时程分析，对摇摆核心刚度对结构最大位移响应及层间位移分布形式的影响进行了分析，结果表明，摇摆核心可以有效控制结构在地震作用下的层间变形模式，且随着摇摆核心刚度的增大，结构的层间变形也越均匀。提出了可以综合考虑结构最大位移响应及结构层间变形模式的结构抗震性能评价参数及摇摆核心需求刚度计算方法。     

水平地震作用下半刚性端板式连接钢结构住宅的动态响应与破坏模式的数值分析

半刚性连接钢结构有着诸多的优越性,对其抗震性能的研究是关注的话题之一。本文采用基于纤维铰模型的增量动力时程分析方法,对水平地震作用下的某刚接、半刚接算例的抗震性能进行对比,结果表明,在水平地震作用下,半刚接框架比刚接框架的顶点位移、基底剪力小;两种结构最大层间位移的变化存在明显差异,且半刚接框架层间位移的变化范围比刚接框架的大;半刚性连接框架比刚接框架提前进入耗能阶段,连接的柔性使结构更容易形成"强柱弱梁"的抗震设计要求。     

摇摆墙连接方式对结构抗震性能的影响

在模型试验的基础上,运用SAP 2000软件对纯框架结构模型、内嵌式摇摆墙框架模型和外挂式摇摆墙框架模型进行静力非线性分析。结果表明:内嵌式摇摆墙与外挂式摇摆墙加固框架的抗震性能在结构的刚度、抗震承载能力、损伤特征、层间变形及变形集中程度等方面均有不同。摇摆墙与框架的连接方式不同对结构的抗震性能有明显的影响。     

摇摆架减震框架结构静力弹塑性分析

摇摆架减震框架结构是在原RC框架结构上增设轻型摇摆钢架而成。依据我国抗震规范设计了一栋抗震设防烈度为8度的6层RC框架结构及轻型摇摆钢架,对摇摆架减震框架结构的抗震性能进行了研究。利用Open Sees软件建立RC框架以及轻型摇摆钢架有限元模型,并对该模型进行静力弹塑性分析,分别从荷载-位移曲线、能力谱、性能点和层间位移角四个角度分析了摇摆架减震框架结构的抗震能力。结果表明:摇摆架能够有效分担原结构的基底剪力,在相同的顶点位移下,使原结构的承载力提高37%左右;增设摇摆架对原结构弹性状态下的刚度及周期影响较小,而当结构进入塑性阶段后,该摇摆架可以增加结构刚度并降低结构响应;在7度和8度罕遇地震作用下,原结构产生较大的层间位移角并且出现层屈服机制,利用摇摆架后不仅能够降低结构的响应,而且可以使结构保持在整体屈服机制下。     

基于板柱连接特性的防屈曲钢板墙结构数值分析

在防屈曲钢板墙新型结构体系研究的基础上,采用数值分析方法分析了板与柱不同连接形式(开缝、半刚接、刚接)下结构位移荷载曲线、骨架曲线,分析对比了不同边柱的刚度系数对三种防屈曲钢板墙承载力的影响,结果表明:当边柱刚度系数为50.88时,刚接板比半刚接板的极限承载力提高约3%;当边柱刚度系数为22.17,35.11时,半刚接板的极限承载力却高于刚接板。     

半刚性连接框架结构的动力响应分析

半刚性连接框架结构的动力性能和刚性连接框架结构不同.本文采用有限元分析软件ANSYS建立了刚接、半刚接和铰接三种连接形式的10层框架有限元模型,分析了三种连接形式框架的自振周期和在设计反应谱下的层间位移和变形曲线,并对框架结构在两种不同地震动激励下的响应进行分析,得出结论:半刚性连接使结构低阶振型的自振周期显著增加,而对高阶振型的自振周期影响很小,可以忽略;在地震区采用刚接框架结构并不一定是最好的选择.最后给出了半刚性连接框架结构抗震设计的建议.     

水平荷载下框架—剪力墙受力性能分析

对于水平荷载作用下框架-剪力墙结构体系由于楼板协调变形产生的顶点集中力,运用解析法计算出该荷载,并对连梁是否考虑刚接做了一些工作。对于按照跨高比估算截面尺寸的连梁与剪力墙的连接可以按照铰接处理。