隔震桥梁横桥向挡块设计研究

首先简要介绍了某隔震桥梁的隔震设计情况,分析了横桥向抗震挡块的设计思想和方法;然后选择一座两跨连续隔震桥梁建立了计算模型,并考虑梁体与挡块的非线性碰撞效应,利用多条地震波进行了桥梁基本烈度下的横桥向非线性时程分析.计算结果表明通过合理设置缓冲装置,本文所提设计方法可以保证挡块在基本烈度地震条件下处于完好状态.研究认为,挡块的碰撞刚度对桥梁的横向地震性能影响较大,但其取值缺乏必要的试验研究作为参考,有必要对桥梁挡块的力学性能进行碰撞试验研究,为碰撞刚度和屈服强度等参数的确定提供依据.     

内置T型钢板补强圆形钢桥墩抗震性能研究

目的 研究不同数量的内置补强T型肋和用钢量对圆形钢桥墩的极限强度、延性等抗震性能的影响.方法 在确定实验数据与数值分析基本吻合的前提下,使用Abaqus有限元程序对5个内置T型肋补强圆形钢桥墩进行了非线性弹塑性数值分析.结果 各补强钢桥墩的屈服位移和最大位移大致相同,但各补强钢桥墩的强度退化的速度有明显区别.从不同定义的延性曲线上得到4T和8T类型补强肋的桥墩延性最优.若考虑用钢量等经济因素4T用钢量为8T一半却拥有相近的延性.结论 随着补强肋数的增加,钢桥墩的用钢量及强度增加,但钢桥墩的抗震延性并不与用钢量成正比增加.考虑抗震性能和经济效益等设计指标,4 T补强圆形桥墩优于其他桥墩.     

SPSW对钢框架结构体系抗震性能影响分析

利用有限元分析软件SAP2000建立了6层钢框架和钢板剪力墙（SPSW）厚度不同的钢框架一钢板剪力墙平面模型,分析了两种结构体系在8度罕遇地震作用下的地震响应,从抗侧力、自振周期和动力时程分析结果中结构的顶点位移、最大层间位移角方面比较厚度不同的SPSW对钢框架结构体系抗震性能的影响。结果表明：SPSW可以显著提高钢框架结构的抗震性能,且随着SPSW厚度的增加,结构的顶点位移逐渐减小;当厚度为8～16mm时钢框架和SPSW的协调变形能力表现效果最佳。     

偏心支撑对不规则钢框架结构的抗震性能影响分析

高层建筑偏心支撑钢框架结构作为一种新型结构体系近年来得到迅猛的发展,在地震作用下,偏心支撑钢框架的耗能梁段率先受剪屈服,通过它的塑性变形来耗散地震能量,从而减小结构其他构件的受力,以保证整个结构的安全。本文是从总耗能长度一致的情况下,分析了其对偏心支撑钢框架抗震性能的影响。本文运用有限元分析软件SAP2000,分别对四种形式(人字形、V字形、八字形、单斜杆)的偏心支撑进行分析。     

设计地震作用取值对中心支撑钢框架抗震性能的影响

对基于抗震规范GB 50011和通则CECS 160抗震反应谱的中心支撑钢框架结构的设计地震作用进行了对比,在设计应力比基本一致的前提下,设计了4,10,20层中心支撑钢框架算例并进行了多遇、罕遇地震下的动力响应分析。根据用钢量、层间侧移角、支撑损伤等指标,给出了中心支撑钢框架结构设计地震作用取值的建议。     

核芯筒厚度对钢-混凝土混合结构抗震性能的影响

目的为了分析核芯筒厚度对结构抗震性能的影响.方法利用同济大学MTS多高层钢结构设计系统,根据钢-混凝土混合结构抗震概念设计原理,采用沈阳地区经济效益较好的住宅平面布置形式,建立H型钢框架-混凝土核芯筒多层住宅结构模型,并计算模型在四类场地土和设防烈度为七、八、九度时的最大层间位移及顶部最大位移.结果绘出了模型的最大层间位移及顶部最大位移随核芯筒厚度变化的曲线.结论提出了混合结构的高宽比最好不大于相应混凝土结构的高宽比限值;最大层间位移和顶部最大位移在小震作用的弹性阶段取混凝土结构的限值等建议.得出了在七度区和八度区一类场地土条件下,合理布置混凝土核芯筒可以充分发挥其抗侧刚度,能够很好地控制结构的位移和变形等结论.     

竖向荷载对T型钢连接钢框架抗震性能的影响

利用拟动力试验对T型钢半刚性连接钢框架在两种地震峰值加速度下的抗震性能进行研究,并对比分析了T型钢连接钢框架在柱顶施加竖向荷载和无竖向荷载等两种工况下的应变、位移和荷载变化以及荷载-位移滞回曲线,从而研究竖向荷载对半刚性连接钢框架抗震性能的影响。试验结果表明:T型钢半刚性连接钢框架具有较好的变形能力,滞回性能良好,抗震能力较强,且随着地震作用的增大,钢框架的动力反应增大;竖向荷载对钢框架的层间位移反应影响较大,而对节点区域的应变和层间荷载的影响较小。     

挡块对不等墩高连续梁桥横向抗震分析方法的影响

根据挡块的简化滞回分析模型, 针对不等墩高连续梁桥, 通过IDA分析对2种典型的简化抗震分析方法(一是忽略挡块、二是横向固结)进行对比研究。结果表明:不同分析方法得到的横向剪力分布规律基本相同, 墩高越大, 剪力响应越小, 但不同方法得到的最高墩与最矮墩的剪力可能相差数倍; 不管采用哪种方法, 各墩横向剪力的分布随PGA的增大都会变得更不均衡; 在抗震分析时, 应根据挡块强度及地震的大小选择相应的简化方法。当挡块强度较大且地震较小(PGA≤0.3 g)时, 2种简化方法都不能准确反映矮墩的剪力需求及其塑性程度, 此时应在分析中考虑挡块自身的力学性能。     

含偏心支撑小高层钢框架结构的抗震性能

目的 研究多层偏心支撑钢框架在地震作用下的弹、塑性力学性能、地震响应及其耗能能力.方法 采用通用有限元计算软件SAP2000,对内蒙古某9层商住楼分别建立纯框架、中心支撑框架及偏心支撑框架结构模型,计算了罕遇地震下结构刚度、内力分布、振动模态及荷载一位移曲线等,并采用多条地震波分别对中心支撑和偏心支撑结构体系进行了弹性时程及弹塑性时程的对比分析,比较了两种结构体系的动力特性及抗震性能.结果 在小震作用下(弹性阶段),偏心支撑和中心支撑结构远高于纯框架结构的抗侧移刚度,足以满足规范对多层钢结构的抗侧移要求;在大震作用下(塑性阶段),偏心支撑结构耗能能力优于中心支撑结构和纯框架结构,地震响应小于中心支撑结构,具有更高的结构屈服后塑性抗侧移刚度.结论 偏心支撑钢框架结构抗震性能较好,能够避免大震作用下结构的突然倒塌.     

内置十字型钢高强混凝土巨型圆柱的抗震性能

为研究含钢率对其抗震性能的影响,对2个大尺寸内置十字型钢高强混凝土圆柱进行低周反复荷载试验.分析破坏特征、滞回曲线、承载力、变形、刚度退化过程及耗能,并采用ABAQUS软件对试件抗震性能进行有限元模拟,分析轴压比、混凝土强度、配筋率、翼缘厚度和加载方向等参数对试件抗震性能的影响.结果表明:2个试件的破坏以弯曲为主,滞回曲线饱满,承载力下降缓慢;提高含钢率,试件承载力增大,刚度退化较慢,抗震性能好.提高轴压比和混凝土强度,峰值位移变小,峰值荷载提高,峰值荷载后,承载力衰减变快,延性较差;提高配筋率和改变加载方向,峰值荷载提高不明显,峰值荷载后,承载力衰减速度相似,对延性影响不大;提高十字型钢翼缘厚度,峰值荷载和延性提高,表现出更好的抗震性能.本文研究可为内置十字型钢高强混凝土圆柱的工程应用提供参考.     

楼板厚度对超高层结构抗震性能的影响分析

为了改善加强层引起的结构竖向刚度突变产生的影响,目前结构设计中通常采用加厚加强层或相邻几层楼板厚度的方式。本文对设置有水平加强层的钢筋混凝土框-筒超高层结构,采用时程分析的方法进行三维有限元动力分析,通过对不同结构方案进行对比,加厚加强层相邻的若干层楼板,分析楼板厚度对结构抗震性能的影响。结果表明,通过增大加强层上、下若干层的楼板厚度,对缓减由加强层引起的结构楼层剪力突变效果并不明显,并且会增大结构的自振周期和底部弯矩。     

缓冲包装结构参数对缓冲性能影响的仿真研究

针对纸浆模塑材料缓冲包装结构建立系统静力学分析模型,以纸浆模塑缓冲结构单元的静态压缩曲线为基础,利用有限元分析软件ANSYS5．7,研究了缓冲包装结构参数对缓冲性能的影响．通过对实例系统的计算分析,为缓冲包装系统的设计提供了依据。     

节点刚度对多层平面钢框架抗震性能的影响分析

工程中多层钢框架结构经常采用半刚性连接形式,将半刚性连接节点视为弹簧单元,通过有限元软件A nsys建模进行分析.研究了节点刚度对多层钢框架结构动力性能的影响,结果表明,采用半刚性连接的钢框架结构,相对于理想刚接的情况,结构的自振周期和振型都有很大变化,在地震作用下结构的底部剪力明显减小,动力响应变化很大.     

填充墙对框架结构抗震性能的影响

针对汶川地震中框架填充墙结构的震害状况,现行2010版《建筑抗震设计规范》较2001版相比,对填充墙的重要性认识提高了一个层次,但填充墙对框架结构抗震性能的影响在规范中仍无具体的定量说明．文章分析了填充墙对框架结构抗震性能的影响,并提出了现阶段对填充墙设计和研究的两点建议：一方面填充墙框架结构的抗震设计应继续重视“概念设计”的思想;另一方面从“基于性能的结构抗震设计”的理念出发,提出了区别对待填充墙的研究思路．     

H型钢部分包裹混凝土组合短柱抗震性能的试验研究

提出了H型钢部分包裹混凝土组合柱在低周反复荷载作用下的试验研究．设计了以轴压比、含钢率、剪跨比等为主要参数的5个试件,通过试验揭示了在轴压比、含钢率、剪跨比参数变化的情况下H型钢部分包裹混凝土组合柱的滞回曲线、破坏特点及抗震性能．     

芯子开槽工艺对蜂窝纸板缓冲性能的影响

为解决蜂窝纸板初始缓冲性能差、干燥速度慢、易发霉等问题,对蜂窝纸芯采用开槽工艺处理,在不显著降低蜂窝纸板平压强度的前提下,尽可能地改善其缓冲性能。采用正交试验方法对30 mm厚蜂窝纸板进行静态压缩试验,以考察芯子槽形的宽度、深度和槽间距3个工艺参数对蜂窝纸板性能的影响。实验结果表明:当采用槽宽2.5 mm、槽深3 mm、槽间距32 mm的开槽方式时,蜂窝纸板具有较优的抗压与缓冲综合性能。     

带支撑的无楼板钢框架单元抗震性能

为解决大型工业厂房钢支撑无楼板钢框架结构单元抗震性能不佳的问题,通过试验和数值模拟研究其抗震性能和破坏机理.设计制作了1∶4模型试件,进行静力反复加载试验和非线性仿真计算与分析.通过与试验结果对比和分析,验证有限元建模的合理性.在此基础上研究支撑焊接缺陷对框架承载力和延性的影响,分析钢支撑无楼板钢框架单元中横梁刚度对结构单元抗震性能的影响,揭示支撑和框架协同工作机理,对结构设计提出改进建议.     

十字形截面钢混凝土组合异形柱的抗震性能

为研究十字形截面钢混凝土组合异形柱的抗震性能,对5个不同轴压比、配钢形式的试件进行低周反复加载试验。研究了滞回曲线、骨架曲线、延性性能、刚度退化、耗能性能等抗震性能,对比分析了轴压比和配钢形式对抗震性能的影响。结果表明,轴压比较大的试件具有更高的承载能力,但延性降低、刚度退化速率加快;与普通钢筋混凝土异形柱相比,在异形柱内配置型钢可改善滞回性能、增强刚度、延性性能、承载能力和耗能性能,减轻破坏程度,从而提高抗震性能。配钢形式为T形钢加方钢管的试件除刚度退化外,其他性能均优于实腹型配钢试件。     

钢梁与核心筒连接刚度对钢-混凝土混合结构抗震性能的影响

为了研究钢梁与核心筒连接刚度对钢-混凝土混合结构抗震性能的影响,运用有限元软件SAP2000,根据不同结构构件采用不同的单元模型,对同一钢-混凝土混合结构的不同连接刚度进行了模态分析及弹塑性时程分析,探讨了不同连接刚度对混合结构整体性能的影响。分析结果表明,半刚接HS-SR结构的变形值介于铰接HS-P和刚接HS-R结构之间;在抗震方面,半刚接HS-SR结构的外框架既能承担水平力又不会因承担过大的水平力而发生脆性破坏,外框架为具有安全储备的第2道抗震防线。 更多还原     

钢框架梁端加强-螺栓全拼接节点的抗震性能有限元分析

本文应用有限元软件ABAQUS对钢框架梁端加强-螺栓全拼节点的抗震性能进行了分析,分析中考虑了几何非线性、材料非线性、接触非线性、高强螺栓的预拉力、包辛格效应等多种因素的影响,结果表明钢框架梁端加强-螺栓全拼节点可以很好的实现塑性铰的外移,具有良好的塑性转动能力和耗能能力.