型钢阻尼器在双肢摇摆墙结构中的作用研究

本文对菱形开孔H型钢阻尼器进行研究,通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,验证了此种阻尼器具有良好的滞回性能;对某12层框架结构、框架-双肢摇摆墙混凝土连梁结构和框架-双肢摇摆墙菱形开孔H型钢阻尼器结构进行动力时程分析,通过不同工况的分析结果表明,菱形开孔H型钢阻尼器加入双肢摇摆墙结构中,达到了双肢摇摆墙结构对阻尼器小震屈服、中震耗能、大震更换的要求;平均了结构层间位移角,减小了结构层间加速度、结构顶点位移,使双肢摇摆墙结构具有更加良好的抗震性能。     

框架摇摆墙抗震性能研究综述

介绍了框架摇摆墙结构的定义和类型,总结了目前关于框架摇摆墙结构体系的研究方法,阐述了其在地震发生时的损伤机制、抗震性能及连接形式,并结合工程应用情况,提出了框架摇摆墙结构今后的研究方向。     

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。     

双摇摆界面自复位墙高层结构三维建模及其抗震性能分析研究

预制混凝土自复位墙在强震下具有结构损伤低、残余位移小等优越性能。然而既有研究主要关注底部摇摆机制的低层自复位墙结构,尚未过多考虑高层自复位墙结构及其高阶振型响应效应。因此,本文提出采用双摇摆界面的自复位墙高层结构,以减轻其高阶振型响应。以一幢10层自复位墙结构为例,采用双摇摆机制,并采用考虑高阶振型的直接基于位移设计方法对该结构进行了设计。结构同时考虑两种耗能机制,即耗能钢筋和U形钢阻尼器。非线性时程分析结果表明：附加第二摇摆界面可显著减小自复位墙上部结构的地震响应。采用沿结构高度均匀分布的U形钢阻尼器,可显著提高结构阻尼耗能并减小其侧移。本文研究将为推广自复位墙体系在高层建筑中的应用提供参考。     

双跨摇摆自复位结构的抗震性能研究

利用OpenSees有限元软件建立了具有相同框架部分的双跨摇摆自复位结构模型和普通框架结构模型,并对其进行静力弹塑性分析和弹塑性时程分析。通过对比两种结构的承载能力、变形和结构耗能,得出双跨摇摆自复位结构具有震后残余变形小、抗震性能良好和结构可恢复等优点。分析结果表明:双跨摇摆自复位结构能够保证其在地震作用后仅替换耗能器后继续使用,为震后结构的修复节省了成本,具有很好的工程应用前景。     

混凝土框架摇摆墙结构体系的抗震性能分析

为研究框架摇摆墙结构体系的抗震性能,以1个6层混凝土框架结构模型为例,利用通用有限元软件SAP2000建立了该结构的简化模型,并通过弹塑性动力时程分析,得到了附加摇摆墙前后结构的地震响应。分析结果表明:附加摇摆墙后,结构以摆动振型振动,各层的层间位移角趋于一致,结构层间变形的集中得到有效控制,从而使结构形成整体屈服破坏机制,防止局部层屈服破坏机制的产生,充分发挥整个结构的耗能能力;附加摇摆墙后,结构周期略有减小,不会显著增加结构基底剪力,即使仅附加高度为结构总高度一半的摇摆墙,也能有效控制结构底层的变形集中;该框架摇摆墙结构体系具有良好的抗震性能。     

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。     

混凝土框架-摇摆墙体系抗震性能研究

框架-摇摆墙为新型受控摇摆体系,可通过墙体有限转动控制结构的侧向变形模式,并使其结构损伤依照预期既定的模式发生与发展,防止局部屈服破坏机制的发生.本文以一个按现行规范设计的10层混凝土框架为例,在其纵向布置4面摇摆墙体,并对其与框架及相同尺寸的框架-剪力墙体系进行静力弹塑性及动力时程分析,以此考察此体系的抗震性能.分析结果表明:框架-摇摆墙较其他两体系可承受较高的地震作用,其主体框架剪力分配与框架体系基本一致,墙体剪力按楼层均匀分配且较小,设计时应予以考虑;在框架体系附加摇摆墙后,其一阶周期变化较小,且由于摇摆墙体的有限转动,主体框架侧向变形受到有效控制,层间变形基本一致,损伤更均匀;框架-摇摆墙体系损伤主要由框架梁承担,耗能分配较为均匀,可改善框架及框架-剪力墙体系局部能量集中现象,易于实现“强柱弱梁”及整体破坏机制,抗震性能更优良.     

装配式摇摆墙-框架结构抗震性能试验研究

为避免罕遇地震作用下传统混凝土摇摆墙的开裂损伤且充分利用装配式结构的便捷性,设计了采用双层钢板混凝土墙的摇摆墙结构体系,在浇筑混凝土时双层钢板可充当摇摆墙构件的外模板。跨越结构上、下层的摇摆墙之间采用高强螺栓连接,摇摆墙在工厂预制后运到施工现场进行安装。选用金属阻尼器作为耗能连接件连接摇摆墙与主体框架结构,同时传递层剪力并耗散地震能量。为研究该装配式摇摆墙-框架结构的抗震性能,设计并制作了一个纯框架和两个摇摆墙-框架,其中两个摇摆墙-框架的区别在于金属阻尼器的安装位置不同。通过拟静力试验分析了其破坏模式及抗震性能。试验结果表明：预制装配式摇摆墙与主体框架结构协同工作性能良好,金属阻尼器耗能效果得到充分利用,结构承载力、耗能能力大幅增加;在水平位移较大时摇摆墙竖向发生刚体位移,对整体结构的抗震性能产生一定影响,后续将采用附加预应力的形式减轻摇摆墙竖向抬升的影响。     

设置碟形弹簧的框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究

受控摇摆墙通常采用预应力筋的形式实现,预应力筋基础锚固施工困难,墙体摇摆幅度很小且易与基础发生碰撞。为解决上述问题,研发了一种受控摇摆墙,主要通过基于碟形弹簧的装置实现墙体的受控约束,墙体与主体框架、基础分别采用耗能连接件和V形支撑连接。设计制作了缩尺比为1∶2的对比框架与框架-摇摆墙试件,通过低周往复加载试验研究其抗震性能、破坏模式和自复位特性。结果表明,设置碟形弹簧的框架-摇摆墙较对比框架承载力提高了107. 1%,且具有更好的刚度退化性能与耗能性能,框架结构的变形模式得到改善,使得各层的层间位移趋于均匀。连接件是影响框架-摇摆墙结构耗能及协调层间变形的关键,应进一步研究其改进措施及优化设计。     

设置碟形弹簧的框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究

受控摇摆墙通常采用预应力筋的形式实现，预应力筋基础锚固施工困难，墙体摇摆幅度很小且易与基础发生碰撞。为解决上述问题，研发了一种受控摇摆墙，主要通过基于碟形弹簧的装置实现墙体的受控约束，墙体与主体框架、基础分别采用耗能连接件和V形支撑连接。设计制作了缩尺比为1∶2的对比框架与框架-摇摆墙试件，通过低周往复加载试验研究其抗震性能、破坏模式和自复位特性。结果表明，设置碟形弹簧的框架-摇摆墙较对比框架承载力提高了107.1%，且具有更好的刚度退化性能与耗能性能，框架结构的变形模式得到改善，使得各层的层间位移趋于均匀。连接件是影响框架-摇摆墙结构耗能及协调层间变形的关键，应进一步研究其改进措施及优化设计。     

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.     

基于SAP2000的框剪-摇摆墙结构抗震性能研究

建立一个按照规范设计的10层框架-剪力墙结构作为研究模型,通过替换模型中纵向的剪力墙为摇摆墙从而改造得到框架-摇摆墙结构模型.采用SAP2000有限元分析软件对上述两种模型进行Push over分析和非线性动力时程分析,以此对比分析两者的抗震性能.分析结果表明:框架-摇摆墙结构较框架-剪力墙结构抗震性能优越,层间变形基本一致,结构损伤趋于均匀,显著改善了框架-剪力墙结构损伤过于集中的破坏方式,更容易达到"强柱弱梁"和"强剪弱弯"的设计准则,提高了结构的抗震性能,为新建框架-剪力墙结构改造成高抗震性能框架-摇摆墙结构体系提供参考,为后续提出其设计方法奠定基础.     

砖砌体小墙肢抗震性能试验研究

文章通过对小墙肢无配筋砌体、配筋砌体和组合配筋砌体进行试验以及有限元数值模拟分析,研究分析配筋砌体短肢砌体剪力墙在水平荷载作用下的抗震性能和破坏形态。根据试验结果,分析不同砌体构件在水平荷载作用下的抗侧刚度、变形能力、耗能能力和承载能力;分析表明,配筋砌体短肢墙具有很好的抗震性能,结构受力能力满足承受竖向荷载和抵抗水平荷载的需要,可以明显改进结构的刚度和延性,提高建筑物的抗震能力。     

短肢剪力墙结构抗震性能研究

《高规》对于高层建筑结构地震作用的分析方法建议采用振型分解反应谱法,笔者结合我国现有的抗震规范及高层建筑规范,采用振型分解反应谱法对短肢剪力墙结构进行了抗震性能分析。     

基于SMA装置的框架-受控摇摆墙结构抗震性能试验研究

该文提出一种新型的框架-受控摇摆墙结构实现形式,由SMA装置代替传统的预应力筋实现摇摆墙体的受控约束,在墙体与基础之间安装V形铰接支座实现墙体的摇摆及提供竖向支撑,并在墙体与框架柱间安装耗能连接件增强摇摆结构的耗能能力。通过一个对比框架试件和一个基于SMA装置的框架-受控摇摆墙试件的低周往复试验,对比研究所提出的新型结构形式的抗震性能、破坏模式和自复位特性。试验结果表明：基于SMA装置的框架-受控摇摆墙结构的刚度和承载能力得到显著提高,提高幅度分别达到150%和103%;耗能连接件有效地发挥延性变形特性,使结构的滞回耗能能力显著提高,提高幅度达到183%,有效地减轻主体结构梁端、柱端以及梁柱节点区的损伤;所研发的SMA装置有效地实现了预设的工作机制,为摇摆墙体的自复位提供了恢复力;摇摆墙、耗能连接件和SMA装置的参数匹配还需进一步深入研究。     

摇摆墙布置对框架抗震性能的影响

框架-摇摆墙结构是降低结构地震破坏的一种组合结构。目前,对摇摆墙的方向和设置位置对抗震性能改善效果还缺少系统性的研究和认识。采用Pushover方法,通过双向推覆研究摇摆墙的布置位置及形式对结构整体的抗震性能产生的影响。结果表明:摇摆墙布置位置对抗震性能影响较小,摇摆墙方向对结构的抗震性能影响较大。在平行摇摆墙方向推覆作用下,摇摆墙通过使结构层间位移变均匀,来提高结构整体的抗震性能。在垂直摇摆墙方向推覆作用下,纵向摇摆墙对结构抗震性能没有影响,但是横向摇摆墙改变了结构塑性铰分布与发展,提高了结构的抗侧承载能力。     

钢筋混凝土双肢柱抗震性能试验研究

本文通过两种、四榀不同剪跨比的钢筋混凝土双肢柱在恒定垂直偏心荷载作用下的拟动力试验研究和理论分析，考察了双肢柱在水平地震力作用下裂缝出现、刚度变化、破坏状态及动力反应全过程，探讨了腹杆形式、数量及节点的合理设计对双肢柱抗震性能的影响，提出了裂缝出现后拉、压肢刚度的计算公式，并采用杆系模型、增量法对平腹杆双肢柱进行了弹塑性分析，为编制冶金抗震设计规范提供了依据。