广州松日总部大厦酒店抗震性能设计

工程主体结构高188.5m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构,属于超限高层建筑,存在扭转不规则和楼板局部不连续。设计中采用基于性能的抗震设计方法,抗震性能目标为C级。采用SATWE和ETABS两种软件进行小震弹性、中震弹性和中震不屈服分析,并采用SAP2000进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析。计算结果表明,结构的层间位移角、扭转位移比等各项控制性指标均满足规范的相关要求,采取的抗震加强措施是有效的,结构整体及各构件的抗震性能均可达到预期的抗震性能目标。     

钢结构性能设计相关指标研究

基于性能的抗震设计思想越来越多地运用于工程设计尤其是超限高层建筑结构抗震设计中,但现行国家规范对性能设计的规定仅考虑宏观层面的层间位移角及使用承载力对构件进行控制,而不涉及到构件的变形。建立满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)规定的弹性设计的钢框架-核心筒模型,并使构件应力比尽可能接近1.0。利用FEMA 356中的性能指标,对结构进行性能化分析。分析结果表明,有必要同时采用层间位移角及构件变形进行基于性能的抗震设计。     

基于构件性能的钢筋混凝土结构抗震评估方法研究

基于钢筋混凝土构件抗震性能指标限值,建立构件抗震性能与整体结构抗震性能的判别关系准则,提出基于构件性能的结构抗震评估方法。分别利用基于位移的抗震评估方法和文中推荐的抗震评估方法,对3个典型的填充墙框架在罕遇地震作用下的抗震性能进行评估。结果表明：基于构件性能的抗震评估方法能够考虑结构构件和非结构构件损伤对结构整体抗震性能的影响,解决规范推荐的抗震评估方法中存在的整体结构抗震性能与构件自身损伤关系不明确的问题;是否考虑填充墙损伤的影响对结构抗震性能评估结果差别较大,在实际工程中应考虑填充墙的损伤对结构抗震性能的影响。     

某商业中心超高层办公楼结构抗震性能分析

针对某超高层框架-核心筒结构的工程特点及超限不规则问题,运用抗震性能分析,来完成结构的抗震性能化设计。分别运用SATWE与MIDAS/Building软件对结构在多遇地震作用下进行了抗震性能计算分析,研究结果表明:两种软件计算出的结构的周期、基底剪力等各项指标基本保持一致,且满足规范的各项规定。采用MIDAS/Building对结构进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,研究了结构的位移、位移角、层剪力的响应以及结构构件在整个过程中的损伤变化情况,结果表明:整体结构及结构构件均满足抗震性能化设计目标。采用MIDAS/Gen对二层局部穿层柱进行屈曲分析,结果表明:结构穿层柱具有较好的承载和变形能力。通过对结构的抗震性能分析,对结构设计中的薄弱位置进行指导并加强,为类似工程提供借鉴依据。     

偏心BRBFs的抗震性能分析

为了解偏心屈曲约束支撑钢框架（BRBFs）的抗震性能,运用pkpm设计软件设计门架式偏心BRBFs和人字形偏心BRBFs两种结构,基于大型有限元软件ANSYS对两种结构进行有限元数值模拟,分析了两种结构在基本烈度作用下的各层位移反应及层间位移角,结果表明,两种结构变形受低阶振型影响较大,沿高度呈倒三角地形分布,结构变形为弯剪形,各层位移及层间位移角均满足规范要求,体现出良好的抗震性能。构件产生塑性变形而耗能时,可以将结构构件等效为结构阻尼进行分析,介绍了等效阻尼比的求解方法。通过对罕遇地震作用下的两种结构的最大层间位移角、层间剪力及顶层位移时程的研究进一步评估两种结构的抗震性能,研究表明,在罕遇地震作用下,人字形偏心BRBFs的抗震性能较好。     

近场地震作用下钢筋混凝土框架加固前后抗震性能分析

围绕偏心钢筋混凝土框架的加固设计和抗震性能开展研究。首先,介绍了某公司多层生产车间的结构特点,并综合利用增大截面、粘贴钢板和粘贴FRP等方法进行了结构抗震加固设计,验算了构件截面;随后,建立了结构三维有限元模型,开展了动力特性和弹性时程分析,探讨结构的偏心不规则情况;最后,进行了结构在远场和近场地震作用下的动力弹塑性分析,对比分析了综合加固方案对结构抗震性能的改善和远、近场地震对多层偏心钢筋混凝土框架抗震性能的影响。研究结果表明:该结构近场地震工况下的响应大于远场地震工况,罕遇地震作用下底层层间位移角在近场地震工况可达远场地震工况的3.8倍;所设计的加固方案有效提升了结构抗震性能,罕遇地震作用下底层层间位移角平均减少75.9%。     

钢管混凝土组合框架弹塑性层间位移计算方法

基于位移的抗震设计方法是结构基于性能化抗震设计的重要方法之一,它可直观反映结构的具体性能目标.在基于位移的抗震设计中如何确定框架的层间位移与构件变形之间的关系至关重要.本文用典型框架节来等效该层框架,将框架层间位移转化为框架节的侧移,通过引入塑性变形分布因子λp的概念,建立了λp与位移延性系数μ6、强柱系数ηc之间的关...     

高烈度区某旋转斜柱框架-核心筒超限高层结构设计要点分析

昆明某147.5m超高层建筑，共37层，其中12～35层外框架绕平面形心相对下层旋转，共旋转30°,采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。根据旋转斜柱的特点，结构设计采取了针对性的分析方法，制定相应的性能目标并提高了关键构件(框架柱、底部加强区剪力墙、楼板)的抗震性能。利用YJK、ETABS及SAUSAGE软件对结构进行了不同性能水准地震作用下结构承载力、变形及稳定性分析，重点验算旋转斜柱对结构整体性能、楼板、核心筒等构件的影响以及斜柱本身的抗震性能，并采取针对性抗震构造措施。另外，采用MIDAS FEA实体有限元分析了斜柱关键节点的可靠性。结果表明：结构在不同性能水准地震作用下的各项设计指标均满足相关规范要求；水平力形成的扭矩在各种工况下的传递路径均有效可靠，各构件可实现预期的抗震性能目标，结构设计方案是可行且安全的。     

基于PERFORM-3D的某超限高层结构动力弹塑性分析

某超限高层办公大楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,为了全面评估其抗震性能水平,借助三维非线性结构分析软件PERFORM-3D对该超限结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,得到了结构的整体地震响应和构件性能状态。分析结果表明,结构满足规范规定的层间位移角要求,各构件基本实现预先设定的抗震性能目标水准。     

填充墙框架结构抗震目标性能水平研究

填充墙作为非结构构件,仍然参与结构抗震作用。综合考虑填充墙与主体结构之间的相互作用,采用修正等效斜撑压杆模拟填充墙,在Open SEES平台上建立填充墙框架简化模型。以最大层间位移角为地震需求参数,对简化模型进行增量动力分析,确定与填充墙框架极限状态相协调的抗震性能目标,并与纯框架性能及GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》的3个性能水平进行比较,结果表明,填充墙的存在能显著提高主体结构的抗侧刚度,进而改善结构的抗震性能。     

闽投运营中心主体结构动力弹塑性分析

为保证结构逆作法的施工质量和地铁车站施工安全,闽投运营中心采用框架-支撑核心筒结构体系。该结构是指将框筒结构的钢筋混凝土核心筒替换成支撑框架筒的结构体系。为检验该结构体系的抗震性能,采用PERFORM-3D软件建立结构三维空间模型,输入7组地震波进行弹塑性时程分析,得到结构的变形、内力及能量情况。结果表明:支撑核心筒和外框架可组成有效的多道抗震防线。钢支撑和框架梁是结构的主要抗侧力构件和耗能构件。同时,框架-支撑核心筒结构表现出与框筒结构一致的内力、变形特征。结构的弹性和弹塑性层间位移角均满足框筒结构水平位移限值要求。可见,框架-支撑核心筒结构体系具有良好的抗震性能,可用于其他类似工程。     

自复位摩擦耗能支撑钢框架结构抗震性能的数值分析

自复位摩擦耗能(SCFED)支撑可以经历较大的变形,耗散地震动能,并且具有自复位功能,减少结构残余变形,因而得到广泛应用。为了研究SCFED支撑框架的抗震性能,用SAP2000多段线性连接单元和Wen塑性单元分别模拟复位系统和耗能系统的力学性能,二者并联模拟SCFED支撑力学性能,比对实验结果验证模型后,对6层FEDB和SCFEDB两种钢框架进行了地震作用下的动力响应分析,通过调整地震波的峰值,考虑了小震FOE、中震DBE和大震MCE下的结构抗震性能,分析结果表明文中的数值模拟模型分析结果和试验基本吻合,可以研究SCFED支撑框架抗震性能。与FEDB框架相比,SCFEDB框架可以减小结构的最大层间位移和残余位移,减少了与结构构件刚性连接的非结构构件的损伤,提高了结构的韧性。     

消能支撑加固底部框架砌体房屋的弹塑性地震反应分析

本文采用弹塑性时程分析方法,对底部框架多层砌体房屋在不同烈度罕遇地震作用下进行了抗震性能评估;研究了在底部框架内增设消能外包混凝土无粘结钢支撑对房屋抗震性能的影响;对增设消能支撑加固方案和增设抗震墙加固方案进行了对比分析。分析结果表明,在底层框架砌体房屋的底层增设消能支撑可显著降低底层框架的最大层间位移,控制结构的塑性损伤,提高结构的抗震性能。增设消能支撑加固方案与增设抗震墙加固方案相比,结构加固更合理、更易实施。     

钢筋混凝土框架结构抗震性能目标的量化研究

我国抗震规范对结构的性能水平和震害损失的定量描述不是很明确,为此本文对抗震性能目标进行量化研究.以层间位移角为主要性能指标,综述了国内外规范对性能目标的规定以及相关试验研究成果.收集钢筋混凝土框架的33组试验数据,对位移角进行频数统计分析,建立了钢筋混凝土框架结构在不同性能水平时的量化指标.在综合考虑结构与非结构构件破...     

单向壁式框架对剪力墙结构体系抗震性能影响的研究

在框架-剪力墙结构内力变形分析方法的基础上,推导了壁式框架-剪力墙结构的刚度特征值计算公式,理论分析了剪力墙结构变形特征随壁式框架比例和房屋高度的变化规律,并采用弹性反应谱法进行了计算验证。采用静力弹塑性分析法,以层位移和层间位移角分布,以及结构塑性铰发展过程为指标,研究了壁式框架比例和房屋高度对结构抗震性能的影响。研究结果表明,壁式框架对剪力墙结构体系抗震性能带来不利影响,应根据其底部承担的倾覆力矩比例分别执行局部构件加强、控制结构高度等的设计规定。     

南宁某超高层办公楼结构设计

结构高度超过B级高度框架核心筒结构,塔楼偏心布置,裙房近20m穿层柱,同时存在平面扭转不规则、楼板不连续等不规则项。设计采用基于性能的抗震设计方法,结果表明,结构体系各项相关参数满足规范要求,结构整体及各构件的抗震性能均可达到预期的抗震性能目标。     

钢框架-K形支撑结构体系抗震性能试验研究

为实现钢结构住宅中不凸梁凸柱的建筑效果,采用小截面钢构件组成的钢框架-K形支撑结构体系,通过K形钢支撑的设置,有效减小了构件截面尺寸。为研究钢框架-K形支撑结构体系的抗震性能,选取其中典型的抗侧力单元,制作足尺模型进行拟静力试验,并采用ABAQUS软件对其抗震性能进行有限元分析。研究结果表明：该结构体系可实现多遇地震弹性、罕遇地震不倒的设计目标,当结构位移角达1/30时仍可保持承载能力,表现出良好的抗震性能;按照斜向支撑、竖杆、框架梁柱的顺序依次屈服,斜向支撑可有效保护主体框架;位移延性系数为10.0,滞回曲线饱满;当位移角为1/50时,等效阻尼比为18.9%,耗能能力优异。     

《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》(DBJ/T15-151-2019)基本思路及其工程应用

基于构件承载力的抗震设计方法已被世界各国规范广泛接受,但该方法无法准确回答大震作用下结构的损坏程度和是否倒塌。广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》(DBJ/T 15-151—2019)提出一套与我国抗震规范体系接轨的钢筋混凝土结构抗震性能设计方法:小震构件承载力设计,大震构件承载力和变形复核。该方法建立了构件破坏形态划分准则和不同构件性能水准下位移角限值确定方法;建立了构件性能水准与构件破坏程度的对应关系,使构件性能水准具有明确的物理含义;根据大震作用下构件最大位移角,判断构件损坏程度和结构是否倒塌。通过一栋特别不规则的超限高层连体结构抗震设计,计算大震作用下构件的弹塑性变形及承载力,评估结构的损坏程度和抗倒塌性能。结果表明:仅通过小震作用下结构整体指标无法准确评估复杂结构在大震下的安全性,在构件层次对变形和承载力进行复核,可更有针对性地进行结构抗震性能评价。     

高烈度区多层结构方案分析与性能评估

高烈度区(抗震设防烈度8度以上)地震作用大,结构设计困难。本文基于海口(8.5度)地区某实际工程,针对多层建筑的结构抗震方案,通过ETABS及ABAQUS软件比选了混凝土框架结构、钢框架结构、框架-剪力墙结构以及减震混凝土框架四种结构方案,对比分析了不同方案的弹性及弹塑性结构动力响应,评估整体结构的抗震性能,从结构变形、基底剪力、构件损伤、能量以及经济性能等方面,探讨上述四种结构抗震方案的异同,为类似高烈度区多层结构的设计提供借鉴参考。     

合肥某超限高层办公楼结构性能化设计

合肥某办公楼建筑总高度238.2m,结构高度237.5m,采用钢筋混凝土框架-核心筒+伸臂桁架的结构体系,并在框架柱内增设型钢钢骨。该建筑物高度及高宽比均超过规范限值要求,并且还有扭转不规则以及楼板不连续两项一般不规则项,属于高度超限的高层建筑。根据建筑使用功能及所处区域的抗震设防烈度,依据规范设定了结构的抗震性能目标,并用两种计算软件进行了多遇地震反应谱分析与时程分析、还分别进行了设防地震下核心筒,框架柱及伸臂桁架的承载力验算,罕遇地震下结构整体的塑性位移及构件的塑性发展情况计算。计算结果表明结构安全合理,各项指标均满足国家规范要求,结构满足抗震性能化设计要求。同时也发现了结构的薄弱部位,提出了针对性的加强措施。