预应力组合梁框架抗震性能研究

本文对预应力组合梁框架的抗震性能进行试验研究与滞回分析。基于预应力组合梁框架的低周反复荷载试验,对其破坏形态、破坏机制、位移延性、耗能能力、刚度退化、变形恢复能力等抗震性能进行了较为系统的研究。研究表明预应力组合梁框架具有优良的抗震性能。编制了预应力组合梁框架滞回分析程序,探索了预应力组合梁框架理论分析的新途径。     

钢-混凝土蜂窝组合梁抗剪性能分析

对腹板开孔后的蜂窝梁和考虑混凝土板组合作用下的蜂窝组合梁抗剪性能进行分析。以试验为基础,建立有限元模型,对不同开孔率、翼缘尺寸、混凝土板尺寸和连接程度下的蜂窝梁和蜂窝组合梁进行分析。结果表明:蜂窝梁翼缘宽度变化对抗剪贡献影响不大,翼缘厚度变化对其影响较大,翼缘厚度的抗剪贡献与开孔大小、形式有关;混凝土板和连接程度对蜂窝组合梁抗剪强度贡献不可忽略。给出了蜂窝梁、无连接蜂窝组合梁和有连接组合梁抗剪强度计算方法;通过分析不同剪跨比蜂窝组合梁的受力性能,给出弯-剪相关曲线公式;通过提高蜂窝组合梁孔洞竖向位置,可以提高其承载能力。     

某轻型钢框架抗震性能分析

轻型钢框架是一种在国内外得到广泛应用的结构体系,具有安全、节能环保、经济、适用等优点.目前,国内外对这种结构形式的静力性能研究较多,对其动力性能研究较少,对其结构抗震性能综合评估的研究就更少.运用有限元软件MIDAS7.3.0,分别采用振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性分析法(Pushover法),对某轻型钢框架的动力及抗震性能进行评价,研究了该轻型钢框架在多遇及罕遇地震作用下的变形与受力性能、薄弱层的出现和破坏规律,结果表明该结构满足小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防要求,可为此种结构体系在类似工程中的应用提供借鉴.     

内嵌墙板钢框架抗震性能分析

以6层钢结构住宅为例,对比分析了空框架与内嵌墙板框架的自振特性,提出了考虑内嵌墙板作用的多层钢框架的自振周期计算公式。选取7条地震记录,对空框架及内嵌墙板钢框架进行了不同设防烈度下的弹塑性时程分析,对比了两者结构顶层加速度时程、层间位移角等特征响应。统计结果表明:内嵌墙板对整体钢框架结构的抗侧刚度有较大贡献,在工程设计中应考虑内嵌墙板的作用,并可有效提高结构的安全性和经济性。     

组合梁刚度对组合框架的抗震性能影响分析

为研究钢-混凝土组合框架梁的刚度对组合框架抗震性能的影响,通过某多层钢结构工程实例,采用有限元软件ANSYS分别建立了纯钢框架、组合梁框架及其不同阻尼比下的框架计算模型,进行了纯钢框架与组合框架在不同阻尼比下的多遇地震反应谱分析及弹性时程分析。实例分析结果表明:考虑钢框架的组合作用后,结构整体自振周期变短,说明结构整体刚度变大,地震层间位移变小。虽然组合框架整体刚度的增大使地震力有所加大,但由于组合结构阻尼比接近混凝土结构阻尼比,组合框架无论是结构侧向位移还是地震力均小于纯钢框架,因此组合框架是一种良好的结构形式。     

土坯填充墙钢框架抗震性能有限元分析

对一榀钢框架和一榀带土坯填充墙的钢框架进行了ABAQUS有限元分析,得到该体系在低周反复荷载作用下的变形及应力分布情况,并从承载能力、滞回性能、延性、耗能能力等方面与纯钢框架的抗震性能进行对比.结果表明:土坯填充墙钢框架抗侧刚度和承载能力更高,其在墙体开裂前的延性和耗能能力更好,土坯墙退出抗侧工作后,作为主体受力构件的...     

钢框架支撑结构抗震性能有限元分析

为了研究普通钢框架结构、单向斜杆支撑钢框架结构、交叉支撑钢框架结构、人字形支撑钢框架结构在地震作用下的抗震性能,利用有限元软件ANSYS对四种不同支撑类型的钢框架结构分析在天津波、Taft波、墨西哥波地震作用下的振型、频率、层间位移、层间位移角.通过对比有限元模拟分析结果得出人字形支撑是所有支撑类型中抗震性能最优的支撑...     

钢-混凝土组合框架抗震性能分析

为研究钢-混凝土组合框架在地震作用下动力性能及破坏形式,为钢-混凝土组合框架在地震区的使用提供依据,进行了1/3比例钢管混凝土柱-钢混凝土组合梁组合框架结构模型振动台试验研究。通过试验,得到不同地震烈度下组合框架结构的动力特性、位移响应、加速度响应。应用SAP2000软件对该结构进行不同烈度地震作用下的弹性时程分析和弹塑性时程分析,得到各水准地震作用下结构动力特性和位移反应,分析结构的地震损伤破坏过程及损伤分布情况。     

半刚性连接钢框架抗震性能分析

通过ANSYS分析软件,对结合工程实际设计的10个系列,共50个有限元试件进行时间历程分析,初步探讨了框架层数、框架跨数,尤其是梁柱连接节点的转动刚度等参数对钢框架抗震性能的影响。分析表明:随着节点转动刚度的降低,框架的整体刚度在下降,框架的延性增加;半刚框架在一定范围内增大了结构的侧向位移,降低了柱底剪力,在地震荷载作用下具有良好的抗震性能。     

钢—混凝土蜂窝组合梁的剪应力分析

介绍了钢—混凝土蜂窝组合梁的优点,通过对钢—混凝土蜂窝组合梁施加均布荷载和集中荷载,分析了该组合梁的力学性能,以明确钢—混凝土组合梁的工作状况,为其推广应用提供技术支撑。     

节点局部加强钢框架的抗震性能分析

对节点局部加强的抗弯钢框架的抗震性能进行研究,考虑地震和模型误差。根据已有的研究成果,建立局部加强节点模型,模拟3个按现有标准设计的不同高度的建筑。为反映阶段变化,在性能化地震工程方法中采用增量动力分析。在考虑和不考虑模型误差的两种情况下,对多个响应水平下的结构性能进行概率评估。为进行模型误差分析,将能很好反映结构变化的参数数量设为随机变量。使模型变量在平均值附近变化,进行一系列敏感性增量动力分析,并确定多项式响应面。建立节点响应面,并采用蒙特卡罗模拟,可在不同的结构响应水平下进行全概率性能分析。变更预测性能时模型误差对结构单元研究的影响不大。     

钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析

使用ANSYS有限元软件对钢框架带缝钢板剪力墙结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析.结果表明,对于同一种地震波,钢框架-带缝钢板剪力墙结构随着地震波加速度的增大,顶点位移增大,基底剪力增大;滞回性能良好.表明钢框架带缝钢板剪力墙结构单元具有良好的抗震性能.     

屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析

参照钢结构设计规范(GB50017-2003)和抗震设计规范(GB50011-2010)设计了一幢10层钢结构框架,并对结构进行简化。采用Perform-3d非线性分析软件进行建模,基于等能量和等效阻尼比原则,在原基本结构中加入合适尺寸的屈曲约束支撑(BRB)组合成屈曲约束支撑钢框架。对原结构和BRB结构进行了非线性推覆分析和动力时程分析,在此基础上分析结构的地震响应,对比原结构与BRB结构的屈服机制。研究结果表明,结构设计时加入屈曲约束支撑可以有效减少结构层间位移响应,大幅减少框架结构所承担的楼层剪力和框架结构构件的塑性耗能比例,充分发挥了屈曲约束支撑作为建筑结构消能构件的耗能作用,大幅提高了结构整体的抗震性能。     

隅撑支撑钢框架的抗震性能分析

为研究隅撑支撑钢框架结构的抗震性能,对纯框架（MRF）、中心支撑框架（CBF）、偏心支撑框架（EBF）和隅撑支撑框架（KBF）等主要框架结构形式的内力进行分析并进行有限元分析对比。结果表明：隅撑支撑钢框架结构的受力性能与耗能能力都要比其他类型的框架形式要好。在相同条件下,KBF比其他形式的框架结构具有更好的抗震性能,因此隅撑支撑钢框架结构是一种良好的结构形式。     

形状记忆金属自复位钢框架抗震性能分析

通过将强震时钢框架结构可能发生较大塑性变形区域的材料更换成形状记忆金属(Shape Memory Alloy,简称SMA)板件制成一种新型SMA自复位钢框架。为考察SMA更换区域对结构滞回性能及复位效果的影响,设计6个单跨2层的SMA自复位钢框架,采用ANSYS软件建立全实体模型进行滞回性能分析。分析表明将结构底层柱根部、顶层节点域及除顶层外的梁塑性铰区材料更换成SMA板,结构滞回曲线呈明显的旗帜状,结构残余变形极小、复位效果最好、经济性最优,但耗能能力较传统结构降低较大。此外,根据优化结果设计4层3跨SMA自复位钢框架,采用ANSYS软件建立多尺度有限元模型,进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。结果表明优化后的结构较传统结构抗侧刚度小、侧向变形大,但震后结构残余变形极小,结构自复位效果较好。     

半刚性连接钢框架抗震性能的分析

利用有限元分析软件ANSYS对带双腹板、顶底角钢半刚性连接的钢框架进行非线性有限元分析。在分析的过程中考虑了连接的非线性、几何非线性以及材料非线性等因素。并将计算结果与试验结果进行对比,探讨半刚性连接的柔性对钢框架的影响,为今后的半刚性连接钢框架的设计提供参考。     

钢框架-支撑剪切板结构抗震性能分析

钢框架-支撑剪切板结构是用X型支撑将剪切板与钢框架相连构成的一种新型抗震结构体系。地震作用下,剪切板屈服耗能,保护主体结构。震后更换损伤的剪切板,可以实现结构功能的快速恢复。提出框架-支撑剪切板结构的抗震性能目标和设计方法,设计了平面尺寸相同,但层数和跨度不同的结构体系。利用ABAQUS软件建立结构的有限元模型进行水平推覆分析。分析结果表明:框架-支撑剪切板结构具有明显的屈服时序和屈服后刚度。设置支撑剪切板能显著提高框架结构的承载力和初始刚度。支撑剪切板的跨度对结构初始刚度影响较大。框架和支撑剪切板的相互作用不明显,设计时可将两者的初始刚度和承载力进行叠加。     

半刚性钢框架抗震性能研究

通过对Kishi-Chen幂函数模型的理论分析,并结合规范,提出了改善双腹板顶底角钢连接形式钢框架抗震性能的方法。并利用ANSYS对此进行了验证,为半刚性连接钢框架的设计提供参考。     

钢-混凝土组合梁钢框架非线性分析综述

详细介绍了国内外钢 -混凝土组合梁钢框架结构非线性性能研究的情况 ,并指出了今后的研究重点及方向     

模块化装配式钢框架抗震性能研究

针对国内外工业化装配式高层钢结构体系的研究不足,为多高层装配式钢框架结构体系的研发与设计提供依据,利用有限元软件ANSYS 14.0对取自装配式实际工程中的单榀两层单跨钢框架进行静力及拟静力分析;研究框架在低周反复荷载作用下的耗能能力及延性性能,分析框架的承载能力及破坏机理。研究表明:装配式钢框架具有良好的变形性能,地震作用下,桁架梁端部弦杆形成塑性铰以消耗能量,装配式钢框架滞回曲线饱满表现出较好的塑性变形能力及耗能性能。