Push-over法分析高宽比对SRC框架-RC筒体混合结构的抗震性能影响

本文根据Push-over分析理论,具体实现了对SRC框架-RC筒体结构的Push-over分析。在结构分析中,对RC核心筒体选用等效斜支撑框架的宏模型;采用CSI Section Builder有限元分析软件,对型钢混凝土柱进行全过程分析,确定其P-M-M相关面,进而确定SRC柱塑性铰的属性。运用SAP2000非线性有限元通用软件建立SRC框架-RC筒体空间有限元计算模型,在现有Push-over理论框架下对该结构模型实施静力弹塑性分析,探讨了框架与筒体的高宽比对整体混合结构抗震性能的影响。     

两种支撑-钢框架体系抗震性能对比分析

采用有限元分析软件SAP2000,在钢框架中分别布置普通支撑和屈曲约束支撑(下称BRB),模拟8度罕遇地震作用下结构的弹塑性时程反应,并对结构位移响应、层间延性需求、顶层加速度、基底剪力及塑性铰出铰顺序及分布进行分析。结果发现:BRB-钢框架体系两个方向最大层间位移角比普通支撑-钢框架体系分别小12.6%和17.5%,顶层位移峰值分别减小9.3%和19.4%;在允许延性需求为4.0时,BRB-钢框架体系和普通支撑-钢框架体系延性需求最大值分别为3.88和4.69;结构两个方向顶层加速度峰值分别减小27.6%和10.4%,基底剪力两个方向分别小了34.0%和26.3%;二者在地震作用下塑性铰初始出现时间差异不大,但塑性铰在BRB-钢框架构件中发展较慢,最终普通支撑-钢框架中部分节点和柱子完全丧失承载能力,而BRB-钢框架体系依然处于安全极限范围内。     

基于体系能力设计法的设置连续柱钢框架结构抗震性能研究

钢框架结构在强震作用下易形成薄弱层破坏。在结构中布置连续柱可有效改善结构在地震作用下的侧向变形模式,使结构层间位移角分布更均匀。为研究连续柱的布置方式对钢框架整体抗震性能产生的影响,分别采用Pushover分析和IDA方法对内置式连续柱钢框架结构、外置式连续柱钢框架结构和纯钢框架结构的抗震性能和易损性进行了研究。结果表明：内置式连续柱与外置式连续柱均能有效改善结构的层间位移的分布模式;设置连续柱可使结构的塑性铰分布更均匀,降低损伤的集中程度,但无法遏制柱端塑性铰的产生;当刚度系数相等时,布置内、外置连续柱对结构层间位移角分布的改善效果相当,表明布置内置式连续柱也是一种行之有效的提高建筑结构抗震性能的措施。     

云南某工程购物中心南区Pushover静力弹塑性分析

采用静力弹塑性方法对云南某工程购物中心南区（钢框架结构体系）在罕遇地震作用下的抗震性能进行了分析。结果表明,在罕遇地震作用下,该结构的最大弹塑性层间位移角小于规范的限值;钢框架结构的塑性铰主要出现在梁端;绝大部分钢框架柱处于弹性,只有极少数钢框架柱出现了塑性铰,通过调整设计使得全部框架柱都不出现塑性铰。该工程的设计达到了预定的抗震设防目标。     

加腋钢框架结构的静力弹塑性性能研究

运用SAP2000对普通钢框架和对其进行加腋后的框架进行Pushover分析,得出两类钢框架在多遇和罕遏地震作用下性能点的基底剪力和顶点位移,然后分别以第一次Pushover分析得到的性能点的顶点位移为监测位移再进行Pushover分析,得到多遇和罕遇地震作用下两类钢框架的层位移、层间位移角和各杆件的塑性铰数量及塑性铰出现的顺序。分析结果表明：加腋后钢框架在多遇和罕遇地震下的层位移减小;加腋措施使得钢框架在多遇地震下的层间位移角有减小的趋势,而在罕遏地震下的层间位移角有增大的趋势,但这种影响的幅度不大;加腋措施显著地改善了钢框架在罕遇地震下结构杆件出现的塑性铰数量和塑性铰顺序;加腋后的首层柱底达到极限承载力,为薄弱构件,加腋设计时需要注意。     

基于Push-over原理的SAP2000结构弹塑性分析实例

Push-over分析是实现基于性能抗震设计的重要方法之一,阐述了Push-over分析的基本原理和方法,给出适合我国抗震规范的、利用SAP2000程序进行Push-over分析的计算步骤,并用一框架结构实例说明.分析结果包括底部剪力-顶部位移结构破坏时塑性铰的分布等,利用分析结果对结构的抗震性能做出了评估.表明Push-over分析是现阶段对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性分析的有效方法.     

改进塑性铰法在钢框架高级分析中的应用

改进塑性铰法是一种简化的高级分析方法。该方法能够考虑结构及构件的二阶效应、几何缺陷和残余应力等多种非线性因素的影响,还可以考虑连接的半刚性性能。改进塑性铰法已可用于平面钢框架的高级分析和设计,对空间钢框架的高级分析尚有待发展。详细介绍了实用的改进塑性铰法对各种非线性因素的处理办法,及平面框架分析向空间框架分析扩展的实用方法,并讨论了当前改进塑性铰法高级分析亟待解决的问题。     

钢框架塑性铰外移新型延性节点的研究与进展

梁柱节点连接对钢框架抗震性能有显著影响.介绍了1994年美国北岭地震和1995年日本阪神地震后钢框架新型延性节点的研究与发展状况;说明了塑性铰外移RBS连接设计的必要性和基本形式;介绍了美国联邦突发事件管理局对RBS连接钢框架的设计方法,并阐述了对其改进的方法;提出了目前钢框架塑性铰外移新型延性节点研究尚需解决的关键科学问题.     

改进塑性铰法在钢框架高级分析中的应用

改进塑性铰法是一种简化的高级分析方法。该方法能够考虑结构及构件的二阶效应、几何缺陷和残余应力等多种非线性因素的影响，还可以考虑连接的半刚性性能。改进塑性铰法已可用于平面钢框架的高级分析和设计，对空间钢框架的高级分析尚有待发展。详细介绍了实用的改进塑性铰法对各种非线性因素的处理办法，及平面框架分析向空间框架分析扩展的实用方法．并讨论了当前改进塑性铰法高级分析亟待解决的问题。     

塑性铰出现后钢筋混凝土框架柱的剪力重分配效应分析

本文应用结构力学方法,推导得到了单层单跨框架在柱端先后出现塑性铰的过程中,左右柱剪力变化的理论计算公式。应用ABAQUS非线性有限元分析软件及本文的理论公式,对一榀钢筋混凝土框架在塑性铰出现过程中,框架柱剪力分配效应变化进行计算与分析,并与现行规范框架柱剪力设计值进行比较。应用ABAQUS软件分析了轴压比对框架柱剪力重分配的影响,同时探讨了塑性铰出现过程中单层多跨框架的剪力分配系数。结果表明:在钢筋混凝土框架中,未发生塑性铰的框架柱会受到已发生塑性铰框架柱的影响,使得框架柱剪力分配系数增大,导致未发生塑性铰的框架柱承受更大的剪力;当框架内的跨数越多时,强柱越少,在弱柱出现塑性铰后,其剪力分配系数越大。     

考虑楼板开洞的轻钢框架的Pushover分析

利用Pushover分析方法对某6层钢框架结构进行了分析,探讨了不同楼板开洞对多层钢框架房屋的影响,了解了塑性铰出现的先后顺序、塑性铰的分布及结构的薄弱环节等,并确定了其最不利的开洞情况,为框架结构的抗震设计提供了参考。     

装配式梁柱铰接钢框架-屈曲约束钢板剪力墙体系抗震性能有限元分析

将梁柱铰接钢框架与屈曲约束钢板剪力墙相结合是一种新型的抗震结构体系。铰接框架体系承担竖向荷载,屈曲约束钢板剪力墙体系承担水平荷载,受力明确,构造简单,更适合装配化施工及建筑工业化要求。为研究该体系的动力特性和抗震性能,采用有限元软件进行弹性分析和动力时程分析,并与刚接框架-屈曲约束钢板剪力墙体系、刚接框架-普通钢板剪力墙体系进行比较。分析时屈曲约束钢板剪力墙采用混合"4-6"杆系模型进行模拟。分析结果表明,该体系在8度(0.2g)抗震设防烈度下具有良好的抗震性能,能够满足"三水准"的抗震设防要求,但在8度(0.3g)抗震设防烈度时,底层柱端出现塑性铰。当梁柱截面相同时,刚接框架的基底剪力较大且底层柱过早出现塑性铰。因此,铰接框架-屈曲约束钢板剪力墙体系表现出更优良的动力性能。     

重力-抗侧力可分钢框架体系受力性能分析

为研究重力-抗侧力可分钢框架体系的受力性能,以某个实际工程为建筑方案,利用ETABS和PKPM软件建立了15层的重力-抗侧力可分钢框架体系和刚接钢框架体系的结构模型,在地震作用下对2种体系进行弹性和弹塑性分析。经过对比分析后得到了以下结论:在用钢量基本相同的情况下,重力-抗侧力可分钢框架体系的抗侧刚度和结构性能与刚接钢框架体系的抗侧刚度和结构性能相近;重力-抗侧力可分钢框架体系的抗弯框架受力充分,塑性铰较少,能够更好地耗散地震能量;重力-抗侧力可分钢框架体系内侧梁柱的截面较小,能够有效解决钢结构建筑露梁露柱的问题;重力-抗侧力可分钢框架体系与刚接钢框架体系相比拥有大量的铰接节点,能够降低施工难度,大大缩短建设周期,具有更好的经济效益和社会效益。     

FRP加固混凝土框架结构抗震性能研究

在FRP加固混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究基础上,以两层两跨平面框架为例,基于能力谱法对节点采用不同形式FRP加固的框架进行静力弹塑性分析,根据计算所得的Push-over曲线及框架的塑性铰分布情况、目标位移等参数,对比分析FRP加固框架结构的抗震性能。结果表明,对梁柱节点部位进行有效加固可以明显提高框架结构的整体抗震性能。     

轴压力对梁端削弱的钢框架的滞回性能影响分析

为了对比不同梁端削弱形式的钢框架的滞回性能,运用有限元软件ABAQUS首先对试验试件进行了实体建模分析,验证了本文有限元建模方法的正确性之后,对梁端形式分别为RBS型、腹板开圆孔型及楔形削弱型的钢框架进行了循环荷载作用下的模拟分析。结果表明:钢框架的初始刚度和承载能力基本不受梁端削弱方式不同的影响;当柱顶施加轴压比为0.45的轴压力时,不同梁端削弱方式的钢框架的破坏均为柱翼缘的屈曲破坏;当不施加柱轴压力时,各削弱形式的钢框架均实现了梁上塑性铰外移,延缓了下部柱翼缘的屈曲破坏,且承载能力有大幅提高;钢柱的轴压力对钢框架的破坏形态有显著影响,在试验和工程设计中均应考虑。     

高烈度区复杂高层钢框架中心支撑结构性能化设计研究

针对高烈度区复杂高层钢框架中心支撑结构的抗震性能化设计进行了研究。首先,基于PERFORM-3D对采用传统抗震设计方法设计的方案进行性能化评估。为进一步提高结构抗震性能,进行了应用金属剪切型阻尼器的减震设计,并对阻尼器关键参数和沿高度布置位置的优化选择进行了分析。结果表明,采用金属剪切型阻尼器能有效控制高层结构地震响应,在大震下减少塑性铰尤其是柱塑性铰的数量,提升整体结构的抗震性能。同时,阻尼器优化布设可以在减震效果基本不变的情况下,使经济性得到一定程度提升。研究成果可为复杂高层钢框架中心支撑结构的设计研究提供参考。     

抗弯框架钢梁塑性铰外移设计方法的新进展及其应用

就钢框架梁柱连接 ,说明了塑性铰外移设计的必要性 ,指出了塑性铰外移的基本形式 ,介绍了美国联邦紧急事务处理局 (FEMA)对狗骨式连接钢框架的设计方法 ,并阐述了对其改进的方法。此外 ,还探讨了狗骨式连接在钢骨混凝土 (SRC)柱 钢 (S)梁抗弯框架体系和钢筋混凝土 (RC)柱 钢 (S)梁抗弯框架体系的运用     

钢框架梁柱加强与削弱并用节点抗震性能研究

1994年北岭地震和1995年阪神地震后,大量钢结构梁柱节点发生了脆性破坏,采取构造措施使塑性铰外移从而保护梁端焊缝成为震后改进钢框架梁柱节点的主要思想。将加强型和削弱型两种方式相结合,采用钢框架梁柱加强与削弱并用节点,对其中2类3种钢框架梁端加强与翼缘削弱梁柱节点进行了大比例尺试验和有限元分析。研究结果表明,3种钢框架梁端加强与翼缘削弱梁柱节点均实现了塑性铰外移,保护了梁端焊缝,具有良好的塑性转动能力和耗能能力。研究成果为该2类节点用于工程实际提供了参考。     

钢框架-砼核心筒体系设计研究

为了得到钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的钢梁与柱刚接或铰接的不同连接方式对整体结构性能的影响,本文以钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的实际工程为计算模型,在平面布置中外圈钢框架梁、柱采用刚性连接,内部钢梁与钢柱分别采用刚性连接及铰接连接的方案分别进行了计算分析并整理计算结果,包括结构整体指标、钢梁截面大小,并做出对比判断,得出较优的连接方式;同时对楼层结构在使用阶段的舒适度进行了分析,满足使用阶段的舒适度要求。     

基于欧洲规范3中三维钢框架塑性铰分析的局部屈曲检验

根据欧洲规范3,对于I形截面三维钢框架塑性铰,建议采用局部屈曲检验的方法。提出轴力和双向弯矩下横截面应力分布的实用方法,可直接采用横截面分类的概念。欧洲规范3中,对于满足横截面要求的塑性铰整体分析也适用于局部屈曲检验。按照所提出的方法,通过二阶塑性铰分析,对2个不同构件尺寸的三维钢构架进行研究。介绍了大量塑性铰局部屈曲检验的情况。