低造价摩擦耗能支撑在超高层中应用

主要根据一实际结构,研究低造价摩擦耗能支撑在超高层框架-核心筒结构中的应用。根据带摩擦耗能支撑框架-核心筒结构在多遇地震和罕遇地震下的层间位移角以及摩擦耗能器支撑内力分析得出适合本实际结构的摩擦耗能器的启动力。     

钢框架-组合钢板墙核心筒结构的抗震性能分析

组合钢板墙是一种适用于高层建筑的新型抗侧力构件。对钢框架-组合钢板墙核心筒结构在多遇地震和罕遇地震下的抗震性能进行分析,研究结构在罕遇地震作用下的破坏顺序和破坏模式,并与基本自振周期相近的钢框架-混凝土核心筒结构的抗震性能进行对比,以考查组合钢板墙对钢框架-核心筒结构抗震性能的影响。分析结果表明,在多遇地震作用下,钢框架-组合钢板墙筒体结构和钢框架-钢筋混凝土筒体结构的抗震性能相差不大;在罕遇地震作用下,钢筋混凝土核心筒很快发生塑性损伤,随即刚度严重退化,而组合钢板剪力墙中的钢板先屈服,可以减缓核心筒的刚度退化,提高核心筒的延性,从而改善钢框架-核心筒结构的抗震性能。     

罕遇地震作用下型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构耗能及损伤模式研究

采用有限元软件建立不同结构特性的型钢混凝土(SRC)框架-钢筋混凝土(RC)核心筒结构,考虑结构设计参数为墙整体系数、轴向变形系数及刚度特征值。为考察设计参数对框架-核心筒结构耗能及损伤模式的影响,进行罕遇双向地震作用下的弹塑性时程分析和非线性Pushover分析。研究表明:对于轴向变形系数越小、墙整体系数越大且刚度特征值越小的结构,在罕遇地震作用下其剪力墙可能发生不可控的耗能分布;通过分析结构中各类构件的屈服顺序及屈服发展形势,提出框架-核心筒结构的合理损伤模式,并给出设计建议。     

基于OpenSEES的钢框架-屈曲约束支撑抗震性能分析

防屈曲耗能支撑(BRB)在地震作用下有优异的耗能能力,在工程中有越来越多的应用。本文将使用Open SEES对纯钢框架结构和钢框架-防屈曲耗能支撑结构在多遇地震和罕遇地震作用下进行结构和BRB的抗震性能分析。     

支撑巨型框架-核心筒结构体系抗震性能研究

以深圳平安金融中心为原型结构,提出支撑巨型框架-核心筒结构体系的概念,并以目前超高层常用的巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系作为参照,开展了结构体系的抗震性能对比研究.研究结果表明,在两种结构体系抗侧刚度相近的工况下,支撑巨型框架-核心筒结构体系的用钢量显著降低.罕遇地震作用下,该结构体系的典型屈服路径为核心筒一巨柱→...     

中国国际丝路中心大厦项目施工图设计中的罕遇地震抗震性能分析及评价

在建的中国国际丝路中心大厦项目建筑高度498m,主体结构高度482.5m,采用了框架-核心筒-组合伸臂桁架的结构体系,属于超限高层建筑。在施工图设计阶段,基于PERFORM-3D软件,根据具体结构布置的最新调整情况对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,检验结构在罕遇地震下的抗震性能。考虑5组天然波和2组人工波、8度罕遇地震作用下14个工况,分析结构弹塑性时程反应,得到结构在地震作用下的变形、内力和损伤情况。分析结果表明结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,核心筒墙体塑性损伤水平较低,核心筒连梁大部分进入塑性耗能。型钢混凝土柱塑性发展程度较低,结构中高区外框钢梁部分进入塑性耗能。刚性伸臂少量进入屈服,阻尼伸臂桁架保持弹性,粘滞阻尼器滞回曲线饱满有效参与地震耗能,结构满足大震不倒的设防要求。     

罕遇地震下天津湾某塔楼抗震性能分析

天津湾D地块1号塔楼为超限高层结构,采用钢管混凝土框架-核心筒结构体系,本文采用ABAQUS软件建立三维整体数值分析模型,采用损伤塑性本构考虑材料的非线性特性,利用显式直接积分方法进行钢管混凝土框架-核心筒超限高层非线性时程分析。分析得到:罕遇地震作用下结构最大层间位移角满足规范要求,结构基底剪力与频遇地震作用下结构基底剪力比值合理,核心筒剪力墙和外框架柱损伤状态满足预定的性能目标要求,连梁塑性发展明显并起到耗能作用。综上所述,该超限高层结构在大震作用下仍能保持良好的承载能力,满足预定抗震性能目标要求。     

某屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构静力推覆分析

兰州云天皇冠酒店为屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构,属超限高层建筑。介绍了工程的特点及结构布置情况,针对结构平面布置不对称和高度超限的情况,对比了结构分别采用普通支撑和屈曲约束支撑时的弹塑性性能。结果表明,在小震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度;在罕遇地震作用下,部分屈曲约束支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力。通过采用屈曲约束支撑,既减轻了结构地震反应,又达到设计的预期性能目标且满足规范的要求。     

采用铅黏弹性连梁阻尼器的框架-核心筒结构减震分析

针对高烈度区某高层框架-核心筒结构弹性层间位移角不满足规范要求,采用铅黏弹性连梁阻尼器进行消能减震设计。分别通过ETABS和PERFORM-3D软件对原结构和减震结构进行多遇地震下的弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析,对比结构减震前后的地震响应并分析阻尼器的耗能表现。结果表明,铅黏弹性连梁阻尼器用于框架-核心筒结构中可有效提高整体结构的抗震性能,并能减缓或避免主体结构构件的塑性破坏,发挥连梁第一道防线的作用,保护主体结构的安全。     

防屈曲耗能支撑钢管混凝土柱-钢梁组合框架子结构拟动力试验研究

为研究防屈曲耗能支撑在组合框架结构中的减震效果,设计了1榀10层3跨防屈曲耗能支撑钢管混凝土柱-钢梁组合框架,利用网络化结构实验室NetSLab进行了1/3缩尺的子结构拟动力试验,分析楼层剪力、支撑剪力与层间位移之间的响应关系。结果表明:在多遇烈度地震作用下,主体框架与支撑均处于弹性工作状态;在基本烈度地震作用下,主体框架处于弹性工作状态,支撑开始屈服耗能;在罕遇烈度地震作用下,主体框架基本处于弹性工作状态,而支撑则出现明显的滞回耗能效果。由楼层位移时程曲线可知,结构底层层间位移比其他各层大很多,满足组合框架结构多道抗震设防的要求。     

耗能梁段腹板厚度对高强钢组合Y型偏心支撑框架受力性能的影响研究

为了研究耗能梁段腹板厚度对高强钢组合单层单跨Y型偏心支撑框架的受力性能,采用有限元软件ABAQUS分别对5个不同耗能梁段腹板厚度的高强钢组合单层单跨Y型偏心支撑框架模型进行了分析。结果表明:这种结构形式具有良好的耗能性能,耗能梁段能够充分发挥耗能的作用;耗能梁段腹板厚度对其强度、刚度和耗能性能均有较大影响,耗能梁段腹板厚度设计合理时,可满足结构在小震或中震作用下的承载力和变形要求,在大震下有良好的变形能力和耗散地震能量的能力。     

某养护中心办公楼两种支撑框架对比分析

对于地处8度区的某养护中心办公楼,根据传统抗震设计方法,必须选用框架-抗震墙结构体系,然而这样将导致工程造价增加,并且部分建筑使用功能也会受到限制,为此,本文提出采用普通支撑框架结构体系或BRB支撑框架结构体系来替代传统的框架-抗震墙结构体系,并对两种支撑框架结构进行小震反应谱和大震弹塑性时程分析对比,分析表明BRB支撑框架结构在小震下的受力性能和大震下的耗能减震性能均优于普通支撑框架结构。     

设置粘弹性阻尼器的偏心支撑结构性能研究

指出偏心支撑结构的不足,提出了在偏心支撑结构的支撑上设置粘弹性阻尼器(称之为消能偏心支撑)来弥补其不足,分析了消能偏心支撑结构的消能减震原理和单自由度下的地震响应,接着以实例对比了偏心支撑结构与消能偏心支撑结构的位移、内力等。分析结果表明:消能偏心支撑具有良好的抗震性能,起到了"双保险"的作用。     

单斜杆型偏心支撑钢框架的地震反应分析

偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强,是适用于高烈度地震区的一种有效的抗侧力结构体系。采用梁单元与壳单元相结合的非线性有限元模型,对单斜杆型偏心支撑钢框架进行弹塑性时程分析,研究耗能梁段的长度、腹板高厚比和加劲肋间距的变化对单斜杆型偏心支撑钢框架结构抗震性能的影响,提出了相应的抗震设计建议。     

Behaviour of frames with Non-Buckling bracings under earthquake loading

The energy dissipation capacity of conventional concentric braced frames in multi-storeyed buildings degrades drastically under earthquake loading, due to buckling of bracings under the compression regime. Non-Buckling bracing is an innovative patented system, in which the buckling of the bracing is prevented and the energy is dissipated by plastic deformation under tension-compression cycles, with stable hysteresis. The strength and stiffness of Non-Buckling bracing can be tailored to obtain the desired level of storey drift limit and energy absorption. A single-bay ten-storey concentric braced frame with diagonal Non-Buckling bracing is chosen for studying their effect during earthquake loadings. Non-linear time history analysis was carried out using SAP2000 to study the variation of maximum base shear, roof displacement, inter-storey drift, Damage Index and stresses in various members due to the El Centro earthquake accelerogram. It is observed that Non-Buckling bracings are effective in dissipating energy and controlling inter-storey drift.     

对称配筋钢筋混凝土构件基于耗能能力退化的损伤模型与性能标准

为了研究钢筋混凝土构件在地震作用下的性能评估方法,建立合理的损伤模型量化损伤,基于对称配筋钢筋混凝土（RC）构件在变幅滞回历程下耗能能力损伤机理,在研究了RC构件耗能能力退化和设计参数之间量值联系和建立耗能能力估算方法的基础上,提出了对称配筋RC构件基于耗能能力退化的损伤量化指数。基于已有不同配筋条件的9个RC构件在变幅历程下的往复加载试验,研究耗能能力损伤量化指数的评价标准。研究表明：提出的耗能能力损伤量化指数可以对不同变幅历程下的损伤过程给出统一的性能划分标准,并提出了RC构件对应于无损、轻度损伤、中度损伤、重度损伤和破坏的5个性能状态的耗能能力损伤量化指数区间;通过PEER数据库中18个受弯破坏试件对该标准进行了验证,结果具有较好的一致性。     

钢混框剪高层结构地震能量分布及耗散研究

为了研究复杂建筑结构在地震作用下地震能量的分配与耗散机制,基于能量平衡原理和Perform 3D软件对钢筋混凝土框架 剪力墙高层结构模型进行了动力弹塑性能量时程分析,得到了框剪高层结构在罕遇地震作用下地震能量的输入、分布及耗散规律;考察了地震动特性对钢混框剪高层结构地震能量输入及分配的影响,确定了地震耗能占输入能的比例时程;分析了结构阻尼比和结构延性对框剪高层结构地震输入能、阻尼耗能和滞回耗能及其耗能比例的影响规律,确定了阻尼比对滞回耗能和延性比对阻尼耗能的交互影响;研究了框剪高层结构地震滞回耗能沿结构竖向分布和沿横向构件内部分配的规律,确定了竖向刚度分布对结构地震滞回耗能的影响;揭示了钢混框剪高层结构地震输入能量及其分布规律。所得结论可为基于能量平衡原理的抗震设计理论在复杂钢筋混凝土高层建筑结构实际工程中的运用提供参考。     

低周反复荷载下二阶摩擦减振控制支撑框架的试验研究

通过低周反复荷载试验，研究了二阶摩擦减振控制支撑框架结构的减振机理，对其耗能过程、滞回特性和恢复力模型进行了深入的分析。该结构具有两个滑动摩擦面，分别在不同的外荷载作用阶段起摩擦耗能作用，从而可取得较大的减振效果。同时阐明了二阶摩擦的存在，大大提高了结构的耗能能力。     

新型消能减震复合墙板性能分析研究

针对传统复合墙板强度低在地震作用易产生破坏的问题,提出一种新型预制装配式消能减震复合墙板,介绍其构造和特点。采用ABAQUS软件建立了新型消能减震复合墙板的简化有限元模型,对其进行了拟静力往复荷载作用下的数值仿真分析,分析了新型预制装配式消能减震复合墙板的耗能能力,延性及刚度退化,并与传统复合墙板进行了对比。结果表明:新型预制装配式消能减震复合墙板滞回曲线饱满,试件在大变形作用下未出现明显的塑性区,具有良好的延性、变形能力和耗能能力,在地震作用下能较好的保护主体结构,避免主体结构发生较大破坏,提高结构在地震作用下的安全性。     

采用耗能支撑对框架结构进行抗震加固的结构地震反应分析

作为耗能支撑的一种,黏滞耗能支撑具有显著的耗能特性,能有效地耗散结构的地震反应。在结构层间框架柱之间附设黏滞耗能支撑能提高结构的附加阻尼比,因而会降低结构的地震反应并确保主体结构免遭地震破坏。结合一个抗震加固改造工程实例,对附设黏滞耗能支撑前后的框架结构进行了弹塑性地震反应分析。框架结构的非线性时程分析结果表明,附设黏滞耗能支撑对框架结构减震效果显著,黏滞耗能支撑能较大提高框架结构的抗震安全储备,适用于新建的或已有建筑结构的抗震加固。