混凝土砌块配筋砌体剪力墙结构基于位移的抗震设计方法

根据混凝土砌块配筋砌体剪力墙结构的特点,将其性能划分为使用良好、保证人身安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化。用作用倒三角形水平分布荷载的等截面弯曲悬臂杆的侧移曲线作为其初始侧移模式。对于使用良好性能水平,将剪力墙结构体系顶层的层间位移角刚好达到相应限值时的侧移曲线作为目标侧移曲线,据此计算等效单自由度体系的等效参数,以及原结构的基底剪力和各质点的水平地震作用。对于保证人身安全和防止倒塌的性能水平,根据Pushover曲线与需求曲线的关系予以调整,使结构满足这两个性能水平的要求。本文方法简单实用,设计结果可靠。     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于位移的抗震设计方法

根据钢筋混凝土框架-剪力墙结构的特点,将其性能划分为使用良好、保证人身安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化。以作用倒三角形水平分布荷载的等截面弯剪悬臂杆的侧移曲线作为其初始侧移模式。对于使用良好性能水平,将侧移曲线上反弯点对应的楼层处的层间位移角刚好达到相应限值时的侧移曲线作为目标侧移曲线,据此计算等效单自由度体系的等效参数以及原结构的基底剪力和各质点的水平地震作用。对于保证人身安全和防止倒塌的性能水平,根据Pushover曲线与需求曲线的关系对结构予以调整,使结构满足这两个性能水平的要求。     

钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究

根据钢筋混凝土框架结构的特点,将其性能划分为使用良好、人身安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化;用作用倒三角形水平分布荷载的等截面悬臂柱的侧移曲线作为框架结构的初始侧移模式。在此基础上,将多自由度体系转化为等效单自由度体系,导出了相应的等效参数。结构的目标位移根据其性能水平确定,并用假定的侧移模式给予修正。在等效线性化的前提下,由等效位移用弹性位移反应谱求出等效周期,然后对结构构件进行刚度设计和承载力设计。最后用静力弹塑性分析方法对结构进行分析,校核结构的侧移形状与初始侧移模式是否一致,并用推覆至相应性能水平时的侧移曲线作为修正后的侧移曲线重新计算。算例分析表明,本文方法简单实用,便于操作,而且能够控制结构在不同强度水准地震作用下的性能。     

型钢混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究

根据型钢混凝土(SRC)框架结构的特点,将其性能划分为基本完好、轻微损坏、中等破坏和防止倒塌四个水平,并用层间位移角限值予以量化;将SRC多自由度体系转化为等效单自由度体系,导出了相应的等效参数,并根据其性能水平确定出结构的目标位移。在此基础上,提出SRC框架结构基于位移的设计步骤,并依此对结构进行承载力设计,用静力弹塑性分析方法对所设计的SRC规则框架结构进行推覆分析,校核结构的侧移形状与初始设计侧移曲线是否一致,在不满足变形需求时,用推覆至该性能水平时的侧移曲线作为修正后的侧移曲线重新计算。算例分析表明,文中方法简便实用、结果精确,能够实现SRC框架结构基于位移抗震设计的目的。     

直接基于位移的钢框架结构抗震设计

结合我国建筑结构抗震设计实际,将钢框架结构性能划分为正常使用、生命安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化;以框架侧移曲线为基础,将多自由度体系转化为等效单自由度体系,导出了相应等效参数,并根据其性能水平确定出结构的目标位移。在此基础上,对五层两跨平面钢框架进行了基于位移的抗震设计,分析表明:本文指出的直接基于位移的抗震设计方法简便高效、结果精确,能够控制结构在不同性能水准下地震作用的性能。     

基于屈服点谱的钢筋混凝土框架-剪力墙结构抗震设计

以设防地震下"生命安全"和罕遇地震下"防止倒塌"为结构性能目标,采用结构位移角和墙肢基底塑性转角为性能控制指标,对钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行基于位移的抗震设计。通过等效单自由度体系,估计框架-剪力墙结构体系第一振型的等效屈服位移,并利用加速度反应谱构造考虑非弹性需求的屈服点谱,确定结构最大基底剪力。总框架与总剪力墙承担的基底剪力比例可人为假定,各墙肢所承担的弯矩值按与墙肢实际或等效截面高度的平方成正比进行分配。以某10层钢筋混凝土框架-剪力墙结构为例,详细阐述了建议方法的设计过程,并利用PERFORM-3D软件对其进行动力时程分析,通过分析结果与设计预期的对比,表明了该设计方法对一定层数范围内的结构非弹性性能设计,具有一定的参考意义。     

型钢混凝土异形柱框架基于位移的抗震设计方法研究

根据型钢混凝土(SRC)异形柱框架的特点,确定出结构的目标位移,并将其多自由度体系转化为等效单自由度体系,推导出相应的等效参数。在此基础上,提出SRC异形柱框架基于位移的抗震设计步骤,并通过算例对结构进行承载力设计,用静力弹塑性分析方法对所设计的SRC异形柱框架进行静力推覆分析,比较结构的侧移形状与初始设计曲线的异同,验证结构是否满足不同性能水平的要求。分析表明,该法操作方便,结果合理,能够控制SRC异形柱框架在不同水准地震作用下的性能,达到基于位移抗震设计的目的。     

基于力的抗震设计方法与基于位移的抗震设计方法比较研究

首先用基于力的抗震设计方法对一幢8层钢筋混凝土框架结构房屋进行了抗震设计,然后将建筑结构的性能划分为"使用良好"、"保证人身安全"和"防止倒塌"三个水平,给出了相应的层间位移角限值,分别计算了三个性能水平对应的结构基底剪力和顶点位移,以及"使用良好"和"防止倒塌"两种性能水平时的构件截面配筋。用静力非线性分析方法对计算结果进行了验证性分析。最后对两种设计方法及计算结果进行了比较分析。分析结果表明,按"使用良好"性能水平设计的构件截面配筋量与基于力的方法所得结果比较接近。     

钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计

RC框架结构基于位移的抗震设计以框架的侧移曲线为基础,将多自由度体系转化为等效单自由度体系。在等效线性化的前提下,用弹塑性位移反应谱求出结构等效周期,得到层间剪力,进行结构构件刚度和承载力设计。同时将框架结构的弹塑性层间位移转化为梁、柱构件的目标侧移角,以确定构件的配箍特征值,保证结构预期的变形能力。该方法可以很好的控制结构在不同强度水准地震作用下的性能。     

混凝土框架-配筋砌块砌体混合结构体系直接基于位移的抗震设计方法研究

混凝土框架-配筋砌块砌体混合结构体系综合了框架结构空间布置灵活与配筋砌体结构抗侧刚度高、耗能能力强的优点,因其良好的抗震性能而具有极大的实际工程应用价值。本文首先将全连接类型混合结构体系性能水平划分为充分运行、正常运行、生命安全和接近倒塌四个等级并确定抗震设防目标性能水平,进而确定达到目标性能水平时楼层水平侧移计算方法,并通过将实际多自由度体系向单自由度体系进行等效转换确定基底总剪力及层间剪力计算方法,明确位移反应谱,最终概括直接基于位移抗震设计方法的基本步骤,并结合实际工程实例对设计过程做出详细说明。研究成果可为此新型混合结构体系实际工程应用提供重要参考。     

高强混凝土剪力墙性能指标研究

在基于性能的抗震设计中,结构的性能指标是一个必需的重要参数。基于21个剪跨比分别为2.1,1.5和1.0的矩形截面、带端柱和型钢高强混凝土剪力墙的抗震性能试验资料,分析了各种剪力墙的破坏形态。将剪力墙的性能划分为三个水平,即:使用良好、生命安全和防止倒塌,分别给出了剪力墙发生弯曲(弯曲剪切)破坏和剪切破坏时三性能水平的失效判别标准,确定了三性能水平极限状态时各剪力墙的位移角平均值。分析结果表明,高强混凝土剪力墙在三性能水平的位移角分布均基本符合正态分布,其在生命安全和防止倒塌性能水平位移角平均值与FEMA273的建议值很接近,而我国抗震规范建议的弹性位移角限值和弹塑性位移角限值的保证率系数分别为2.18和1.58。根据试验结果,提出了高强混凝土剪力墙结构三性能水平具有95%保证率的位移角限值。     

钢筋混凝土框架结构目标侧移的确定方法

在直接基于位移的抗震设计中，需确定结构各楼画处的目标侧移。本文根据钢筋混凝土框架结构的特点，推导了层间屈服位移的计算公式；用作用倒三角形分布荷载的等截面剪切悬臂杆的侧移曲线作为框架结构的侧移模式；假定框架结构某一层或几层达到某一极限状态，求出相应的楼面处的侧移，再根据侧移模式计算各楼而处的侧移。按本文方法确定的结构侧移曲线比较符合实际情况。     

高性能混凝土剪力墙性能设计理论的试验研究

高性能混凝土剪力墙的水平承载力高,但其变形能力较差。为了提高这种构件的变形能力,本文按性能设计理论,并在构件潜在的塑性铰区采用分段约束高强箍筋代替普通箍筋,设计了4个高性能混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验。根据试验结果,给出了高性能混凝土剪力墙在使用良好、生命安全和防止倒塌三个性能水平对应的层间位移角的分布范围和平均值;分析了轴压比、约束箍筋数量及范围等因素对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响。研究结果表明,三个性能水平对应的层间位移角与构件的损伤程度有较好的相关性,可以用作这种构件的性能指标;根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量和范围,可以明显改善高性能混凝土的脆性,使高性能混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求。     

短肢剪力墙结构侧向位移研究

对短肢剪力墙结构的不同高度处墙肢弯矩变化规律进行了分析,得出短肢剪力墙结构侧移曲线呈弯剪型,最大层间位移角在侧移曲线拐点所在层;随着整体系数增大,短肢剪力墙结构侧移曲线拐点下移。对一短肢剪力墙结构工程分析,改变墙肢整体系数得出不同的侧移曲线,其结果与理论分析相一致。     

基于pushover法的地铁车站柱墙剪力比研究

层间位移角作为一项重要的抗震性能指标,往往用于评估地上或地下结构在正常使用条件下的水平位移,从而确保结构应具备的刚度。然而,由于地下地铁车站结构埋置于土体之中,受到周围土层的约束,其在地震作用下的层间位移角量值小、不易控制与监测。鉴于此,文章以典型两层三跨地铁车站为研究对象,基于大型有限元程序ABAQUS建立了土 车站结构非线性相互作用分析模型,开展了pushover弹塑性推覆分析,得到了车站结构各构件的剪力—层间位移角全过程曲线,并在此基础上确定了构件的关键性能点及其阈值,研究了地铁车站结构不同性能状态下中柱和侧墙剪力分配规律。分析结果表明,地铁车站下层中柱首先进入破坏状态;下层中柱剪力先增加后减小,但相较于车站侧墙,中柱分配到的剪力比例一直下降。在此基础上,进一步提出了归一化的柱墙剪力比作为评价地铁车站抗震性能的力学指标,可有效弥补单一位移指标的不足。     

填充墙钢筋混凝土框架结构基于位移的改进抗震设计方法

按现行抗震规范设计的底部空框架填充墙钢筋混凝土框架结构,可能无法实现“强柱弱梁”的预期延性破坏机制。为此,建立了填充墙与主体框架协同作用的等效斜撑-框架模型,改进等效单自由度体系阻尼比与刚度的确定方法,提出了填充墙钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法;针对底部为空框架的填充墙钢筋混凝土框架结构进行不同性能目标下的静力推覆分析,实现其“使用良好”、 “修复后使用”和“防止倒塌”性能水平的抗震设计。采用动力弹塑性时程分析方法和能力谱法验证了基于位移的改进抗震设计方法的有效性。分析表明,应用基于位移的改进抗震设计方法,可综合考虑填充墙对主体框架的利弊作用,实现结构性能抗震设计目标。     

基于侧向力加载方式的Pushover分析方法

静力弹塑性(Pushover)分析方法作为一种评估结构抗震性能的非线性分析方法,具有简便、实用、可靠的优点,近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。针对静力弹塑性分析方法的研究热点问题——侧向力加载模式作了详细的介绍和深入的分析,在此基础上对两个混凝土框架高层结构(分别为平面不规则和规则的结构)进行了基于侧向力加载模式的推覆分析。对比分析了不同侧向力加载模式下的基底剪力-顶点位移关系曲线和层间位移角关系曲线,认为基于均匀分布模式和倒三角分布模式的推覆分析对实际工程的弹塑性分析具有指导意义,自适应分布模式的推覆分析方法可以代替弹塑性时程分析方法来评估结构的抗震性能。