罕遇地震作用下钢筋混凝土框架-剪力墙结构的耗能机制分析

为了确定钢筋混凝土框架 剪力墙结构在强震作用下的合理耗能机制,对多个结构算例进行多条强震记录作用下的弹塑性时程分析。通过分析总累积耗能在各类构件中的分配和各类构件耗能沿结构高度方向的分布模式,研究结构的典型耗能机制类型,讨论耗能机制与结构参数的关系,并对不同的耗能机制进行评价。结果表明,“强墙肢弱连梁”整体型耗能机制使结构具有良好的抗震性能,应作为结构耗能机制设计的目标,“强连梁弱墙肢”耗能机制则应予以避免;连梁与墙肢的相对刚度关系是影响结构耗能机制的关键因素,框架和剪力墙相对数量的改变则不会明显影响结构耗能机制。对具有小跨高比连梁的结构,建议采用连梁水平分缝措施引导结构形成“强墙肢弱连梁”耗能机制,并通过算例分析验证了该措施的有效性。     

罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性反应分析

采用有限元软件进行单向、双向罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性时程分析,通过单向、双向罕遇地震作用下结构响应对比,分析了双向罕遇地震作用对结构顶点位移、层间位移角、楼层相对扭转角及相对加速度的影响;通过改变地震波输入角度,考察了其对结构响应的影响。结果表明:单向、双向罕遇地震作用下的结构层间位移角曲线较为相似,但是双向罕遇地震作用下的结构层间位移角明显较单向作用下的大;地震动特性对楼层扭转角的影响较为显著,一般相对扭转角最大值均出现在结构的顶层;楼层响应相对加速度最大值一般出现在结构底部1/5~3/5结构高度内或结构的顶部;地震波输入角度对结构响应的影响较大。     

罕遇地震作用下某超高层框架-核心筒结构混合减震控制研究

针对某293.2m超高层框架-核心筒结构,建立了PERFORM-3D三维弹塑性有限元分析模型,在罕遇地震作用下进行了弹塑性动力时程分析,对比了原结构和混合减震控制结构的层间位移角、基底剪力和结构性能水准,分析了消能构件的滞回耗能特性。结果表明:所建的有限元模型有较高的准确性;混合减震控制结构层间位移角计算结果均1/100,满足规范要求;防屈曲支撑(BRB)和黏滞阻尼器(FVD)均充分发挥了耗能特性;肘节式安装形式黏滞阻尼器具有放大黏滞阻尼器输出位移的特性;罕遇地震作用下,大量梁发生弯曲屈服,剪力墙和框架柱均处于弹性状态。     

罕遇地震下某巨型框架核心筒结构抗震性能研究

某超高层塔楼结构高度387m,采用设加强层(7道环带+1道伸臂)的巨型框架—混凝土核心筒结构体系,结构高宽比约6.3,核心筒高宽比约14.3。核心筒沿高度逐渐收进,在高区向北偏置。为评价结构的抗震性能,反映结构的薄弱部位,进行了7度(0.10g)罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。分析结果表明:巨柱、伸臂和环带桁架型钢均未出现塑性应变,处于弹性工作状态。大部分区域核心筒墙肢的混凝土受压损伤因子较小,属于基本完好、轻微损坏。中高区墙肢收进和加强层刚度突变的局部区域损伤比较严重,采取措施加强后,改善效果显著。大部分连梁受压损伤较重,连梁内型钢出现了一定程度的塑性应变,起到了良好的屈服耗能作用。结构层间位移角未超过1/100的限值,关键构件满足罕遇地震抗震性能目标的要求。     

钢筋混凝土框架-核心筒结构在超设防烈度罕遇地震下的抗倒塌能力

高层建筑的主要竖向构件为剪力墙、框架柱、核心筒等,其中框架-核心筒结构是目前大量采用的超高层结构体系。超高层建筑,竖向构件的数量少,结构的冗余度低,关键构件的破坏更容易造成结构的连续倒塌。超高层建筑中集中了大量的人员及财产,一旦发生破坏倒塌,将会造成严重的人员伤亡及财产损失,社会影响巨大。本文以一个框筒结构工程实例,从超设防烈度地震工况来分析其抗连续倒塌能力,结果证明设计合理的筒体结构超高层建筑具有良好的抗倒塌能力。     

某超限框架-核心筒结构罕遇地震分析与性能评价

论文对某B级高度、平立面均不规则框架一核心筒结构进行了罕遇地震弹塑性动力时程分析与性能评价.针对弹塑性分析结果中体现出的结构薄弱部位进行了相应加强.通过使用SAUSAGE软件进行弹塑性分析,保证了谊结构在罕遇地震下的安全.     

框架-核心筒耗能耦联结构地震反应分析

提出了一种新型框架-核心筒耗能耦联结构,此结构将框架和核心筒分开,框架和核心筒之间通过水平向阻尼器连接。为了了解框架-核心筒耗能耦联结构在地震作用下的性能,采用SAP2000和PERFORM-3D有限元软件分别建立传统框架-核心筒结构、新型框架-核心筒耗能耦联结构有限元模型,对两种模型分别进行中震、大震弹性和大震弹塑性时程分析。结果表明:相比于传统框架-核心筒结构,新型框架-核心筒耗能耦联结构能有效耗散地震能量,降低楼层剪力,减小结构地震响应,表现出优异的抗震性能。     

型钢混凝土框架-核心筒混合结构地震易损性分析

增量动力分析(IDA)是进行结构抗震性能评估的一种有效方法,根据IDA方法的原理和特点,提出用其进行型钢混凝土(SRC)框架-核心筒混合结构地震易损性分析的具体步骤;将SRC框架-混凝土核心筒的性能水平划分为5档,在统计分析基础上提出各性能水平的层间位移角限值,并进一步建立SRC框架梁柱和混凝土剪力墙的单元模型。采用IDA方法对一规则SRC框架-混凝土核心筒进行分析,以PGA和Sa作为地震强度参数得到结构地震易损性曲线,分析表明,结构超越生命安全和接近倒塌的概率较小,其在不同地震作用下均具有良好的抗震性能。     

罕遇地震作用下钢筋混凝土结构的静力弹塑性分析

鉴于建筑结构工程静力弹塑性分析方法(推覆分析法)存在的不足,进行了静力弹塑性分析方法的误差定性分析。采取实用的钢筋混凝土材料模式,完成了基于材料非线性的大型钢筋混凝土结构的弹塑性计算,模拟了北京新保利大厦结构的非线性动力响应特性,提出了推覆分析法中承载力谱曲线的修正方法,使推覆分析法的计算精度得到改善。     

钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架-核心筒结构内力分析

对某框架-核心筒结构实际工程在两个不同的部位加设耗能支撑,采用ETABS软件,计算钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架-核心筒结构在地震作用下的内力,分析了耗能器在地震作用下能否启动耗能和其耗能效果。结果表明,在多遇地震下耗能器不启动,在罕遇地震下耗能器启动耗能,能够较好的改善结构的抗震性能。     

高烈度区型钢混凝土框架-核心混凝土筒体混合结构破坏模式研究

型钢混凝土(SRC)框架-混凝土核心筒混合结构已越来越广泛地在我国高烈度区应用于高层和超高层建筑。为了研究其抗震性能,通过选取结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b等参数,建立型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构参数化模型;采用静力非线性分析方法,对混合结构各种破坏模式以及不同模式下的抗震能力进行研究,并在此基础上对混合结构破坏模式、核心筒高宽比H/b和结构刚度特征值λ的取值等提出了设计建议。     

冲击载荷作用下岩石损伤的能量耗散

利用一级轻气炮进行平面撞击实验，测量砂岩试件组成的靶板中的应力-时间历程曲线；基于RaIlkinc-Hugoniot守恒方程，计算得到不同冲击荷载下岩石试件中的损伤能量耗散密度，为建立新的岩石动态损伤模型创造了条件。     

高烈度区型钢混凝土框架-核心混凝土筒体混合结构协同受力性能研究

型钢混凝土框架-核心筒混合结构具有良好的抗震性能。为了对其协同受力性能进一步的研究,通过选取结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b为参数,建立型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构非线性参数化模型。采用静力非线性分析方法,对高烈度区SRC框架-RC筒体混合结构协同受力性能进行研究,主要包括混合结构剪力和倾覆力矩分配与重分配规律等,并对框架剪力分担率等设计控制指标提出建议。     

高烈度区型钢混凝土框架-核心混凝土筒体混合结构竖向构件受力及截面设计

为探究框架-核心筒混合结构竖向构件受力的规律,通过选取结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b为参数,建立型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构非线性参数化模型。采用静力非线性分析方法,对高烈度区SRC框架-RC筒体混合结构竖向构件受力性能进行研究,主要包括混合结构剪力墙墙肢和SRC框架柱截面弯矩、剪力轴力等内力状态及其变化趋势、破坏轨迹等,同时对混合结构竖向构件设计以及截面轴压比限值提出了建议。     

地震作用下挡土墙位移模式的振动台试验研究

 设计并完成2个比尺1∶8的边坡大型振动台模型试验,通过水平向(X向)、竖直向(Z向)和水平竖直双向(XZ双向)3种激振方式,研究汶川波地震作用下重力式挡墙、桩板式挡墙、锚杆格构式框架和预应力锚索格构式框架护坡位移模式及变化特性,并且分析各支挡结构的抗震性能。研究表明：(1) X向或XZ双向激振下,重力式挡墙和桩板式挡墙在激振加速度峰值AXmax≤0.4 g时的永久位移,以及Z向激振下桩板式挡墙和预应力锚索框架护坡的永久位移可忽略不计;(2) X向激振下,当激振加速度峰值AXmax＞0.4 g时,重力式挡墙位移模式为向土体方向滑动和绕墙踵向土体方向转动的耦合,且以滑动为主,而桩板式挡墙位移模式为向土体方向滑动。Z向激振下,当激振加速度峰值AZmax＞0.267 g时,重力式挡墙位移模式为向土体方向滑动和绕墙踵向土体方向转动的耦合。XZ双向激振下,AXmax＞0.4 g和AZmax＞0.267 g时,重力式挡墙位移模式为向土体方向滑动与绕墙趾向土体外侧转动的耦合,且以转动为主,而桩板式挡墙位移模式则为离开土体向外侧滑动与绕基础向土体外侧转动的耦合,且以滑动为主;(3) X向和XZ双向激振下,预应力锚索框架和锚杆框架的位移模式相同,都是沿坡体向土体外侧及边坡下端移动。Z向激振下,当激振加速度峰值AZmax＞0.267 g时,锚杆格构式框架护坡位移模式为向土体外侧和边坡上端移动逐渐转变为向土体方向和边坡上端移动;(4) X向或Z向激振下,桩板式挡墙抗震性能优于重力式挡墙,而XZ双向激振下,重力式挡墙抗震性能优于桩板式挡墙。无论哪种激振方式,预应力锚索格构式框架护坡抗震性能优于锚杆格构式框架护坡。     

砂岩拉伸过程中的能量耗散与损伤演化分析

岩石作为一种非均质的复杂地质材料,其力学响应表现出明显的非线性和各向异性特点。借助先进的试验测试系统,可以对岩石进行直接拉伸试验,从而在现有大量压缩试验的基础上进一步完善对岩石基本力学行为的研究。通过砂岩的循环拉伸试验研究发现,拉伸过程中外载所做的总功除了引起岩石弹性变形能的增大外,还有一部分被耗散掉从而导致岩石发生不可逆的损伤。在对能量耗散进行分析的基础上,可以建立岩石的损伤演化方程,并通过试验测定相应的参数指标。试验研究和理论分析表明,基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。     

降雨和地震共同作用下加筋挡土墙稳定性研究

降雨和地震对加筋挡土墙稳定性有较大影响,目前尚无降雨和地震共同作用下加筋挡土墙稳定性研究。采用数值手段研究了降雨和地震共同作用下加筋挡土墙的加速度反应、挡墙水平变形和筋材受力,并与无降雨条件进行比较,得到了一些有益的结论。     

钢框架-钢筋混凝土核心筒结构在强震作用下的性能分析

选用15条地震记录,采用有限元软件ABAQUS,对钢框架-钢筋混凝土核心筒结构在强震作用下破坏直至失效的过程进行研究。分析结构在强震作用下的变形、破坏顺序和破坏机理,并采用增量动力分析方法对钢框架-钢筋混凝土核心筒结构在强震下的性能进行评价。     

钢筋混凝土杆系结构的耗能机理和延性设计

在分析了地震荷载作用下结构刚度对结构破坏的影响的基础上，研究了在地震荷载作用下杆系结构的耗能机理和影响结构构件特性的各种因素，提出了框架结构延性设计的理论方法和计算公式，结合工程实例探讨了影响框架结构延性的因素（材料强度、钢筋数量、箍筋、截面轴向力、截面形状等）。最后得出结论：只有同时满足强度和延性要求并使之很好匹配的结构抗震设计才能在地震荷载下发挥其抗震作用。     

基于能量耗散理论冻土本构模型的研究

通过损伤理论中的有效应力与损伤影响张量来表现冻土的损伤。冻土耗散函数表示成塑性耗散（DP屈服准则）和损伤耗散之和的形式,其中塑性耗散函数中耦合了损伤变量。通过弹塑性及损伤的演化过程,建立了冻土弹塑性损伤增量本构模型,并给出了其有限元格式。