外包钢节点用于混凝土框架-轻钢增层复合结构的整体抗震性能分析

以混凝土框架-轻钢增层复合结构为研究对象,运用ABAQUS有限元软件,在研究外包钢节点的受力性能并验证有限元正确性的基础上,深入分析外包钢节点用于轻钢增层复合结构的动力特性、反应谱、在多遇及罕遇地震下的时程曲线等整体工作性能,并对不同加层层数、不同下部结构层数两个影响增层结构抗震性能的相关参数做了深入研究。结果表明:外包钢节点用于混凝土框架-轻钢增层复合结构可以有效减小结构的自振周期及上、下部结构连接处的层间位移角,加强了上、下部结构之间的连接,使结构的整体变形更加协调,从而提高了结构的整体抗震性能。     

某交错桁架结构体系动力性能分析

采用数值模拟分析方法,对采用交错桁架结构体系的工程实例进行多遇地震和罕遇地震下的整体受力分析,探讨其抗连续倒塌性能特点。计算结果表明:结构平面布置规则、竖向刚度均匀时,在多遇地震作用下,层间变形较小,各项指标均满足规范要求;罕遇地震作用下,结构最大层间位移角小于规范限值,可实现"大震不倒"的抗震性能要求;交错桁架结构体系的水平及竖向关键构件失稳后,结构端部桁架杆件虽然屈服,但未发生整体稳定性破坏,结构不会发生跨塌;柱发生破坏时,柱端纵梁及桁架形成转换梁效应,将上部柱传递下来的荷载进行重分配,结构不会发生连续性倒塌。     

钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架振动台试验研究

为了增加轻钢框架结构的应用范围，基于主次结构的理念，提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系，以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系，其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合。为研究轻钢次框架的结构形式、钢管混凝土柱-钢梁连接节点、次框架采用预制装配式楼板对主次框架结构损伤特征和抗震性能的影响，按7度0.1g设计并制作了2个按1∶3缩尺的6层钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架结构模型。对2个模型分别进行振动台试验，分析了其动力特性和地震响应。试验结果表明：2个缩尺模型在7度0.1g罕遇地震作用下均无明显破坏现象，在8度0.2g极罕遇地震下的最大层间位移角分别达到1/28和1/35,但主要结构构件未出现明显损伤；次框架采用铰接梁柱节点并取消第3层钢柱可明显减小水平地震对次框架受力的影响，且可提高装配率、降低造价；刚性法兰连接节点可确保双向水平地震下钢管混凝土柱端先屈服，能满足连接节点更强的抗震要求；经过构造措施加强的次结构预制楼板与边钢梁有明显的组合空间作用，可对边钢梁扭转形成有效约束。     

超高层建筑结构benchmark模型的地震损伤分析

通过弹塑性动力分析,对超高层建筑结构的benchmark模型在地震作用下的破坏机理与损伤分布进行研究。该模型的总高度为606.1m,采用巨型框架-核心筒-伸臂桁架钢-混凝土混合结构体系。利用PERFORM-3D软件建立了整体结构的非线性数值分析模型,对其进行弹塑性时程分析,研究结构在多遇、设防、罕遇地震与超罕遇地震作用下的地震反应和结构的破坏过程。分析结果表明：结构的抗震性能良好,在9度罕遇地震输入下结构未发生倒塌;结构的损伤主要集中在4～8区加强层的相近楼层,并随输入地震动强度的增强逐渐向各区中部开展;各类构件在不同水准地震作用下依次进入塑性状态,实现了结构多道防线的抗震设防目的。     

装配式轻钢房屋科普房振动台试验研究

对单层足尺装配式轻钢科普房屋模型进行振动台试验,得到了房屋在地震作用下的动力特性,包括自振频率、阻尼比,选取2条实测自然地震波记录和1条人工合成地震波,分析了模型在不同地震作用下的地震响应,包括加速度响应、位移响应等,结果表明：装配式轻钢房屋自振频率可采用规范推荐方法进行计算;在地震作用前后,自振频率和阻尼比无明显变化,表明结构刚度无退化现象,装配式轻钢房屋在弹性阶段的阻尼比建议取0.03;结构的薄弱部位如门窗洞口、墙体端柱、过梁等连接处和墙体骨架、覆面板等主要抗侧力构件均未出现明显的变形和破坏现象,且试验结束后房屋变形可恢复;在多遇和罕遇地震作用下,结构最大层间位移角为1/836和1/124,满足我国现行规范关于结构层间位移角限值的规定,具有良好的抗震性能。     

隔震技术在框架结构轻钢加层工程中的应用

在城市土地资源日趋紧张的背景下,既有建筑的加层改造成为扩大使用面积的良好手段,利用隔震技术对加层后建筑进行加固是行之有效的先进技术。本文以某框架结构医院门诊楼轻钢加层工程为例,利用SAP2000,建立了隔震前后的有限元分析模型。通过模态分析与动力时程分析得到结构在设防地震、罕遇地震作用下的地震响应。通过比较和分析,采用隔震方案后,结构的地震响应明显降低,提高了结构的抗震性能。     

装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙足尺拟动力试验研究

对3层装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙进行足尺拟动力试验,破坏现象为暗梁处裂缝开始沿后浇带水平方向发展,最后发展为斜角45°的裂缝,墙体的多数裂缝也朝水平方向发展,最终发展为斜裂缝,结构的位移也较小,表明该新型结构在7度和8度多遇地震作用下,结构没有发生损坏。层间位移角最大时达到1/1 127,结构受力仍处于弹性范围内,满足"小震不坏"的设防目标;在7度罕遇地震作用下,仍没有明显的裂缝产生,满足"大震不倒"的设防目标。     

高层胶合木框架-混凝土核心筒结构振动台试验研究

为研究高层胶合木框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,设计制作一个缩尺比例为1∶3的12层高层胶合木结构模型,并对模型开展振动台试验。试验中考虑了7度多遇至9度罕遇烈度水平,得到不同水准地震作用下模型的加速度响应、位移响应和层间剪力分布等,并基于白噪声扫频结果确定模型的动力特性。试验结果表明,高层胶合木框架-混凝土核心筒结构模型的主要破坏集中于混凝土核心筒,胶合木框架的损伤相对有限。模型具有良好的耗能能力,罕遇地震作用下模型的阻尼比均超过10%。模型的各楼层加速度放大系数在0.5～3.0,结构顶层的加速度放大系数明显高于其他楼层。7度多遇地震作用下,模型的最大层间位移角在多数工况下均能满足现行规范的规定,说明高层胶合木框架-混凝土核心筒结构具有良好的抗侧刚度。在8度～9度罕遇地震作用下,模型并未出现倒塌破坏,说明高层胶合木框架-混凝土核心筒结构能满足“大震不倒”的抗震设防目标。     

云南省博物馆新馆隔震结构模拟地震振动台试验研究

云南省博物馆新馆是采用基础隔震结构的大型建筑,其隔震层采用铅芯橡胶支座与橡胶支座。该结构为 钢-混凝土混合结构,具有楼板不连续、竖向杆件不连续等特点,并且屋面钢桁架设有多层钢结构悬挂层。为研究该隔震结构的抗震性能,进行了1/30比例模型模拟地震振动台试验。结果表明,8度多遇、设防和罕遇地震作用下结构未出现破坏,结构自振频率未有明显变化,结构保持为弹性状态;在多遇、设防和罕遇地震作用下主体结构加速度放大系数小于1,设防烈度地震作用下,层间位移角小于弹性层间位移角限值;隔震层支座滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力;结构在不同地震波作用下的加速度和位移反应不同。结构4～6层测点加速度放大系数和层间位移(角)略大,模型顶部钢桁架系统隔震效果不明显。     

Y形偏心支撑-高强钢框架结构抗震性能试验研究

为研究Y形偏心支撑-高强钢框架结构抗震性能,在已完成的1∶2缩尺3层模型结构振动台试验的基础上,重新设计了耗能梁段,并对该结构再次进行振动台试验。试验中选取El Centro波、Taft波和兰州波作为地震动输入并考虑7度多遇到9度罕遇的地震水准,分析了结构在水平地震作用下的动力特性、加速度响应、位移响应、应变响应、剪力分布等,并与已有试验结果进行了对比。通过ABAQUS建立了有限元分析模型,与试验结果进行对比。结果表明：该结构在多遇地震作用下处于弹性状态,在罕遇地震作用下表现为耗能梁段的局部破坏;耗能梁段破坏后,结构刚度大幅下降,但未发生倒塌;在多遇地震和罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角满足抗震规范层间位移角限值的相关要求;在罕遇地震作用下,耗能梁段进入塑性状态而进行耗能,其他构件仍保持弹性状态;所建立的有限元模型可以有效模拟振动台试验结果。     

基于SAP2000的轻钢加层结构的抗震性能分析

采用轻钢结构加层后,结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等均发生了较大的变化,仅对加层部分结构进行计算分析是不安全的,应进行结构的整体分析。本文采用有限元软件SAP2000,结合具体工程对钢筋混凝土框架结构直接采用轻钢结构加层建立了三维有限元模型,对4层、5层、6层钢筋混凝土框架分别加一层、两层轻钢结构的抗震性能进行了模态分析和反应谱分析,得到了该类结构的地震反应特点,为加层结构的抗震设计提供了一些理论参考。     

底层框架砌体房屋层间隔震动力时程分析

尝试将隔震支座搁置在底部框架柱的顶部来加固加层的底层框架砌体房屋。针对一栋加层的底层框架砌体房屋,在ANSYS中建立了层间隔震结构和非隔震结构的模型。在程序中,用组合单元来模拟隔震层,隔震层参照双线性库仑摩擦阻尼恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型。进行了两类结构的动力特性分析。得出两类结构的自振周期和振型。结果表明,层间隔震结构的自振周期比非隔震结构的自振周期明显要长。进行了两类结构的动力时程分析。得出在地震作用下两类结构各部分的位移幅值和加速度幅值。得出两类结构各部分的位移和加速度动力时程曲线。最后,对计算结果进行了分析,得出一些有意义的结果和结论。     

钢结构加层层数对结构抗震性能的影响

由于自重轻、抗震性能好等优点,钢结构直接在混凝土结构上加层正越来越多的应用到实际工程中．由于原结构和加层结构采用不同的结构形式,加层后形成的混合结构存在质量和刚度的突变,而加层层数的多少直接影响整体结构的受力．结合工程实例,采用有限元分析程序从层剪力、层间位移等方面比较分析加层层数对加层结构抗震性能的影响．     

某大型超市轻钢加层结构设计

介绍了某大型超市采用门式刚架轻型钢结构加层设计的有关结构选型、体系布置和节点做法等问题     

钢筋混凝土框架食堂的加层改造及抗震加固设计与分析

通过对某钢筋混凝土框架结构学生食堂的加层改造采用不同方案的对比计算分析,确定采用轻钢结构加层方案,对加层后结构原有部分的构件加固及加层部分若干关键技术问题进行了阐述。     

钢结构加层中支撑对结构抗震性能的影响

由于自重轻、抗震性能好等优点,钢结构直接在混凝土结构上加层正越来越多地应用到实际工程中.加层后形成的混合结构由于采用不同的结构形式,结构顶部刚度、质量发生突变.支撑作为主要抗侧力构件之一,将影响加层结构体系的整体抗震性能.结合算例,采用有限元分析程序对某框剪结构顶部加钢结构进行整体结构的抗震性能分析,并在此基础上讨论了不同的支撑形式、不同的支撑布置位置对整体结构体系抗震性能的影响.     

某超高层加高钢结构安装施工

本文简述了广交会琶洲展馆配套设施项目酒店工程屋顶加高钢结构安装施工,对酒店工程屋顶加高钢结构的圆弧箱型柱、主箱梁及桁架等主要钢构件的拼装、吊装和焊接进行介绍。     

无比钢结构体系多层住宅整体变形分析

无比钢结构是一种新型的轻钢龙骨体系,通过采用ABAQUS软件包分析了结构在风载和地震荷载作用下的水平位移,且与规范要求的最大值进行了比较。结果表明,按所提出的针对无比钢结构的有限元建模和分析方法,在风荷载和地震作用下计算得到的多层无比钢结构的层间和顶点水平位移均可满足规范要求。     

天津现代城酒店塔楼及裙房抗震设计研究

天津现代城酒店塔楼建筑高度209m,建筑要求高度56m、平面长度65m的裙房结构和塔楼结构连为一体,中间不设置防震缝。酒店塔楼采用带加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,为超B级高度超限高层。结构低区外框柱为型钢混凝土柱,核心筒低区采用了钢板混凝土组合剪力墙和带钢斜撑混凝土剪力墙。核心筒高宽比为20,因此为提高刚度设置两道加强层。中部设置伸臂桁架和环带桁架,建筑对与伸臂桁架相连的框架柱截面控制极严,因此伸臂桁架腹杆选用屈曲约束支撑;裙房部位为提高刚度,在不能设置剪力墙且抗侧支撑竖向不连续的情况下设置了屈曲约束支撑。高区设置环带桁架作为加强层,结构底部存在斜撑转换和搭接柱转换。系统介绍了该工程的结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法、整体计算结果、罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果以及地基基础的设计。     

砖混结构顶部钢结构加层的抗震性能分析

钢结构加层技术是目前逐步被推广的一种房屋改造形式,但目前设计方法还不够完善.利用ANSYS有限元软件,结合具体工程实例,对砖混结构顶部直接采用轻钢结构加层建立三维有限元模型,对原砖混结构与加层后整体结构的抗震性能进行模态分析、谱分析以及时程分析,通过分析比较获得结构的动力特性和地震作用效应的变化规律,为相似加层结构的抗震设计提供了一些理论参考.