外墙为全剪力墙的部分框支结构抗震性能分析

本工程结构高95m,采用部分框支剪力墙结构,其外墙全部采用剪力墙,结构存在竖向构件不连续、凹凸不规则、扭转不规则等三类不规则情况;本工程采用SATWE和GSSAP两种程序进行多遇地震下的弹性分析,同时按规范要求补充弹性时程分析,并根据相应抗震性能目标进行设防地震及罕遇地震作用下的抗震性能验算,进一步采用PUSH&EPDA程序进行罕遇地震作用下的静力弹塑性推覆分析,以上各项分析结果表明主要控制指标均满足规范要求。最后根据分析结果,提出针对本项目超限情况所采取的设计措施。     

CFRP筋转换梁框支剪力墙抗震性能试验的数值模拟仿真方法

对3榀CFRP筋转换梁框支剪力墙进行了低周往复荷载试验,并与1榀全钢筋转换梁框支剪力墙对比,分析了其破坏模式、受力特征和滞回特征等抗震性能。通过OpenSees分析平台,选取基于刚度法理论的非线性梁柱单元,并结合零长度转动弹簧单元,建立了合理考虑纵筋粘结滑移的CFRP筋转换梁框支剪力墙数值分析模型。结果表明:考虑了纵筋粘结滑移的数值模型能较好地模拟CFRP筋转换梁框支剪力墙在低周往复荷载作用下滞回曲线的捏缩特性,对试件屈服荷载和极限承载力也有较好的模拟精度。     

某部分框支剪力墙超限高层结构设计

以某结构设计为例,采用基于性能要求的抗震设计方法,提出合理的抗震性能目标、性能水准及实现性能设计的主要方法,对结构进行多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下的计算分析,结果表明在不同地震动水准下结构不同部位的水平和竖向构件承载力及变形状态达到了设定的性能目标要求,验证了方案的合理性。     

影响框支剪力墙结构抗震性能的主要因素

目前，我国高层建筑抗震设计规范对框支剪力墙体系的结构设计有着非常严格的限制，文章对影响框支剪力墙结构抗震性能的各主要因素，如落地剪力墙数目，框支柱截面，框支层层数以及增大底盘对结构抗震性能的影响，用结构分析通用程序ＳＡＰ８４进行了计算，通过对计算结果的分析比较，论述了诸因素的对抗震性能影响的程度。     

框支短肢剪力墙结构中斜柱转换结构抗震试验研究

通过对两榀框支短肢剪力墙斜柱转换结构在竖向荷载及水平低周反复荷载共同作用下的拟静力试验,分析了试件的应力分布状态、破坏形态、荷载传递规律以及转换梁的受力性能和试件的抗震性能。试验结果表明,斜柱式转换结构受力特点类似于一个简单桁架,转换层上层传力梁强度和刚度对转换梁性能有重要的影响,设计合理的框支短肢剪力墙-斜柱转换结构具有较好的延性,可以形成多道抗震防线,从而获得较好的抗震性能。     

梁式高位转换框支剪力墙结构抗震性能的研究

近年,随着我国高层建筑功能与用途的逐步复杂多样化,框支剪力墙梁式转换层结构作为其关键构件也面临着更高的发展要求。本文以梁式高位转换结构为研究对象,概述其内涵,并应用SAP2000对不同等效侧向刚度比和转换层所在层数为主要设计参数以及不同落地剪力墙刚度对结构自振周期的影响进行模拟分析,最后得出结论。     

框支配筋砌块砌体剪力墙抗震性能试验研究

运用子结构方法对两榀框支配筋砌块砌体剪力墙结构(底部框架配筋砌块砌体剪力墙和底部框剪配筋砌块砌体剪力墙结构,均为14层)进行了1/4比例模型的多自由度子结构拟动力地震反应试验;研究了地震作用下该结构的动力反应和破坏机理;分析了试验模型的受力特点和破坏形态。试验结果表明:采用子结构技术对框支配筋砌块砌体剪力墙这类复杂高层结构进行拟动力试验是可行的;本试验能够合理体现结构在不同大小的地震中的反应情况;底部框剪-上部配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能远好于底部框架-上部配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能,并且符合我国规范多道抗震设防的设计思想;初始弹性侧移刚度比对框支配筋砌块砌体剪力墙结构的薄弱层位置、弹塑性变形性能和破坏形态的影响较大。     

落地剪力墙数量对框支剪力墙结构抗震性能的影响

落地剪力墙的数量是影响框支剪力墙结构安全性和经济性的重要因素之一,文章主要运用静力弹塑性(Pushover)分析方法分析某一框支剪力墙结构,通过改变落地剪力墙的数量,对结构的周期比、层间位移角、刚度比等因素进行分析对比,总结得到在不同数量落地剪力墙布置下框支剪力墙结构的抗震性能的变化规律。     

广州市某超高层部分框支剪力墙结构设计

广州某超高层部分框支剪力墙结构存在扭转不规则、凹凸不规则、构件间断和局部穿层柱等4项不规则项。介绍了工程的结构特点及概念设计思想的具体运用,尤其是转换层降板与转换梁相冲突的解决措施,进行了基于性能的抗震分析及关键问题分析,通过整体降低转换层结构标高、对重要构件包络配筋、提高底部加强区剪力墙配筋率、在转换构件中增设型钢、提高关键部位抗震等级、加强薄弱部位楼板板厚及配筋等措施,可达到设计预期目标。     

高层建筑部分框支剪力墙结构设计研究

从结构平面与竖向布置要求、结构计算的思路与过程、构造要求等几个方面进行了论述,着重介绍了转换层的侧向刚度比以及内力调整的特殊要求,强调了抗震概念设计对转换层高层结构的重要性.     

纤维增强混凝土耗能墙-钢筋混凝土框架结构抗震性能数值研究

在高性能纤维增强混凝土(HPFRC)耗能墙-钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能试验研究的基础上,考虑了RC框架混凝土强度等级、框架柱配筋率、框架柱截面尺寸三个因素,进行了有限元模拟分析。结果表明:建立的HPFRC耗能墙-RC框架结构有限元模型较为准确,有限元计算结果与试验结果吻合较好;随着RC框架混凝土强度等级的提升,试件各个荷载特征点的水平承载力均有所提高,但变形能力变化不大;随着框架柱配筋率和框架柱截面尺寸的增大,试件各个荷载特征点的水平承载力均明显提高,极限位移也有所增加;为了保证此类结构的抗震性能,针对RC框架混凝土强度等级、框架柱配筋率和框架柱截面尺寸,提出了可供设计参考的相关建议值。     

FRP加固混凝土构件中裂纹扩展规律的数值模拟

用数值模拟程序MFPA对纤维增强塑料(FRP)加固混凝土构件在外载荷作用下的变形与内部裂纹萌生、扩展过程进行了数值模拟,分析了裂纹扩展的基本规律,着重探讨了不同FRP参数以及FRP与混凝土之间的粘结层参数对整个构件承载能力和最终裂纹扩展模式的影响.     

楼梯对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响研究

为了探究楼梯对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响。本文利用大型有限元软件ETABS建立了无楼梯和有楼梯两种钢筋混凝土框架结构计算模型,采用振型分解反应谱法对模型进行了地震反应特性计算。计算结果表明:楼梯参与高层框架结构计算后,有楼梯高层框架结构的前两阶振型明显缩短了约40.24%和43.79%,结构扭转参与系数超过了81.2%,同时楼梯间框架柱剪力大小和方向有了显著的突变。     

地震灾区既有混凝土框架结构的抗震性能研究

以汶川县威州镇一幢既有典型混凝土框架结构房屋为研究对象,分析了当地现有混凝土结构的抗震安全水平.采用《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)设定的设防烈度及地震水平,对混凝土结构进行非线性时程分析,建立了该结构的概率地震需求模型.依据该模型确定结构地震易损性水平,建立继续使用、严重破坏和倒塌3种状态下结构的地震易损性曲线,以此研究汶川县此类结构设计的抗震安全水平.研究结果表明:此类既有混凝土框架结构不能完全满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中不同抗震设防等级关于房屋破坏和倒塌的基本要求.     

基于梁柱节点性能的钢-竹组合框架结构地震反应分析

为研究钢-竹组合框架中连接钢-竹组合柱和钢-竹组合梁的节点性能,通过拟静力试验得到不同参数下半刚性节点的弯矩与转角的多项式拟合关系,在此基础上建立了6榀2层钢-竹组合框架的数值模型,进行了地震作用下的有限元分析,探讨了节点对钢-竹组合结构抗震性能的影响。为充分考虑节点的半刚性特性,采用Combin39非线性弹簧单元模拟节点,研究了6榀框架在不同情况下的最大水平位移与最大基底剪力、水平位移与基底剪力时程曲线和滞回曲线等指标。结果表明:钢-竹组合框架滞回曲线饱满,抗震性能突出,提高节点处螺拴的强度和设置加劲肋对提高钢-竹组合框架的抗震性能有明显效果,节点的构建因素对框架的抗震性能有显著影响。     

异形柱一框支短肢剪力墙结构在地震作用下非线性地震反应分析

本文结合工程实例,对某框支短肢剪力墙一异形柱框架结构进行了非线性时程分析,介绍了弹塑性地震反应分析中采用的空间整体动力模型、纤维梁元模型、墙元模型及动力微分方程的积分方法。通过分析得到该结构层间位移角包络图和塑性铰分布情况等反映结构性能的指标,分析结果表明：该结构在设防烈度为6度的地区是可行的。     

碳纤维布加固混凝土框架抗震性能试验研究

为研究碳纤维布加固方式对混凝土框架结构抗震性能的影响,按1:2缩尺比例设计制作了3榀单层钢筋混凝土框架试件,进行了低周反复荷载试验.通过对比完好框架、碳纤维布加固受损与未受损框架,研究了3榀框架的破坏形态、滞回性能、骨架曲线及承载能力.结果表明:采用碳纤维布加固框架能有效改善其受力性能和抗震能力,提高结构抗倒塌能力;采用碳纤维布加固受损框架能有效提高其极限承载能力,对结构的延性性能也有一定的改善效果;采用碳纤维布加固未受损框架,能显著提高框架的极限承载能力和抗震性能,使其具有良好的滞回耗能能力.     

交叉预应力竹木框架抗侧力性能研究

针对传统竹木框架抗侧性能不足的特点,提出了一种交叉预应力竹木框架,进行了低周反复试验,并通过有限元软件HYPERMESH和ABAQUS进行了弹塑性分析。结果表明:采用实体螺栓建模能够模拟出竹木框架滞回曲线典型的捏拢特征,但滞回曲线面积和试验相比偏小;采用交叉预应力拉索加固后竹木框架极限承载力提高了1.9倍,水平位移降低到了原来的1/2.7;时程分析中交叉预应力竹木框架最大侧移仅为传统竹木框架的1/5.4;随着拉索直径的增加,框架刚度增加程度逐渐减小,耗能能力逐渐下降;增大预应力能够提高框架刚度,但预应力增大到6 kN以后,预应力对框架刚度没有明显的影响,耗能曲线随着预应力提高呈反U形,具有极值。     

钢管混凝土组合框架结构体系抗震性能的增量动力分析法

基于有限元软件ABAQUS用户材料模型子程序二次开发技术,建立了钢管混凝土组合框架体系的数值模拟模型,该模型得到了以往研究者完成的钢管混凝土构件及组合框架结构低周往复荷载试验结果的验证。分别基于非线性纤维梁单元及分层壳单元模拟梁柱构件及楼板,用增量动力分析(IDA)方法对某9层钢管混凝土空间框架结构的抗震性能进行了研究,对某一地震动下结构由弹性阶段到屈服再到塑性阶段过程中的性能点、层间位移角、结构顶层谱加速度时程响应、框架塑性铰出铰顺序及基底剪力时程曲线进行了判定,为进一步评估钢管混凝土空间框架结构的抗震性能提供参考。     

纤维复合材料自锁式锚固体系力学性能试验研究

纤维复合材料自锁式锚固体系由锚头、螺栓和高强纤维布组成,其中的高强纤维布采用的是未刷胶的纤维复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)片材.针对4组未刷胶碳纤维布(carbonfiber reinforced polymer,CFRP)试件进行了轴向拉伸试验,考虑了断裂形式、极限荷载和弹性模量等影响因素,结果表明:与刷胶后的碳纤维布相比,未刷胶碳纤维布的破坏应力降低约50%,弹性模量降低13%,其力学性能有所下降;对7组经过了850h大气环境暴露、不同预应力作用下的自锁式锚具试件进行了破坏性试验,结果表明:锚头形式对碳纤维布断裂形式影响最大,方端锚头为剪切破坏,圆端锚头为受拉破坏.力学推导结果表明,碳纤维布抗拉强度约为其抗剪强度的20倍,剪切破坏随着混凝土墩柱直径的增长而延缓发生.