火电厂钢框排架-消能支撑结构低周往复加载试验

为研究钢框排架-消能支撑结构的抗震性能,以某钢结构火电厂主厂房为原型并采用防屈曲支撑作为消能装置,设计了1榀5层的钢框排架-消能支撑结构试件.通过低周往复加载试验,分析其破坏机制、滞回性能、刚度退化规律、层间变形及防屈曲支撑耗能能力.试验结果表明:钢框排架-消能支撑结构具有较高的抗侧刚度及承载能力.模型试件滞回曲线呈饱满的梭形,等效黏滞阻尼系数达0.262,位移延性系数超过3.53,表现出良好的耗能及延性性能.试验过程中,防屈曲支撑可在较小加载位移时先于主体梁柱进入屈服且塑性耗能特征明显,增加了结构阻尼且耗能稳定,有效提高了结构抗震性能.     

防屈曲支撑-混凝土框排架结构抗震试验及设计建议

为了研究防屈曲支撑-混凝土框排架结构的抗震性能,以某双跨框架和排架组成的钢筋混凝土火电厂主厂房为原型,设计制作了一榀四层防屈曲支撑-钢筋混凝土框排架结构试件,通过水平静力反复加载试验,研究其裂缝开展及损伤机制、滞回曲线、刚度退化规律、结构变形能力、防屈曲支撑耗能能力等.研究结果表明:结构水平力-顶点侧移滞回曲线饱满,防屈曲支撑与主体结构协同工作性能好,可实现这种结构体系的消能减震耗能机制,实测应变和应力应变曲线得到的防屈曲支撑轴力-轴向位移曲线显示其耗能效果显著,增加结构阻尼比.针对除氧间及煤仓间底部2层的抗剪构造设计、煤仓间刚性层(由钢梁、钢支撑及混凝土梁组成)的薄弱部位设计、BRB支撑形式及单榀结构试验模型设计试验等提出了建议.     

不规则框架结构抗震加固措施与加固方案研究

以天津市某既有平面不规则框架建筑为研究对象,运用SAP2000有限元分析软件对原结构建模并进行弹塑性时程分析,依据分析结果及该工程自身特点,提出了BRB支撑减震抗扭加固方案;将BRB支撑结构与原结构在不同地震波作用下的抗震加固效果进行比较,BRB支撑结构的周期比减小了26%,扭转位移比减小了15%,层间位移角减小幅度可达31%,顶层最大位移也可以控制在规范要求的范围内。研究结果表明,BRB支撑不仅增加了结构的抗侧移刚度,而且提高了结构的抗震性能,是一种控制不规则结构扭转效应的有效措施。     

火电厂RC框排架结构主厂房震害分析与设计建议

RC(钢筋混凝土)框排架结构是火电厂主厂房一种常用的结构型式,因承载的设备种类繁多,运行参数复杂,使其整体布置不规则,空间性能差,质量、刚度分布不均匀,导致结构体系的抗震性能较差.通过分析大震中RC框排架结构主厂房震害特征的共性,提出加强主厂房抗震设计的建议.     

设置RB和BRB的钢框架工业厂房无楼板结构单元抗震性能试验研究

为解决大型工业厂房中因功能需要某些交叉支撑框架无楼板结构单元抗震性能不佳的问题,以某电力厂房纵向某3层框架局部为研究单元,设计制作两榀结构试件,其中一榀为设置普通工字型截面钢支撑的试件(F-RB),另一榀为设置防屈曲支撑的试件(F-BRB).分别对其进行静力反复加载抗震试验,对比分析两榀结构的抗震性能,包括水平荷载-框架层间位移滞回曲线、骨架曲线、等效刚度、等效黏滞阻尼比等,研究2种支撑的变形和破坏特点.研究表明,在较大层间位移角及横梁变形失效情况下,F-BRB的抗震明显优于F-RB结构且耗能稳定.无楼板横梁对于发挥结构抗震和消能减震性能不利,建议在横梁设计时要考虑到支撑失效后仍具备传递水平荷载的功能.     

超限高层框架结构采用粘滞消能减震支撑的抗震性能分析

针对采用粘滞消能减震支撑的超限高层框架结构抗震性能的复杂性,为了提高超限高层的抗震性能,对天津市某高校超限图书馆结构设计中结构选型、消能减震支撑的选择和布置进行反应谱和非线性时程的分析计算.分析结果表明消能减震支撑能有效地提高结构的抗震性能;粘滞阻尼器的数量不能决定消耗能量的多少,只有合理布置,才能更好地提高结构的抗震性能.     

摩擦耗能支撑减震结构参数研究

文章系统地研究了摩擦耗能支撑(FDB)参数对多层摩擦耗能支撑结构(FDBF)减震效果的影响.以结构顶层位移、层间位移和基底剪力为减震效果评价指标,通过对大量多层FDBF模型进行地震激励下的动力时程分析,全面考察了FDB 4个重要参数--布置方式、滑移力、支撑刚度、起滑位移--对结构减震效果的影响和规律.对原结构选取减震方案,并绘出结构中各层FDB的滞回曲线,从而直观反映了FDB的耗能性能.最后,对已有的FDB参数范围进行修正和完善,建议了选取FDB参数的总原则.     

大型火力发电厂钢筋混凝土框排架混合结构抗震性能试验研究

根据大型火力发电厂钢筋混凝土主厂房结构的特点,选取1/7比例含有三跨三榀五层框排架子空间模型进行拟动力试验及其抗震性能研究,在试验研究基础上研究了整体结构在水平地震作用下的力学性能,包括承载力、受力特点、变形特征、破坏形态、结构的薄弱环节及薄弱层;框排架结构中框架结构和排架结构的受力、传力机理和协同工作性能分析.为该类厂房的设计提供依据.     

影响桥梁减震性能参数的试验研究

阻尼、墩高、支座的剪切刚度对桥梁的动力行为有着重要的影响 ,研究它们在减震中的作用对抗震设计很有指导价值 .通过连续桥梁模型振动台试验 ,分析了阻尼、墩高、支撑剪切刚度对模型梁和墩减震性能的影响 :墩越高 ,对自身的抗震越有利 ,对上部结构不利 ;剪切刚度越大 ,对上部结构不利 ,对下部结构也不利 ,阻尼不是越大越好 .试验表明 ,适当地调节阻尼、刚度、墩高会降低振动幅值 ,扰乱振动过程中规则的相位 ,从而得到良好的减震效果     

支撑布置方式对不规则高层钢框架抗震的影响

多高层钢结构常采用框架支撑体系,支撑的使用形式以及支撑的布置方式决定着结构各方面性能。对于不规则的高层钢结构,合理的布置支撑在节省钢材的同时可以提高钢框架的抗震能力,从而满足建筑的形态需求。建立9层的高层模型,采用Midas Gen进行反应谱分析和Pushover分析,对比多种支撑布置方案下结构的抗震性能。在分析计算的基础上探讨支撑布置的影响规律,为结构设计提供参考。结果表明:增加布置支撑的层数可使结构的抗侧刚度有较大提高,构件的挠度和应力比有所降低;采用偏心支撑,可以最大程度地减少结构成本,且结构耗能能力较强,延性好;采用跨层的K形支撑对结构的抗侧刚度提高显著,且在大震下结构抵抗地震作用的能力较强,构件的挠度和应力比较小。综合考虑多方面因素,将采用偏心支撑的方案确定为最佳方案。     

单跨多层混凝土框架教学楼减震加固设计

为了解决既有单跨多层混凝土框架存在的结构体系不合理、抗震能力差等问题,以某典型单跨多层混凝土框架为背景,采用防屈曲支撑(buckling-restrained brace,BRB)消能减震加固技术对其进行加固.梳理应用该技术的工程技术条件、减震加固方案的设计流程以及BRB加固连接方式的工程应用条件等,对某单跨教学楼进行直连式减震加固改造,进行非线性推覆分析和时程分析,完成节点构造抗震加固设计.研究结果表明:利用该技术加固单跨框架可行,且能达到较高的抗震设防目标要求.     

带有斜撑的钢桁架数值简化分析及抗震性能

为了探究带有斜撑的钢桁架结构简化分析及抗震性能,基于有限元软件ABAQUS6.10平台,对以往试验中的试件进行模型简化分析.利用位移延性系数和等效粘滞阻尼系数来评价该结构的抗震性能,数值分析中普通支撑采用B31梁单元,屈曲约束支撑采用T3D2桁架单元.结果表明,采用T3D2桁架单元模拟屈曲约束支撑,采用B31梁单元模拟普通支撑是合理的.通过考察结构的滞回性能、延性系数及等效粘滞阻尼系数,表明带有屈曲约束支撑的钢桁架结构具有良好的抗震性能.     

EK形、Y形支撑的抗震性能试验研究

在多层及高层钢结构建筑中,多用X形和K形支撑。其缺点是在地震荷载作用下,当支撑杆件屈曲后,水平刚度及承载力都会下降,所以抗震性能差。本文以常用的K形支撑作为对比,取性能较好的EK形、Y形支撑形式,做成3榀单跨3层的大型试验模型,运用伪动力试验方法,分析了这3种支撑形式的结构在地震荷载作用下的时程曲线,恢复力特性,支撑局部的塑性变形对整个结构的影响及支撑部分的耗能效果。通过试验结果可以看出,由于EK形及Y形支撑的受剪板首先发生剪切屈服,有效地阻止了支撑杆件的屈曲,在整个试验过程中,承载能力没有降低。同时Y形支撑对框架横梁的变形影响最小,极限承载力也最高。     

传统多高层楼阁式木塔摇摆侧剪行为分析

中国传统多高层楼阁式木塔的结构设计和抗震性能持续受到关注。提出楼阁式木塔建模方法,利用某七层唐风木塔振动台模型试验结果验证其有效性,在此基础上开展结构摇摆分量和侧剪分量的变化对传统多高层楼阁式木塔抗震性能的影响分析。结果表明:增加结构的侧剪分量能增强结构的刚度、减小结构在不同地震强度下的位移反应,但同时增大了结构的加速度放大系数和层间剪力;提高结构的摇摆分量会增强结构在强震作用下的非线性反应,随着地震强度的增加,结构下部楼层层间位移角和层架剪力均增大,上部楼层加速度放大系数呈先增大后减小趋势。     

汶川地震多层砌体结构震害调查及分析

5月12日发生在汶川里氏8.0级的特大地震造成大量房屋建筑严重损坏,特别是砌体结构房屋。为了掌握各种类型的砌体结构震害特点,探讨砌体结构的抗震性能,为砌体结构设计规范的修订提供依据,地震发生后,课题组成员长期在现场进行震害调查。本文整理和归纳了此次地震中多层砌体结构破坏的主要特点,分析了各种破坏现象发生的原因。分析表明,多层砌体结构教学楼的破坏主要源于窗间墙承载力不足;按现行规范设计、施工质量较高的多层砌体教学楼和住宅楼能获得良好的抗震性能;钢筋混凝土构造柱的设置不仅加强了砌体结构的整体性、提高了变形能力,还提高了砌体的抗剪和抗压能力;砌体的破坏形态表现出丰富的多样性,应克服当前认识上的一些盲点,考虑砌体真实的受力状态来进行抗震设计;抗震概念设计需给予足够的重视。     

新型消能伸臂体系的抗震性能

将某60层超高层建筑简化为带两道伸臂的分析模型,基于将抗震性能影响的赘余伸臂设计成消能伸臂的理念,提出了粘滞阻尼器型与防屈曲支撑型两种新型消能伸臂体系,对其在地震波作用下的层间位移角、楼层加速度和能量响应进行分析.结果表明:新型消能伸臂体系对层间位移角和楼层加速度均有较好的减震效果;防屈曲支撑型对减少层间位移角响应更为有效,而粘滞阻尼器型则对楼层加速度的减震效果略优.两种新型消能体系均能减少地震输入能和充分发挥阻尼器耗能,从而有效减少结构动能和应变能,其中尤以防屈曲支撑型为优.因此,在工程实践中优先推荐使用防屈曲支撑型,对舒适度要求特别高的可选用粘滞阻尼器型.     

Pall型摩擦阻尼支撑体系试验研究

鉴于Pall型摩擦阻尼普通支撑会对框架边柱产生附加轴力,考虑采用防屈曲支撑来代替普通支撑,使支撑充分发挥作用,同时不会对边柱产生增长的附加轴力,为防屈曲支撑在Pall型摩擦阻尼支撑体系中的应用奠定基础.由于Pall型摩擦阻尼器滞回特性不受支撑屈曲力影响的特性,故采用普通钢板来代替防屈曲支撑进行Pall型摩擦阻尼支撑体系试验研究,同时对此支撑体系在考虑几何非线性情况下进行有限元AN-SYS仿真分析.对比试验结果和仿真分析结果,表明试验结果与仿真分析结果得出的Pall型摩擦阻尼器摩擦力和支撑内力的变化规律基本相同,为下一步采用防屈曲支撑体系进行试验研究奠定基础.     

中心支撑-钢框架结构抗震性能和设计方法综述

为推动非双重体系中心支撑-钢框架结构的应用,总结了国内外关于中心支撑-钢框架结构抗震性能的研究成果,对比了国际主流规范在抗震设计方法上的差异.指出中国现行规范存在的不足,认为中心支撑-钢框架结构的抗震设计未充分考虑支撑及其连接的低周疲劳寿命,对高延性和低延性的结构不应采用相同的抗震设计方法,低延性中心支撑-钢框架结构在...