柱-环梁法对料仓框架结构地震响应研究

为研究料仓-框架及其等效模型在地震作用下的动力响应,拟结合某石化公司脱气及储存料仓-框架结构项目,将料仓按刚度等效原则,简化为柱-环梁结构.通过改变柱环梁截面尺寸及环梁道数,建立料仓-框架结构与柱环梁-框架结构的有限元模型,进行对比分析,并选取合理的柱环梁-框架模型对原结构进行模拟.在此基础上,进而确定了刚度等效增大系...     

轻钢结构住宅支撑体系抗震性能研究

目的为了分析轻钢结构支撑体系对结构在不同地震烈度和场地土条件下的抗震性能影响，并通过布置不同形式的支撑以提高结构的抗侧移刚度．方法利用同济大学MTS多高层设计软件，采用楼盘平面布置中的一个单元，建立H型钢框架支撑体系模型，计算出结构的最大层间位移和上部结构的平均用钢量．结果在7度第1、2、3、4类场地土条件及8度1、2类场地土下适合布置柱间中心支撑以提高结构的抗侧移刚度控制结构的侧向变形；8度3、4类场地土条件下不适合布置中心支撑宜采用偏心结构支撑以提高结构的耗能吸能能力．结论在多层住宅应布置支撑以提高结构的抗侧移刚度，并当横梁刚度不大时支撑采用十字交叉支撑，当刚度很大时,宜采用人字型支撑．     

框－剪结构中框架等效刚度的计算

根据框架－剪力墙结构承受倒三角形荷载时框架所分配到的实际水平分布荷载，严格推导了框架考虑柱轴向变形的等效剪切刚度计算公式，并给出了算例和结论。     

弯曲型支撑框架结构的临界荷载与临界支撑刚度研究

框架剪力墙体系是一种普遍采用的支撑体系，在高层建筑中表现为弯曲型特性，在刚性模型分析和大量有限元计算结果的基础上，建立了弯曲型支撑刚度与框架临界荷载的简单关系式，得到了无侧移框架临界支撑刚度的表达式，方法简单易用，同时计算结果与有限元分析符合得很好，计算表达式可以作为结构稳定性设计中区别有侧移框架和无侧移框架的标准，也可用于非完全支撑框架临界荷载的计算，对于高层、超高层建筑的支撑设计和结构稳定计算具有重要意义。     

钢板剪力墙振动台试验的等效模型

为解决钢框架-钢板剪力墙结构振动台试验缩尺模型中的剪力墙钢板厚度过薄的问题,依据结构初始抗侧刚度或承载能力等效的原则,提出中心支撑和Ⅰ形钢板剪力墙两种等效模型,采用数值分析的方法,通过有限元软件ABAQUS建立精细化模型,对原型结构的钢板剪力墙和等效模型的刚度与承载力等抗震性能进行了对比分析.研究结果表明:两种等效替代...     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型。理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼。根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算模型。通过与实际结构模型试验结果比较,该整体力学模型计算精度能够满足理论分析要求。文章最后对理论计算值与试验结果的差异进行了分析。     

剪切型支撑框架的假想荷载法

为了在钢结构设计中避免确定框架柱的计算长度的复杂性,提出一种应用于剪切型支撑框架的假想荷载法,将假想荷载作用于框架楼层,与其他荷载组合进行二阶弹性分析,框架柱即可取层高为计算长度进行设计.推导了有水平力和无水平力作用时的假想水平力,发现水平力的作用不影响假想水平力的大小.采用几何和材料非线性分析方法,考虑构件初始弯曲、结构初始侧移和残余应力,研究了多种几何条件和荷载条件下的支撑框架,提出假想荷载近似计算公式,并与有限元结果进行对比.通过实际应用算例分析,验证了该简化公式能够应用于支撑框架的设计.     

巨型钢框架结构等效模型研究

对人字型支撑和十字交叉型支撑的巨型钢框架结构的等效方法进行了研究。采用连续化的数学模型，特巨型柱、巨型梁视为空间连续体，研究了其等效刚度的计算方法，并进一步建立了与原杆系模型相对应的等效模型。应用等效模型和原杆系模型进行了弹性静、动力的分析与对比，结果表明两者吻合较好。     

中心支撑-钢框架高层公寓的结构分析及优化研究

中心支撑-钢框架(CBF)结构作为双重抗侧力体系常用于高层建筑,水平荷载计算时涉及剪力在两种抗侧力体系间的分配,目前,简化的理论计算方法有按支撑体系与框架体系间的抗侧刚度比值或者按照两种体系的变形协调来分配总剪力.对于高层建筑,尤其是对于长条形、立面有收缩的公寓建筑,理论计算方法存在偏差,需要对两种理论计算方法的适用性进行评价.同时,长条形建筑的长宽比大,沿建筑长边的框架榀数较多,与常规CBF结构相比,框架体系分担的剪力较大,从受力角度出发,可通过将梁柱节点设为铰接,释放柱端弯矩,减小框架体系受到的剪力,从而改变剪力在支撑体系与框架体系之间的分配比例,实现减小框架柱截面尺寸和减少用钢量.该优化方法通过改变受力体系的内力实现减重,值得重视.对某12层长条形高层公寓分析结果表明：对于长条形、立面有收缩的公寓建筑,基于变形协调的理论计算方法得到的剪力在两种抗侧力体系间的分配与电算接近,误差最大为负13.9%;而基于刚度比的方法与电算相差较大.对框架体系的部分梁柱节点设置为铰接后,支撑与框架体系受到的剪力占底部总剪力的比例分别增大4%和减小4%,当减小框架体系柱截面,并保持结构的周期比、最大层...     

基于变分渐近法的双周期梯形波纹板等效模型

双周期梯形波纹板是沿两个平面方向均呈周期性梯形波纹变化的新型轻质结构，现阶段对其力学性能与结构参数之间关系的研究较少，限制了该结构的推广应用。针对该问题，以凸起为中心的典型代表单元单胞为研究对象，利用变分渐近法建立单胞等效刚度的数值计算模型。再通过均匀化技术将双周期梯形波纹板转换为具有相同刚度特性的正交异性板进行分析。基于该方法分别计算出不同结构参数下的等效刚度、宏观变形和屈曲模态，通过与三维有限元模拟结果对比验证等效模型的精确性。计算结果表明：由于形貌变化，双周期梯形波纹板的等效刚度较平板的拉伸刚度降低，弯曲刚度增加；随着凸起间距的增大和板高度的减小，波纹板的拉伸刚度逐渐增大，弯曲刚度逐渐降低；而随着板厚度和腰部长度的增加，弯曲刚度呈上升的趋势。构建模型适用于波纹周期远小于结构尺寸的情况，由于等效板模型的近似能量与原三维波纹板能量尽可能接近（通过对能量泛函变分主导项的渐近扩展分析加以保证），可用于计算不同材料波纹板等效弯矩和等效最大拉压应力等，能有效减少计算量和节省计算资源。     

基于改进纤维模型的RC剪力墙静力弹塑性分析

为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受力状态等效为单轴受力状态,引入虚拟单元法来解决有限元数值计算过程中遇到的负刚度问题.利用自编程序及ABAQUS软件对一片钢筋混凝土剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,自编程序计算曲线与试验曲线及ABAQUS软件计算曲线吻合较好,能够反映出剪切效应的影响.改进的分析方法简便有效,便于编程,可用于分析剪切效应明显的钢筋混凝土剪力墙构件.     

浅埋地下结构抗震设计的反应位移法关键问题

为了解决采用反应位移法进行地下结构抗震设计时工程师所面临的不同计算公式和模型的选取及土体是否需要分层等问题,通过具体算例分析,探讨了影响反应位移法计算精度的几个主要因素,具体包括不同规范中推荐的土体相对位移及剪应力的计算公式、土弹簧刚度的确定方法、分层土体与等效单层土体的差异、荷载-结构模型的选择等。研究结果表明：不同方法确定的土体相对位移、剪应力及土弹簧刚度值相差很大,由此造成的结构内力和变形差异显著,推荐公式应谨慎采用;对存在中柱体系的地下结构,荷载-结构模型应优先采用等代框架模型;采用反应位移法计算时,应严格按照实际分层土体完成土层地震响应分析,避免进行等效均一化处理。     

可替换式偏心支撑钢框架抗震性能

为了研究耗能梁段屈服类型、柱轴压和震后替换耗能梁段对可替换式偏心支撑钢框架抗震性能的影响,采用拟静力循环加载的方法对4个可替换式偏心支撑钢框架进行试验,并从滞回曲线、刚度退化、延性系数和构件应变等方面分析其抗震性能. 结果表明,耗能梁段屈服类型对可替换式偏心支撑钢框架抗震性能影响较大,随着耗能梁段从剪切型过渡到弯曲型,结构的承载能力、延性和耗能能力均呈下降趋势;随着柱轴压的增加,试件的初始刚度和延性系数逐渐降低;震后替换耗能梁段的模型与原模型相比,仅耗能能力有所下降,其余性能变化不大,说明这种结构具有良好的可替换性. 通过对应变分析发现,直至试验结束,耗能梁以外绝大部分区域仍处于弹性阶段,说明耗能梁段作为第一道抗震防线可以保护其他构件.     

考虑柱体摇摆效应的半刚性榫卯柱架弹性抗侧刚度简化计算方法

为了准确描述半刚性榫卯柱架在水平荷载下的抗侧行为,提出能够综合考虑榫卯节点半刚性和柱体摇摆效应的弹性杆-弹簧单元的简化分析模型.分别采用直接刚度法和静力凝聚法计算得到柱架的整体刚度矩阵和抗侧刚度表达式,通过计算值和拟静力试验结果的对比,验证了模型的有效性.选取木材弹性模量、榫卯刚度、柱高及竖向荷载为研究对象进行拓展参数...     

异形柱结构抗侧移刚度的分析

目的研究异形柱结构在水平荷载作用下的内力和位移性能,评价该结构体系的抗震能力．方法应用平截面基本假定,从力学平衡及变形协调出发,讨论了异形柱在水平荷载作用下的受力性能,按“层模型”对该结构抗侧移刚度进行了理论研究,并和有限元的数值解作了分析比较．结果推导出了该结构体系抗侧移刚度的理论公式．研究结果表明,该结构体系在水平荷载作用下具有明显的双向耦合效应．结论《混凝土异形柱结构技术规程》对该结构两个方向分别单独进行抗震验算和位移验算,是偏于不安全的,其抗侧移刚度较按抗弯刚度等效矩形柱削弱达50％以上．     

RC框架-剪力墙结构的弹塑性时程分析

目的为简化计算过程，提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构的宏观力学模型，考虑剪力墙边柱对扭转的贡献，对框-剪结构进行非线性分析．方法在这一宏观模型中，对钢筋混凝土框架-剪力墙整体结构采用杆系一层模型，混凝土柱和剪力墙采用简化的宏观有限元模型。对钢筋混凝土中的钢筋和混凝土采用不同的恢复力模型进行模拟，结构的反应通过时程分析法获得，并与偏心结构的振动台试验结果进行对比．结果当结构的多数构件的破坏并不十分严重时。整个结构表现出很好的弹性性质，当结构多数构件已经产生一定程度的破坏，且个别构件破坏严重时，整个结构的非线性性质表现明显．计算的钢筋混凝土框剪结构的弹塑性地震反应与试验值符合较好．结论证明了笔者方法是简单而有效的．且结构的偏心将使结构产生扭转，这将使结构的角柱的负担加重，因此。在结构的非线性分析中应充分考虑偏心结构在地震动作用下的扭转效应．     

剪切型支撑框架弹塑性失稳模式判定准则

为确定水平力对支撑框架弹塑性极限承载力的影响，解决各国规范关于失稳模式判定存在的分歧，采用几何和材料非线性分析方法，考虑了残余应力、长细比、梁柱约束以及构件初始弯曲和结构初始侧移等因素，研究了剪切型支撑框架的稳定极限承载力与支撑刚度的关系，得到了水平力和竖向力共同作用下支撑框架临界支撑刚度公式和失稳模态判定准则，并对一系列层单元模型和2层2跨框架算例进行了弹塑性有限元验证.结果表明，建议公式简单实用，概念明确，且偏于安全.     

结构参数对单层厂房空间工作系数的影响

用文献[2]给出的方法计算了单层厂房的空间工作系数,北分析了柱刚度,屋盖剪切刚度,山墙间距对空间工作系数的影响。计算结果表明空间工作系数随柱刚度,山墙间距的增大而增大,随层盖的剪切刚度的增大而减小。文中还给出了定量的影响曲线。     

下承式空腹桁架拱渡槽的整体分析

本文从组合结构式渡槽的一般情况出发,考虑槽身与下部承重结构之间的耦合作用,提出了组合结构式渡槽整体分析的两种基本方法:柔度法和刚度法.并针对下承式空腹桁架拱渡槽的构造特点,考虑其平面及空间特性,分析槽身刚度和槽身承载对下承式空腹桁架拱的影响,给出了5种整体分析计算模型.计算结果表明,本文提出的5种计算模型,比日前设计所采用的计算模型合理和经济.