基于粘滞阻尼器加固的RC框架结构的抗震性能研究

本文建立了5层RC框架结构模型,选取5条典型地震波和2条人工波,对其进行抗震性能分析,随后分别对2层、4层增设了粘滞阻尼器和1层、3层、5层增设粘滞性阻尼器的RC框架结构在同样地震记录下进行抗震性能分析,比较他们之间的加速度响应、层间位移、最大层位移以及结构的损伤发展过程。分析表明:5层RC框架结构配置了粘滞阻尼器后,地震加速度响应、层间位移以及各层最大位移都明显减小,粘滞阻尼器达到有效地减震效果。对于多层RC框架结构,阻尼器应当避免从底层配置才能达到最优的控震效果。     

考虑SSI效应的带地下室RC框架结构抗震性能研究

土-结构相互作用效应(Soil-Structure Interaction, SSI)是带地下室钢筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)框架结构抗震性能分析的重要因素。基于模态和动力时程分析,通过有限元分析软件系统探究了地下室顶板嵌固、基础顶面嵌固和考虑SSI效应地下室周围土体嵌固等3种不同嵌固方式的RC框架结构抗震性能。结果表明：考虑SSI效应带地下室RC框架结构的自振周期明显延长,其中心柱剪力、各层加速度和层间位移角均有所减小;基础顶面嵌固模型未考虑SSI效应,其计算结果较为保守;SSI效应对带地下室RC框架结构会产生较大的减震影响。     

基于OpenSees的屈曲约束支撑混凝土框架静力弹塑性分析

目的为给出合理的抗震设计建议,研究不同参数的屈曲约束支撑混凝土框架结构的抗震性能.方法对一个四层三跨的混凝土框架结构进行静力弹塑性分析.建立模型过程中,同时考虑材料的非线性,构件的几何非线性.在此基础上,分析外围钢管的刚度、夹层混凝土的强度、内芯软钢的刚度对混凝土框架结构抗震性能的影响.结果屈曲约束支撑外围套管的厚度对其抗震性能有着较大的影响,建议采用厚度为5 mm的钢管.不同约束混凝土强度对屈曲约束支撑抗震的性能影响:层间位移角相差不到10%,属次要因素,混凝土采用C20即可.结论屈曲约束支撑混凝土框架结构具有良好的抗震性能,屈曲约束支撑外围刚度对框架结构的抗震性能影响最大,内部约束混凝土的强度对其影响不大.     

钢管混凝土框架结构抗震性能

为了解钢管混凝土框架结构抗震性能,推广在地震区的应用,进行了八层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型振动台试验和有限元模拟分析,研究了结构在El-Centro波、天津波(N-S)和武汉人工地震波激励下的最大地震作用、层间剪力、应变和位移反应.试验结果与数值模拟结果符合较好,结构位移受低阶振型影响较大,结构变形呈弯剪型,随着地震波峰值加速度增大,高阶振型主导作用加强.研究表明,钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能,ANSYS8.1可以较好地模拟钢管混凝土框架结构地震反应.     

某钢框架结构的抗震加固及动力时程分析

为了改善某未按图施工的平面不规则钢框架结构房屋的抗震性能,采用局部增设钢支撑对其进行抗震加固.利用SAP2000软件建立空间模型,对该钢框架结构按现状及加固后两种工况进行动力时程分析,探究其在各种地震工况作用下的抗震性能,研究结构的顶层位移反应、层间位移分布和基底剪力分布的影响.分析表明,优化后的加固方案使结构体系抗震变形得到控制,扭转效应明显减少,为类似工程的抗震加固提供了参考.     

框架结构地震损伤评估与抗震设计

针对现行的结构抗震设计规范没有考虑双震中地震动对结构性能的影响问题,引入同时反映位移超越及能量耗散影响的双参数损伤模型进行结构损伤评估,可以更好地反映结构构件在不同类型地震动作用下的损伤发展规律.比较4种构件的双参数损伤模型,并对其中一种模型进行改进.对汶川地震中一典型的9层框架结构进行三维非线性地震响应分析,研究结构损伤规律.分析结果表明,结构主要的损伤积累发生在第一次主震中.结合现行抗震设计规范,提出一种直接基于目标损伤指标的结构抗震设计方法,通过一简单算例验证了该方法对大震作用下结构抗震设计的适用性.     

两层两跨带施工缝混凝土框架抗震性能研究

通过对两层两跨带有施工缝钢筋混凝土框架的低周反复荷载试验,对表征其抗震性能的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、耗能能力和残余变形进行了深入研究.研究表明:处理良好的施工缝不影响框架结构的开裂和整体性,但带缝框架抗震性能有所降低.     

转换梁宽厚比对部分框支结构的抗震性能影响研究

为了研究转换梁宽厚比对部分框支结构抗震性能的影响,利用ETABS软件在控制转换梁截面面积不变的条件下建立了宽厚比不同的结构模型,并对其进行双向地震作用下的振型分解反应谱分析、弹性时程分析。结果表明:在一定范围内随着宽扁梁宽厚比的增大,结构整体刚度减小,引起结构的周期、侧向位移、层间位移角增大;转换层附近的层刚度比减小从而改善位移突变和位移角突变;层剪力和转换层附件构件的内力减小,从而提高结构的抗震性能。     

非结构构件地震反应分析及设计方法

对非结构构件的地震反应做了初步的分析,并对非结构构件基于可靠性的结构优化设计和基于性能的结构抗震设计中的一些问题进行了探讨。指出影响非结构构件损坏的主要参数有地震加速度和层间位移角,并由层间位移角量化了部分非结构构件的性能水准指标。     

钢-混凝土组合框架结构体系抗震性能研究

为了研究钢-混凝土组合框架结构体系的抗震性能,本文分别建立了组合梁-方钢管混凝土柱框架结构(CB-CFST)、钢梁-方钢管混凝土柱框架结构(SB-CFST)、组合梁-等刚度RC柱框架结构(CB-ETRC)、钢梁-等刚度RC柱框架结构(SB-ETRC)和RC框架的结构模型.并对该5种结构进行了模态分析、多遇地震下的反应谱分析、弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析.结果表明:与钢梁-方钢管混凝土柱框架结构相比,组合梁-方钢管混凝土柱框架结构整体刚度得到提高,自振周期变短,结构位移反应总体变小.与组合梁-RC柱框架结构相比,在罕遇地震下,RC柱在通常配筋下已不能满足"大震不倒"的要求,增大柱截面配筋后,柱端仍出现塑性铰.     

带缝钢筋混凝土空心剪力墙1/3模型房屋抗震性能试验研究

为了研究带缝钢筋混凝土空心剪力墙结构房屋的抗震性能,对一幢按1/3缩尺比例建造的六层模型房屋进行了不同峰值加速度地震波作用下的拟动力试验和低周反复水平荷载作用下的拟静力试验,获得了模型房屋从加荷到破坏的全部试验参数,分析了模型房屋的动力特性变化规律、破坏机理及抗震性能.试验研究结果表明:带缝钢筋混凝土空心剪力墙结构当设计合理时,结构各构件的屈服顺序是:首先部分连梁端部纵筋屈服、再是底部墙端暗柱外层钢筋屈服、再是缝侧暗柱下(上)截面纵筋屈服,最后缝间墙部分分布筋屈服.这种屈服顺序使结构延性和耗能性能显著提高.论文对此种结构房屋的抗震性能作出评价.     

型钢混凝土框架结构量化性能指标的理论分析

结构的层间变形由框架梁、柱和节点共同引起,通过分析三种构件产生的层间转角大小,得到钢筋混凝土框架结构的层间屈服位移角计算公式,对比表明,公式计算结果和试验数据吻合较好.采用相同的假设和方法,分析提出型钢混凝土(SRC)框架结构的层间屈服位移角表达公式,并按照各个性能水平极限状态之间的关系,提出具有一定概率保证的SRC框架结构的量化性能指标,为此种结构体系基于性能的抗震设计提供理论基础.     

现浇楼板对RC框架结构“强柱弱梁”破坏机制的影响及措施

以地震中倒塌的汶川漩口中学教学楼为原型,设计了两个具有不同形式现浇楼板的钢筋混凝土框架结构对比模型,分别为普通现浇楼板模型和四角设缝楼板模型,运用DIANA进行了非线性有限元数值模拟。动力时程对比分析表明：忽视现浇楼板的贡献使RC框架结构很难实现“强柱弱梁”破坏机制,现浇楼板四角设缝的措施,可以有效减少框架结构柱端的塑性铰数量,使结构呈现出“强柱弱梁”破坏机制,提高了RC框架结构的延性和抗震性能。     

过渡层形式对SRC-RC混合框架结构抗震性能影响

SRC-RC混合框架结构的过渡层处因强度和刚度的突变而影响结构的抗震性能。文章运用有限元软件SAP2000建立了13个SRC-RC竖向混合框架结构模型,对其进行静力弹塑性分析;从模型水平承载力、变形能力、结构位移基底剪力—顶点位移关系、塑性铰分布等4个方面,研究其对抗震性能的影响。结果表明:当结构过渡层处于中下部、两侧的过渡层柱位于楼层最高处,而中间过渡层柱位于楼层次之时,SRC-RC竖向混合框架结构的水平承载能力最高,其较RC框架结构提高了398 k N;SRC-RC竖向混合框架结构过渡层柱从3~5层升至4~6层时,结构的平均延性系数提高2.44%;SRC-RC竖向混合框架结构形成了比较多的塑性铰,其可吸收地震释放的能量,避免了在罕遇地震作用下发生倒塌,具有较好的延性。     

厚板转换层设置高度对结构抗震性能的影响

为了分析厚板转换层设置高度对结构抗震性能的影响,根据建筑结构抗震设计规范,系统研究了地震作用下结构的破坏机理及计算方法,建立了地震作用下结构的运动方程,采用自振周期、楼层位移及层间位移角作为结构抗震性能指标,基于振型分解反应谱法对各指标进行了研究。结果表明:随着厚板转换层设置高度的增加,结构低阶振型的自振周期增大;楼层位移变大,层间位移角增大,结构整体抗震性能下降。     

Y型偏心钢支撑加固RC框架设计方法研究

在工程实践中,已建RC框架所在地区由于设防烈度提高,需要重新设计加固,以保证抗侧刚度满足要求.基于这种情况,提出Y型偏心钢支撑加固RC框架的简化设计方法,为类似工程的抗震加固提供设计依据.应用SAP2000有限元分析软件,建立原RC框架与加固后RC框架的模型,进行非线性动力时程分析.结果得出,加固后的RC框架自振周期、顶层位移、各层位移与层间位移均减小,基底剪力增大;但剪重比仍满足规范要求,加固方法经济合理.     

现浇钢筋混凝土框架施工缝抗震性能试验

为了研究施工缝对结构构件抗震性能的影响,对带有施工缝的两层两跨钢筋混凝土框架的抗震性能进行了低周反复试验研究.将整浇框架作为对比试件,对框架的破坏特征、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化以及残余变形进行了对比分析.结果表明,带有施工缝的框架位移延性系数低于整浇框架约11%,有施工缝框架的相对变形大于整浇框架约4.1%～5.1%;当施工缝不认真处理时,会在框架中形成薄弱跨.施工缝对结构的承载能力和刚度退化影响不显著.     

带隅撑钢框架在风荷载作用下的变形分析

通过建立多高层隅撑钢框架有限元模型,对其进行在风荷载作用下的抗侧移能力的有限元分析,并与纯框架进行总位移和层间位移的对比分析,研究隅撑钢框架结构体系的抗侧移性能及抗震性能。通过有限元计算得出带隅撑钢框架结构与钢结构的层间位移与总位移,隅撑钢框架结构与钢框架结构相比有良好的抗侧移性能,其层间位移与总位移相应减少50%左右。     

钢管混凝土框架-剪力墙结构的抗震性能分析

针对钢筋混凝土剪力墙对钢管混凝土框架结构的抗震性能影响,采用SAP2000有限元软件对12层钢管混凝土框架-剪力墙结构进行模态分析和地震响应弹塑性时程分析,并结合12层钢管混凝土框架结构进行分析比较.结果表明:在不同地震波作用下,钢管混凝土框架-剪力墙结构的层间最大位移,层间最大位移角,水平向绝对加速度峰值等数值均小于钢管混凝土框架结构的数值,数值分析表明钢管混凝土框架结构能与钢筋混凝土剪力墙很好地共同作用,表现出较好的抗震性能.     

不规则RC框架-钢支撑结构体系的地震反应分析

在钢筋混凝土(RC)框架结构中合理增设支撑,可以解决纯框架结构抗震防线单一、缺乏足够冗余度的问题,通过多重抗震防线,保护主体结构构件,减小建筑震害,增加结构的安全储备和防倒塌能力.使用大型有限元分析软件Sap2000对不规则RC纯框架结构、不规则RC框架-X型支撑结构体系及不规则RC框架-斜撑结构体系分别进行模态分析、反应谱分析和弹性动力时程分析.通过比较分析发现,在RC纯框架上增设X型支撑可以减小结构的扭转,增设支撑可以提高结构的抗侧刚度,显著减小结构的侧向位移,而基底剪力略有增加.且不规则RC框架-X型支撑结构体系的抗震效果明显优于不规则RC框架-斜撑结构体系.