等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用

为研究罕遇地震作用下等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用,基于现有的结构非线性响应的等效线性化方法,通过与RC框架结构非线性时程分析结果对比,分析不同的等效线性化方法计算罕遇地震作用下结构地震响应的有效性,并确定等效线性化参数的取值;按基于等效线性化的设计方法及现行规范方法分别设计了分析算例,通过非线性动力时程分析,对比了框架结构实现预期强震破坏模式的效果。结果表明：同时考虑刚度折减和附加阻尼的割线刚度等效线性法可更好模拟结构强震非线性反应;基于等效线性化的设计方法可更好地实现结构在罕遇地震作用下的预期破坏模式。     

超高层建筑施工整体顶升模架体系地震响应分析

以某超高层建筑-整体顶升模架体系为研究对象,考虑施工过程中,主体结构自身动力特性不断变化等因素,通过有限元软件SAP2000对结构分别进行8度多遇和7度、8度罕遇地震作用下的动力时程分析。结果表明:超高层建筑施工到28层和60层时,整体顶升模架体系的地震响应较大,在8度多遇地震作用下,模架体系各杆件应力均在弹性范围以内;在7度和8度罕遇地震作用下,模架体系的支撑柱顶部和平台系统连接的杆件、支撑柱底部杆件以及台主桁架部分下弦杆先后进入塑性阶段直至破坏。     

北京CBD文化设施建筑钢结构抗震性能时程分析

北京CBD文化设施采用钢框架-支撑结构体系,设计难点主要为大跨度、大悬挑及楼板开大洞等。采用ABAQUS软件进行建模,并利用ABAQUS软件的瞬态动力学分析技术对此结构进行了弹性时程分析与弹塑性时程分析,分析了结构在多遇地震与罕遇地震作用下的时程响应。计算结果表明,结构的各项指标均满足规范要求。     

超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构的弹塑性时程分析

基于合理的材料弹塑性(损伤)本构关系模型,利用通用有限元软件ABAQUS建立了超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构的精细有限元模型,考虑了结构的几何非线性和材料非线性性能,包括钢材和混凝土材料的塑性损伤演化。进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,获得了核心筒和楼板的损伤演化过程、顶点位移时程曲线、基底剪力时程曲线以及楼层位移角包络曲线。结果表明,罕遇地震作用下,混凝土最大损伤出现在这类结构体系中核心筒底部和中上部,为保证其在罕遇地震作用下更好的工作性能,建议在相关区域增设型钢或提高剪力墙配筋率等措施。采用非线性有限元分析方法,可较为清晰地揭示这类结构体系在罕遇地震作用下的工作特性,为同类研究提供参考。     

极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究

基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》引入了极罕遇地震作用，有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下的抗震性能。以两自由度体系(简化模型)和多自由度体系(纤维模型)的铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象，基于弹塑性时程分析的统计结果，分析并比较了设计、罕遇和极罕遇地震作用下上部结构屈服承载力(即降低上部结构抗震设防烈度)和LRB隔震支座力学性能参数对整个LRB基础隔震结构抗震性能的影响。分析结果表明：极罕遇地震作用下，采用降低抗震设防烈度的方式对隔震后的上部结构进行结构设计并不可取；为了保证在极罕遇地震作用下LRB基础隔震结构的上部结构和LRB隔震支座不发生破坏，应尽可能使用大直径和低橡胶剪切模量的LRB隔震支座；如何保证LRB基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下的性能要求以及在极罕遇地震作用下的安全性能是一个具有挑战性的问题。     

型钢混凝土框架—混凝土核心筒结构抗震性能分析

采用Etabs软件,以某型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构为研究对象,建立整体空间有限元模型进行模态、振型分解反应谱法及弹性时程分析;并采用midas/gen软件对该高层结构进行设防烈度及罕遇地震下的静力弹塑性时程分析。分析该建筑结构在多遇及罕遇地震作用下的地震反应,并验算了该高层建筑在多遇地震下的弹性变形及罕遇地震作用下结构的弹塑性变形。结果表明该结构满足抗震规范要求。     

使用黏滞阻尼器对某小学进行消能减震设计研究

以某位于8度抗震设防地区的小学为研究对象,研究了其在多遇以及罕遇地震作用下的结构动力响应及消能减震方案效果。按照规范要求,选取五条天然地震动和两条人工地震动,对结构进行弹性时程分析,通过对比多遇及罕遇地震作用下有控及无控结构的楼层剪力、层间位移角来分析消能减震方案的减震效果。结果表明,使用黏滞阻尼器可以有效控制结构在地震作用下的地震响应,提高了结构的可靠性,达到了预期的消能减震设计目标。     

某大跨连体超限高层建筑结构抗震设计及弹塑性时程分析

介绍了某办公楼超限高层建筑结构设计及在罕遇地震作用下弹塑性时程分析.采用EPDA计算程序进行罕遇地震作用下的弹塑性时程补充计算分析,以保证该结构的关键构件在罕遇地震作用下保持应有的工作性能,防止连体结构的连续倒塌.     

高层混凝土框架-核心筒结构在Pushover方法和动力弹塑性时程方法下的对比分析

为了对框架一核心筒结构进行进一步研究,使其能够更好的在工程实际中运用。本文用Pushover方法和弹塑性动力时程方法,分析了混凝土框架一核心筒结构在罕遇地震下的结构响应,通过Pushover方法得到了不同侧向加载模式下结构的塑性铰发展、顶点位移曲线、基底剪力曲线、楼层位移包络曲线。由两种分析结果,发现高层混凝土框架一核心筒结构在罕遇地震作用下,结构中上部梁和底层柱易破坏。对比两种分析方法,得出Pushover分析方法与时程分析结果类似,其中倒三角荷载分布模式结构响应与时程分析结果最相近。     

罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性反应分析

采用有限元软件进行单向、双向罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性时程分析,通过单向、双向罕遇地震作用下结构响应对比,分析了双向罕遇地震作用对结构顶点位移、层间位移角、楼层相对扭转角及相对加速度的影响;通过改变地震波输入角度,考察了其对结构响应的影响。结果表明:单向、双向罕遇地震作用下的结构层间位移角曲线较为相似,但是双向罕遇地震作用下的结构层间位移角明显较单向作用下的大;地震动特性对楼层扭转角的影响较为显著,一般相对扭转角最大值均出现在结构的顶层;楼层响应相对加速度最大值一般出现在结构底部1/5~3/5结构高度内或结构的顶部;地震波输入角度对结构响应的影响较大。     

高烈度区中小学教学楼少墙框架结构体系的抗震性能分析

以某6层中小学教学楼模型为例,采用SAP2000软件在多遇地震和罕遇地震作用下对框架结构和少墙框架结构进行弹塑性时程分析,并研究剪力墙位于不同位置处对结构抗震性能的影响。分析发现中部少墙体系的周期比最大,增加少量剪力墙结构体系在多遇地震作用下的层间位移角比纯框架结构要小得多;在罕遇地震下中角部少墙结构体系可有效降低结构扭转效应;少墙框架结构体系塑性铰出现主要是由于剪力墙与框架连梁连接的原因,要注意协调这部分配筋。研究结果表明:采用中角部少墙框架结构体系比框架结构体系抗震效果要好,通过分析对比,为今后中小学教学楼选型提供参考依据。     

无轴式摩天轮结构的抗震性能分析

本文通过对潍坊白浪河无轴式摩天轮结构的抗震性能进行分析,为今后类似结构的抗震设计提供参考。首先,采用有限元软件ANSYS对结构进行了动力特性分析;然后,采用振型分解反应谱法和时程分析法计算了多遇地震作用下的结构地震响应;最后,采用弹塑性动力时程分析法进行了罕遇地震作用下的地震响应分析。研究结果表明:结构基频较低而且频谱密集,多数振型以Y向振动为主;多遇地震作用下,结构的强度和变形均满足国家规范要求;罕遇地震作用下,结构构件均处于弹性阶段,结构变形满足国家规范要求。由此可见,无轴式摩天轮结构的抗震性能良好,可为其他类似工程提供借鉴。     

双塔楼高空弱连接连体结构设计

介绍了弱连接双塔高层结构分析和设计的有关内容,包括塔楼抗侧力体系、连体结构体系与概念设计、相关特殊构造措施.通过对连体结构的工程实例进行在地震作用下反应谱和弹性时程分析,探讨连体结构的动力反应特征;用EPDA和EPSA分析软件分别进行在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析和静力弹塑性分析,对该工程的结构抗震性能进行评估.     

带刚性伸臂减震层高层结构动力弹塑性分析

以一典型框架-核心筒模型为研究对象,对原结构和装设伸臂减震层结构分别进行7度多遇和罕遇地震下的双向动力时程分析。在总阻尼系数不变的条件下,对比设置1至4道刚性伸臂减震层时结构在不同地震强度下的减震性能;分析了罕遇地震下伸臂减震层对结构损伤情况的影响。结果表明:在多遇、罕遇地震下伸臂减震层减小了结构的层间位移角、层间剪力和顶层位移等地震响应;伸臂减震层设置在结构的中部偏上时减震效果更为显著,减震层对罕遇地震下的结构损伤也有一定的改善作用。     

时程分析的应用

时程分析法是模拟实际地震作用的方法,是反映建筑结构地震响应的最直接的方法。时程分析法分为弹性动力时程分析法和弹塑性动力时程分析法。弹性动力时程分析法是多遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法,是结构设计的一种辅助计算方法;弹塑性动力时程分析法是考虑了结构的弹塑性性能的计算方法,是罕遇地震作用下模拟实际地震作用响应的计算方法。通过时程分析,可以了解各种地震作用下结构的振动特性,判断结构薄弱部位,控制结构破坏模式。在工程设计中时程分析有实际意义,结构设计人员应很好地理解并掌握时程分析的应用。     

偏心框架结构在水平地震动作用下的弹塑性分析

通过单层质量偏心体系钢筋混凝土框架结构,运用ANSYS软件,建立钢筋混凝土有限元空间实体整体式模型结构,输入罕遇地震波进行弹塑性时程分析,研究在单向水平地震作用下结构弹塑性侧扭耦合扭转地震响应。     

桩基上高层框剪结构房屋的震害预测

本文采用基础与上部结构相互作用模型，通过对高层框剪结构进行弹塑性时程分析，讨论了结构在多遇地震作用下弹性变形与其在罕遇地震作用下弹塑性变形之间的关系，提出了预测在罕遇地震作用下结构破坏程度的基本方法。     

中国乒乓球博物馆抗震性能研究

中国乒乓球博物馆上部结构采用钢结构框架体系,属于特别不规则的多层建筑结构。建筑物外边线设置有跨度约42m的大跨度弧形桁架,并在桁架下设置圆钢吊杆下挂楼板。利用有限元软件PERFORM-3D对该结构进行弹塑性时程分析,对结构的抗震性能进行了评估分析。结果表明,在罕遇地震作用下,该复杂钢结构没有较大侧向变形;竖向抗侧力构件及关键构件均在弹性变形之内;框架梁大部分进入了屈服阶段。综合以上分析,拟建博物馆工程在给定地震波的罕遇地震作用下整体受力性能满足设计要求。     

世茂深坑酒店结构弹塑性时程分析

世茂深坑酒店主体建筑依崖壁建造,为独特的上下两点支承结构体系。与考虑行波效应的多点输入不同,需要考虑幅值差的多点输入地震反应,相应的多点输入采用了位移时程波而不是加速度时程波。结构采用钢管混凝土柱框架-支撑结构体系,钢管混凝土柱的非线性力学性能指标应用了统一理论。运用SAP2000和ABAQUS有限元分析软件,重点分析了在罕遇地震作用下结构弹塑性时程响应。     

龙光深圳"玖钻"办公楼结构设计分析

采用框架-核心筒结构体系的龙光深圳"玖钻"办公楼属于超B级高度的超高层建筑。根据抗规"两阶段三水准"设计原则,设计中采用多种软件对结构在多遇地震下的响应进行计算分析,并对其关键构件的抗震性能进行了验算,分析验算结果表明,结构各项指标均满足规范要求。对结构进行了罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,结果表明,结构满足罕遇地震下水准4的性能目标。