带弧形空腹桁架的钢框架-支撑结构设计

白鹭湾湿地段L5林盘建筑采用带弧形悬挑空腹桁架的钢框架-支撑结构。通过弧形空腹桁架受力特点及三种桁架体系的对比分析，确定了内、外环弧形空腹桁架间设置竖向人字形支撑的悬挑桁架结构形式。多遇地震下的弹性时程分析得到的楼层位移、最大层间位移角及楼层剪力均与反应谱分析的结果较吻合，验证了采用反应谱法能够满足施工图设计要求。通过罕遇地震下的弹塑性时程分析，对基底剪力、弹塑性层间位移角、构件承载力进行了复核，结果表明，整体结构在罕遇地震下表现出较好的抗震性能，能够满足预设性能目标。针对大跨度悬挑区域，进行了楼板舒适度分析，结果表明，结构设计满足舒适度要求。     

巨型钢框架-拉索支撑结构中拉索参数灵敏度分析

为研究巨型钢框架-拉索支撑结构体系中拉索预拉力和直径这两个参数对结构体系抗震性能的影响,获得拉索参数设计方法,对具有不同拉索参数的典型巨型钢框架-拉索支撑结构进行Pushover分析,考察不同拉索预拉力和直径对结构破坏模式、极限荷载、顶点位移、初始抗侧刚度、性能点处的基底剪力、相应顶点位移及最大层间位移角的影响。结果表明:拉索预应力对最大层间位移角有一定影响,对结构其他综合性能的影响可忽略;拉索直径增量不超过100%时,对结构的破坏模式影响较小,但拉索直径变化对结构的其他综合性能影响显著。     

偏心BRBFs的抗震性能分析

为了解偏心屈曲约束支撑钢框架（BRBFs）的抗震性能,运用pkpm设计软件设计门架式偏心BRBFs和人字形偏心BRBFs两种结构,基于大型有限元软件ANSYS对两种结构进行有限元数值模拟,分析了两种结构在基本烈度作用下的各层位移反应及层间位移角,结果表明,两种结构变形受低阶振型影响较大,沿高度呈倒三角地形分布,结构变形为弯剪形,各层位移及层间位移角均满足规范要求,体现出良好的抗震性能。构件产生塑性变形而耗能时,可以将结构构件等效为结构阻尼进行分析,介绍了等效阻尼比的求解方法。通过对罕遇地震作用下的两种结构的最大层间位移角、层间剪力及顶层位移时程的研究进一步评估两种结构的抗震性能,研究表明,在罕遇地震作用下,人字形偏心BRBFs的抗震性能较好。     

菏泽市牡丹人民医院门诊妇儿楼消能减震分析与设计

菏泽市牡丹人民医院门诊妇儿楼采用框架-剪力墙结构体系,按8度0.20g进行设计.为降低地震输入响应,减小结构最大层间位移角,提高其抗震性能并满足结构减震目标,采用消能减震技术——黏滞阻尼器(VFD).采用YJK软件进行振型分解反应谱计算,ETABS振型分解反应谱(补充复核)、弹性时程和弹塑性时程分析计算;并将减震及非减震结构的结果进行对比分析.结果 显示,采用该消能减震技术后,多遇地震作用下结构基底剪力和层间位移角的减震效果显著,满足结构既定附加等效阻尼比要求;时程法结构基底剪力减震率远高于反应谱法结构基底剪力减震率;罕遇地震作用下结构减震效果良好,弹塑性层间位移角满足规范及既定性能目标要求.     

基于刚度比设计的屈曲约束支撑-混凝土框架抗震性能研究

为研究刚度比对屈曲约束支撑—混凝土框架结构体系的影响及其合理的取值范围,分别设计了初始层间位移角不同的三种混凝土框架结构,通过多遇与罕遇地震作用下的动力时程分析,研究了不同刚度比对框架结构层间位移角、层间剪力、支撑滞回耗能率、塑性损伤分布等抗震性能的影响。根据分析结果,给出了屈曲约束支撑与框架部分刚度比合理的取值范围。     

悬挂式预制混凝土墙板框架抗震性能分析

为对比悬挂式预制混凝土墙板框架与纯钢筋混凝土框架和普通砌体填充墙框架的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS分别建立了3种结构模型,并对其进行反应谱分析以及时程分析。通过反应谱分析得出模型的基底剪力、楼层位移、层间位移角和最大应力位置等,通过时程分析得出基底剪力、顶点位移以及应力随时间变化等。分析结果表明:悬挂式预制混凝土墙板框架比纯钢筋混凝土框架和普通砌体填充墙框架具有更好的抗震性能,墙板部位的破坏程度比普通砌体填充墙轻;墙体对框架结构的影响比较大,不合理布置墙体容易导致框架结构出现薄弱层,对抗震极为不利,建议对框架结构进行设计时应该充分考虑墙体的影响。     

基于增量动力分析法的低屈服点钢板剪力墙抗震性能分析

基于两种设计理念分别设计了10层3跨的分析案例。通过增量动力分析法研究设计案例的底部剪力-顶点位移时程曲线、塑性铰分布、层间位移角,以此来评估结构的抗震性能。结果表明:同一条地震波的峰值加速度调幅到不同地震等级下得到的结构反应时程曲线,不仅数值大小不同,而且曲线的形状也不相同,表现为结构响应的峰值点出现的时刻不同;所设计结构的最大层间位移角均满足要求;对每个案例在各震级下框架塑性铰分布和墙板壳层应力进行分析,得出结构的破坏过程,通过对比分析发现,墙板先于框架屈服,符合抗震设计理念。按屈曲前屈服理论设计的案例在罕遇地震下只有墙板屈服,抗震性能很好。     

Y型偏心支撑半刚性连接钢框架动力性能研究

Y型偏心支撑既能提供足够的弹性刚度,又能使结构具有很好的抗震性能;半刚性节点对钢框架结构的性能影响很大,在进行钢框架结构设计时必须要考虑半刚性的影响。将Y型偏心支撑与半刚性连接结合起来的结构形式是一种新型抗震结构体系。运用结构通用有限元软件MIDAS GEN建立不同连接刚度的半刚性连接Y型偏心支撑钢框架模型。并对其进行模态分析、多遇地震下和罕遇地震下的时程分析,得到各不同连接刚度Y型偏心支撑钢框架的自振周期、层间位移、层间位移角及顶点时程位移曲线。通过对比分析可知,半刚性连接对Y型偏心支撑钢框架的抗侧刚度有很大影响,半刚性连接可以很好地改善结构的抗震性能。Y型偏心支撑与半刚性节点都可以提高结构的抗震性能,两者相结合的结构形式有很好的应用前景。     

次框架支撑对巨型框架结构的影响

采用大型有限元软件ANSYS对三种不同次结构支撑方案的巨型框架模型进行了弹塑性时程分析对比。计算结果表明,增加次框架支撑的巨型框架结构的楼层位移,层间相对位移显著减小,说明增加次框架支撑能明显增加巨型框架的耗能能力,降低结构的地震反应。     

防屈曲支撑及高强钢在某钢结构火力发电厂中的应用

火力发电厂作为生命线工程,地震时要求其使用功能不可中断或需尽快恢复,从而为抗震救灾和灾后重建提供有力的支持和保障。因此,火力发电厂结构的抗震性能及经济性一直备受关注。在传统钢结构电力主厂房中引入防屈曲支撑以提高抗震性能,同时采用高强钢以减少钢材用量。采用SAP2000有限元分析软件对某钢结构火力发电厂置换防屈曲支撑及高强钢柱前后进行多遇地震下弹性分析及罕遇地震作用下弹塑性动力时程分析,从结构自振周期、底部剪力、用钢量、层间位移角、塑性铰分布等角度,探讨防屈曲支撑及高强钢在钢结构火力发电厂中应用的优势。     

巨型钢框架-拉索支撑体系的Pushover分析

为研究新型结构巨型钢框架-拉索支撑体系的破坏模式及其抗震性能,分别采用倒三角形和均布荷载两种水平荷载加载方式,进行Pushover推覆分析。研究表明:在达到水平极限状态时,倒三角形加载模式比均匀分布加载模式出现破坏层数相对高一些,两种水平荷载加载方式的破坏模式基本一致。构件破坏先后顺序为柱肢间支撑、巨型梁腹杆、楼层梁、巨型梁弦杆、柱肢。拉索退出工作的时间越早,则同一层中另一侧拉索拉力增加的速度越快。8度多遇地震作用下,结构处于弹性状态;8度罕遇地震下,结构部分构件进入塑性状态;层间位移均满足抗震规范要求。     

巨型钢框架—预应力复合支撑体系在水平荷载作用下的破坏性能

巨型钢框架—预应力复合支撑体系是现代高层建筑中的一种新型抗侧体系,本文基于弹性反应谱对其进行抗风、抗震设计,然后在倒三角型分布和均匀分布的两种水平荷载加载模式下进行Pushover分析,研究出该结构体系在不同水平加载模式下的破坏机理,考察其抗侧刚度、拉索受力特征及构件先后出现的屈服机制和结构的整体抗震性能。研究表明,倒三角型分布的结构水平极限荷载和弹性抗侧刚度都小于均匀分布得到的结果;拉索的最大拉应力均未达到屈服强度650MPa,并且随着水平荷载的逐渐增加,一部分拉索拉应力逐渐减少,直至退出工作,而另一部分拉索则在预拉应力的基础上拉应力进一步增大;巨型钢框架—预应力复合支撑体系各构件的破坏顺序为巨型梁腹杆最先出现屈服,而后依次分别是巨型柱肢间的支撑、巨型八字支撑、巨型柱肢间的楼层梁;对该结构体系不能再沿用弹性设计反应谱的方法进行抗震设计,而应采用基于建筑抗震性能化的理念来进行合理、经济的抗震设计。     

考虑高阶振型影响的改进的多模态推覆分析方法

将结构静力弹塑性分析与地震反应谱结合起来的Pushover方法是一种简单有效的结构抗震能力评定方法,本文简要介绍了这种方法的原理,并在多模态pushover分析方法的基础上,提出了改进的多模态pushover分析方法,用以建立钢框架结构的能力谱曲线。求解结构在性能点处的响应时,为了考虑高阶振型对结构抗震性能的影响,首次把振型质量参与系数应用到模态推覆分析结果的组合中。通过与弹塑性时程分析的比较,表明本文提出的改进的多模态推覆分析方法是可行的和准确的。     

支撑巨型框架-核心筒结构体系抗震性能研究

以深圳平安金融中心为原型结构,提出支撑巨型框架-核心筒结构体系的概念,并以目前超高层常用的巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系作为参照,开展了结构体系的抗震性能对比研究.研究结果表明,在两种结构体系抗侧刚度相近的工况下,支撑巨型框架-核心筒结构体系的用钢量显著降低.罕遇地震作用下,该结构体系的典型屈服路径为核心筒一巨柱→...     

基于侧向力加载方式的Pushover分析方法

静力弹塑性(Pushover)分析方法作为一种评估结构抗震性能的非线性分析方法,具有简便、实用、可靠的优点,近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。针对静力弹塑性分析方法的研究热点问题——侧向力加载模式作了详细的介绍和深入的分析,在此基础上对两个混凝土框架高层结构(分别为平面不规则和规则的结构)进行了基于侧向力加载模式的推覆分析。对比分析了不同侧向力加载模式下的基底剪力-顶点位移关系曲线和层间位移角关系曲线,认为基于均匀分布模式和倒三角分布模式的推覆分析对实际工程的弹塑性分析具有指导意义,自适应分布模式的推覆分析方法可以代替弹塑性时程分析方法来评估结构的抗震性能。     

巨型框架-核心筒结构地震剪力分布特征分析

目前,我国在巨型框架-核心筒结构体系的工程设计中主要参照现行规范对于普通框架-核心筒结构的相关规定执行。然而,巨型框架-核心筒结构与普通框架-核心筒结构的受力特点及规律有所不同,针对巨型框架-核心筒结构与普通框架-核心筒结构的框架剪力分布特征的对比研究有待完善,而且我国现行规范也缺乏对巨型框架-核心筒结构中框架剪力的调整规定。因此,通过典型普通框架-剪力墙与巨型框架-剪力墙平面模型算例的静力分析及典型巨型框架-核心筒结构算例的弹塑性动力时程分析,考察了地震作用下楼层剪力在结构各竖向构件之间的分布规律。结果表明：地震作用下巨型框架-核心筒结构中的框架楼层剪力分布规律与普通框架-核心筒结构有明显区别;巨型框架柱与次框架柱的楼层剪力分布规律存在明显差异;规范中规定的框架剪力调整方法不能直接应用于巨型框架-核心筒结构。结合分析得到的剪力分布规律及已有的工程经验,针对巨型框架-核心筒结构中框架剪力调整方案进行讨论并给出相关建议。     

人字支撑复合结构的合理耗能机制选择分析

通过对柔性梁柱加"人字"支撑形成的一榀新型复合结构进行静力弹塑性(Pushover)分析,从理论上研究该复合结构的抗震性能,满足按9度多遇地震的抗震能力和罕遇地震的抗倒塌验算。其耗能机制为"混合机制",塑性铰出现的位置及顺序为:支撑、梁端、柱下端、柱上端。为了得到更合理的抗震耗能机制,对影响复合结构耗能机制的主要因素、底层柱刚度和配筋、底层及二层支撑的配筋进行分析,由此优化出满足"强柱、中梁、弱支撑"多道防线抗震性能要求的合理耗能机制。计算结果表明,人字支撑复合结构的水平侧移表现为剪切变形。     

竖向不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法

考虑结构在地震作用下不同反应阶段的动力特性,采用振型反应谱法,建立结构在不同地震作用水平下的弹塑性需求曲线族,即结构的层间剪力一位移需求曲线.结合结构的能力曲线,提出以楼层为研究对象的层间能力谱法.由结构的性能目标与位移延性的关系,建立性能目标与层间需求曲线的关系,从而得到考虑结构延性的层间需求曲线.通过计算分析表明,层间能力谱法可以有效的用于对竖向不规则结构进行基于性能的抗震设计,可以方便地对不同地震作用水平、不同性能目标的结构进行地震作用计算和配筋计算,并能控制结构在不同地震作用下的变形性能、塑性铰出现顺序及部位,与时程分析方法相比偏于保守,且比直接基于位移的设计方法具有明显的优势.     

某养护中心办公楼两种支撑框架对比分析

对于地处8度区的某养护中心办公楼,根据传统抗震设计方法,必须选用框架-抗震墙结构体系,然而这样将导致工程造价增加,并且部分建筑使用功能也会受到限制,为此,本文提出采用普通支撑框架结构体系或BRB支撑框架结构体系来替代传统的框架-抗震墙结构体系,并对两种支撑框架结构进行小震反应谱和大震弹塑性时程分析对比,分析表明BRB支撑框架结构在小震下的受力性能和大震下的耗能减震性能均优于普通支撑框架结构。