三种异形柱框架结构抗震性能对比分析

利用ANSYS有限元分析软件,建立了等肢异型柱、不等肢异型柱和底层加支撑的等肢异型柱三种不同异形柱框架结构的空间分析模型,对模型输入天津波,采用时程分析法对比分析了三种异形柱框架结构在水平地震作用下的受力和变形特性。计算结果分析表明：加大异型柱肢长可以提高结构抗震性能但作用不十分明显,而加支撑使结构抗震性能明显改善。     

底部宽肢异形柱框架结构弹塑性分析

对底部宽肢异形柱框架结构与纯异形柱框架结构进行弹塑性时程分析,并对比两种结构的分析结果。探讨２层采用带暗柱的异形柱对底部宽肢异形柱框架结构抗震性能的影响。分析结果表明,底部宽肢异形柱框架结构抗震性能优于纯异形柱框架结构,能有效地克服纯异形柱框架结构底层薄弱现象。２层设置暗柱后,使得各层刚度分布更加合理,且可以有效地避免底部宽肢异形柱框架结构薄弱层上移的不利现象。     

双向地震下RC框架柱端弯矩增强措施的合理取值

双向水平地震动的耦合作用将使塑性变形更多集中于柱端,框架结构在双向地震下的塑性铰分布明显较单向地震作用下更差。严格按中国规范设计了8度0.2g区二级抗震规则空间框架结构,并采用上部各层柱端"强柱弱梁"措施与底层柱下端弯矩增大系数不同取值的多种组合,形成了共7个算例框架。在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应,对各空间框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,在双向水平地震作用下,抗震规范给出的8度二级抗震的"强柱弱梁"措施取值明显偏低,框架部分楼层形成了层侧移柱铰屈服机制。基于梁端实际配筋∑Mbua对上部各柱端进行"强柱弱梁"调整的塑性铰控制效果较好,但底层柱下端非线性损伤过大。将底层柱下端的弯矩增大系数提高为1.8,上部各柱端按∑Mc=1.25∑Mb进行增强可形成较为优化的塑性铰控制效果。     

蜂窝式梁-柱钢框架结构抗震性能分析

目的 研究蜂窝式梁-柱钢框架结构的抗震性能,为此类框架结构的抗震设计提供参考.方法 应用有限元法,依据现行规范和规程设计一榀单层单跨(框架I)、一榀两层单跨(框架Ⅱ)蜂窝式梁-柱钢框架结构进行抗震性能分析.分析和研究了节点域剪切变形、P一△效应对框架层间位移的影响.结果 得到蜂窝式梁-柱钢框架结构在恒定竖向荷载和低周反复荷载作用下的受力机理和破坏机制,评价了其耗能能力和延性性能.框架I的耗能能力略好于框架Ⅱ,两个框架的位移延性系数均小于4.0,表明延性均较差.对于蜂窝式梁-柱钢框架结构,在各阶段由节点板域剪切变形所产生的层间位移占框架总位移的比例均在50%以上.结论 蜂窝框架耗能能力较好,但延性相对较差,抗震性能较差.提出了改善框架延性性能的具体方法,从而优化其抗震性能.节点域剪切变形、P-△效应对框架层间位移的影响较大.     

锈蚀钢筋混凝土框架地震反应分析

在锈蚀混凝土框架结构耐久性损伤分析的基础上,对锈蚀钢筋混凝土压弯试件的抗震性能的试验结果进行了探讨,分析了锈蚀试件滞回曲线和骨架曲线的特点,建立了锈蚀钢筋混凝土框架结构动力反应分析模型,用Wilson-θ法编制锈蚀混凝土框架结构计算程序,对钢筋混凝土框架在不同的钢筋锈蚀率及不同锈蚀层数下的地震反应进行了对比分析,计算结果表明,钢筋锈蚀将导致混凝土框架结构的抗震性能降低严重、地震反应加大.并指出底层柱的钢筋锈蚀对混凝土框架结构抗震性能的影响至关重要.     

异形柱结构在多维地震作用下的反应分析

通过ANSYS软件建立异形柱框架及矩形柱框架结构弹塑性空间分析模型,并将宁河地震波两个水平方向分量及作者计算获得的扭转分量同时输入结构,对其进行弹塑性时程分析,研究结构在水平地震波及考虑扭转地震波分量时最大位移反应的差异,并将异形柱结构与普通框架结构的地震反应进行了对比.结果表明,多维地震波对异形柱框架结构的影响大于普通框架结构,是对地震扭转分量非常敏感的结构体系,设计时应充分考虑扭转分量对结构效应的增大,提高异形柱结构的抗震安全性.     

首层薄弱层框架结构的柱顶隔震性能分析

以某首层架空的5层实际框架结构为背景,进行了首层为薄弱层的建筑结构柱顶隔震性能分析。时程分析表明：在7度地震作用下,隔震上部结构减震效果明显;下部结构（独立柱）在8度罕遇地震作用下其变形仍处于弹性阶段,证明了柱顶隔震技术显著地提高了首层薄弱层框架结构的抗震性能,增加了首层的变形能力,改善了首层薄弱的特点。同时分析了独立柱的受力与抗震设计,表明合理的独立柱设计提高了整体结构的地震安全性。     

不同肢长钢筋混凝土异型柱抗震性能试验研究

目的 探讨不同肢长对钢筋混凝土异型柱的承载力、刚度及延性的影响．方法 用拟静力试验方法对不同肢长异型柱进行抗震性能研究．结果 试验得出异型柱的最大承载力、抗侧移刚度及延性等相关数据．结论 轴压比较大时，其承载力、侧移刚度较大，但延性较差；随着柱子肢长的增加，其承载力、侧移刚度随之提高，这对结构设计有一定的好处，但肢长应控制在一定的范围内，避免形成短柱；试验中由于腹板的受压区混凝土面积较小，因此该压区混凝土破坏严重，纵筋也成屈曲状态，建议提高混凝土等级，以增加该区混凝土的抗压能力．     

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。     

BRB-钢管高强混凝土结构的抗震性能分析

为了研究屈曲约束支撑-钢管高强混凝土框架结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能,结合我国抗震规范,利用通用有限元分析软件SAP2000对设置了屈曲约束支撑的三层钢管高强混凝土框架结构进行静力弹塑性分析,得到了该结构在地震作用下的能力曲线、层间位移、顶点位移和塑性铰分布情况等相关参数,并对其抗震性能进行了分析.结果表明,框架中设置的屈曲约束支撑可有效提高钢管高强混凝土结构的抗震性能,满足结构抗震性能的要求.     

转换梁与底部柱线刚度比合理取值研究

采用有限元软件SAP2000,通过push-over方法,分析了转换梁、柱线刚度比的不同,对梁、柱塑性铰出现位置、顺序以及结构的侧向位移等产生的影响,讨论了转换梁、柱线刚度比对结构破坏机制的影响.基于上述分析,提出了转换梁、柱线刚度比宜在2.5~4.0之间的结论,可供没计底部抽柱带转换层的异形柱结构参考,并为进一步完善国家行业标准<混凝土异形柱结构技术规程>提供参考.     

翼缘框架柱框架结构的动力特性

对具有不同截面长度翼缘构件的翼缘框架柱框架结构进行了弹性动力特性分析,给出了该类构件按框架柱设计和按剪力墙设计的区分原则,并以工程实例及其结构振动台试验对翼缘框架柱框架结构体系的安全性能进行了验证。结果表明：等效截面长宽比为3～6的异形截面竖向构件在以梁、柱等杆件单元为主体的框架结构中按框架柱设计是可行的,翼缘框架柱框架结构体系具有足够的安全性能,可以在抗震设防区的多、高层建筑中应用。     

分散式配筋梁异形柱框架节点抗震性能试验

为解决异形梁柱框架节点配筋拥挤的问题,提出将梁中部分钢筋分散到翼缘中,并对分散式配筋梁异形柱(L,T和+形)框架顶层节点在低周反复荷载下的抗震性能进行了试验研究.通过6个试件的试验,比较了分散配筋与异形柱框架顶层节点的差异,研究节点核心区的开裂荷载、屈服荷载、极限承载能力、破坏形态和滞回特性等力学性能,以及按不同比例分散梁上部钢筋对节点抗震性能的影响.试验研究表明,T形、十字形截面柱节点,适当的分散比例不会给框架节点的受力性能和抗震性能带来不利影响.但L形截面柱节点分散配筋将加剧累积损伤,刚度退化较为严重.同时理论分析表明分散钢筋在板中的分布范围应予以严格控制,以防止发生锚固破坏.     

T形柱框架节点受剪承载力的非线性有限元分析

异形柱结构体系在国内已使用多年,但有关异形柱框架节点的破坏形态、受剪承载力的研究还很不充分.虽然《混凝土异形柱结构技术规程》(征求意见稿)建立了节点的受剪承载力公式,但该式并未考虑到异形柱与矩形柱框架节点相比较而言的某些特殊性.利用ANSYS对T形柱节点进行了低周反复荷载作用下的非线性有限元分析,指出了该节点核心区混凝土受力机理不符合斜压杆原理,提出了由于柱翼缘板的存在,使得节点核心区的裂缝分布形态不同于矩形柱框架节点,讨论了轴压比与受剪承载力的关系,柱翼缘板宽度和梁柱抗弯刚度比对节点破坏形态的影响.     

异形柱结构在工程中的应用与分析

对在同一平面内即布置矩形柱又布置异形柱的结构做了时程分析,又对底层采用矩形柱的异形柱结构进行了抗震分析,结果表明改进后的异形柱结构变形更小,各层刚度分布更为均匀,有利于抗震。     

汶川大地震底框结构建筑物震害调查

四川汶川大地震灾区底框结构的震害调查中发现：在极震区,底框的坍塌和倾斜成为底框结构破坏的主要形式,底框部分破坏后,切断了地震力向上传递的通路,使得砖混部分破坏减小;随着地震烈度的降低,底框的坍塌减少,而上部砖混的坍塌增多。由于刚度突变,底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节：底框结构刚度大,上部砖混结构破坏;砖混结构刚度大,底框结构破坏。底框结构的破坏都表现出柱破坏的特点,而且底框梁截面高度特别大,更难实现“强柱弱梁”的设计目标。施工质量对底框结构抗震性能有重要影响,特别是混凝土、砂浆等材料的强度对抗震性能影响明显。     

异形柱的结构设计

讨论了异形柱与短肢剪力墙的区别,介绍了异形柱框架结构设计的一般规定、构造措施及设计方法,并对异形柱的受力特点和轴压比控制进行了分析.供结构设计参考.     

混凝土异形柱结构特点及其应用分析

通过对异形柱结构设计计算原理、异形柱结构的刚度和延性以及抗震性能等方面的研究,并结合带暗柱异形柱结构和型钢异形柱结构新体系的研究现状,指出异形柱结构具有良好的工作性能和应用前景。随着研究的深入,异形柱结构在工业及民用建筑中的应用将得到进一步推广。