罕遇地震作用下的弹塑性时程分析及抗震性能化评价在工程中应用

按照弹塑性性能、内力等效原则,采用"等效柱"代替框剪结构中的剪力墙进行弹塑性时程分析,从而按照杆元单元的塑性铰来模拟实际结构中的剪力墙塑性性能。本文结合实际工程,分析了结构在罕遇地震作用下地震反应,包括层间位移、塑性铰出现的先后顺序、位置,以及塑性铰破坏的程度,从而达到结构抗震性能化目标。     

静力弹塑性分析方法基于水平位移加载模式的研究

针对基于性能的抗震设计方法,指出了目前基于力分布模式的静力弹塑性分析方法中存在的问题,通过对结构进行不同地震等级的弹塑性时程分析,得出了稳定分布的侧向位移加载方式.采用基于位移加载模式的静力弹塑性分析方法评估结构弹塑性抗震性能,克服了基于水平力加载模式方法的不足.研究表明,结构进入弹塑性后,楼层水平位移的分布相对楼层水平力稳定,并且基于位移加载模式的推覆分析较基于水平力加载模式的推覆分析更接近于弹塑性时程分析结果.同时,基于位移模式的静力弹塑性分析方法也便于确定结构的层间位移.     

强烈地震作用下结构塑性位移刚塑性计算方法

研究分析了在强烈地震作用下采用刚塑性模型与弹塑性模型计算结构最大塑性位移的差别,结果表明可以利用刚塑性模型来计算结构的最大塑性位移,提出了一种能计算建筑结构在强烈地震作用下最大塑性位移的刚塑性位移谱法,并通过实例把计算结果与弹塑性时程法做了比较,二者虽然具有差别但符合要求,同时还计算绘制了刚塑性反应谱。     

强震作用下某超高层建筑抗震性能分析

随着我国经济的发展,超限高层建筑越来越多的应用于实际工程之中,如何评估和保证其在地震作用下的可靠性,已经成为众多结构抗震工作者研究的课题。介绍了开展弹塑性动力时程分析研究的必要性以及进行弹塑性动力时程分析的研究方法及其优势。通过对具体案例进行弹塑性动力时程分析,得到结构的层间位移、最大位移、有害层间位移,从而找出结构的薄弱部位,分析构件的屈服和破坏规律,对结构进行抗震性能评估。     

塑性铰模型对混凝土框架结构动力弹塑性分析的影响

建筑结构在遭遇罕遇大震时,部分结构构件将进入塑性状态.对结构进行弹塑性分析可以更好地掌握建筑结构在大震下的动力响应特性.基于SAP2000软件,分别采用该软件提供的默认塑性铰单元和弹塑性计算用的塑性连接单元,建立混凝土框架结构的弹塑性动力计算模型,输入折线时程曲线和地震记录曲线,进行弹塑性动力时程分析.结果表明,采用刚塑性滞回模型的默认塑性铰单元计算得到的结构加速度响应比采用弹塑性滞回环模型的要低,在使用程序默认塑性铰单元作动力弹塑性时程分析时需要注意考虑该现象对结果的影响.     

复杂结构弹塑性时程分析在ABAQUS软件中的实现

利用ABAQUS软件实现了复杂高层建筑结构的弹塑性时程分析,将梁、柱和剪力墙的弹塑性在材料的应力应变层次上精确模拟。通过工程实例,研究了弹塑性模型在地震时程中的变形及受力特点,得到结构构件截面的应力时程、应变时程、塑性应变时程,实时地反应结构受力性能,并验证了整个方法的可行性。同时得到了截面在时程分析过程中的应力应变滞回曲线。     

广州天王中心大厦弹塑性地震反应分析

本文对采用巨型框架结构的广州天王中心大厦进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析。将整体结构划分为两个子结构,对每一子结构分别采用平面协同模型进行静力弹塑性分析,得到层剪力-层间位移四折线骨架曲线和塑性铰分布。塑性铰分布表明结构符合“强柱弱梁”的原则。将两个子结构用刚性楼板连接,对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析。计算结果表明,结构能满足大震不倒的设防要求。     

结构静力非线性分析与弹塑性时程分析结果的统计关系及残余变形计算

选取100条地震波并标准化为地面峰值加速度为0.1g～0.5g的地震波,采用Takeda和Kinematic恢复力模型对单自由度体系进行弹塑性时程分析;同时使用100条地震波获得的不同阻尼比的弹性加速度反应谱,基于Takeda、Kinematic模型,采用欧洲规范的方法,对单自由度体系进行静力非线性分析;建立静力非线性分析结果与弹塑性时程分析结果的统计关系以及单自由度体系残余变形与最大塑性位移的统计关系。分析表明：弹塑性时程分析结果的平均值与静力非线性分析结果的关系在一定程度上受地面峰值加速度和结构自振周期影响,基本不受结构刚度退化比影响;基于Takeda和Kinematic模型的静力非线性分析结果略低于弹塑性时程分析结果的平均值,而基于欧洲规范方法的静力非线性分析结果则高于弹塑性时程分析结果的平均值;残余变形与最大塑性位移的关系明显受地面峰值加速度和结构刚度退化比的影响。     

防屈曲钢支撑加固某食堂结构的弹塑性时程分析

采用弹塑性时程分析方法,对北京某大空间食堂结构进行了抗震性能评估,研究了采用消能防屈曲钢支撑加固后结构的抗震性能。分析结果表明,增设防屈曲钢支撑可显著降低框架结构的最大层间位移,控制结构的塑性损伤,提高结构的抗震性能。本文方法可供类似工程参考。     

维护板对轻钢框架结构体系抗震性能影响分析

通过建立带维护板的6层轻钢框架结构模型,对其进行了模态分析和地震响应弹塑性时程分析,计算得到动力时程分析结果中结构的顶点位移、最大层间位移等数据,并以此分析了维护板对轻钢框架结构体系抗震性能的影响.