楼梯对不同刚度钢筋混凝土框架结构地震反应的影响

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用ETABS设计了2个不含楼梯的钢筋混凝土框架模型和2个包含楼梯的具有不同初始抗侧刚度的钢筋混凝土框架模型,采用振型分解反应谱法对模型进行了弹性地震反应对比计算分析。结果显示：楼梯参与结构整体计算后,结构的抗侧刚度、振动模态、结构基底剪力及梯间框架柱内力分配比例等均明显变化,且影响程度因原框架抗侧刚度大小不同而异。建议当前框架结构设计可以适当提高结构抗侧刚度,以减小楼梯对结构地震反应的改变程度,降低考虑楼梯参与结构整体抗震分析计算的复杂性。     

不同宽度楼梯对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响分析

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用大型结构软件ETABS设计了1个不包含楼梯的钢筋混凝土纯框架模型和2个包含不同宽度梯段板楼梯的钢筋混凝土框架模型,并分别采用振型分解反应谱法和底部剪力法对几种模型进行了弹性地震反应对比计算分析。结果显示：楼梯对结构的抗侧刚度大小及分布、振动模态、梯间框架柱内力分配等有明显改变,顺梯段板布置方向起到类似K形支撑作用,垂直梯段板布置方向起到类似剪力墙的作用;梯段板宽度的变化将显著改变结构在垂直于楼梯梯段方向的地震反应,而对顺梯段板方向结构地震反应改变不明显;建议设计时采用振型分解反应谱法对包含楼梯结构进行抗震分析计算。     

地震作用下框架楼梯参与结构整体工作的研究

以地震区典型办公楼框架为对象,研究了框架与楼梯的共同工作性能.利用大型结构软件Midas设计了考虑楼梯与不考虑楼梯的2个钢筋混凝土框架结构模型,分别采用振型分解反应谱法和时程分析法对2个模型进行了弹性地震反应对比计算分析.结果表明,考虑楼梯后结构的自振特性、结构抗侧刚度、地震作用下楼梯构件的受力状态发生明显的变化;框架结构中楼梯及其周边构件将承担更多地震力,是结构设计应加强的部位.楼梯的空间刚度效应对整体结构抗震性能影响较大.所得结论可为实际工程设计应用提供参考.     

现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响

现浇梁式楼梯在框架结构中普遍使用，但在结构设计中往往被忽略，仅作为竖向荷载作用于结构上。为探究梁式楼梯及其支座形式对结构抗震性能的影响，利用数值模拟技术，对无楼梯框架及带不同支座楼梯框架在地震作用下应力、位移、耗能特性以及混凝土损伤等特性进行分析。分析结果表明：地震作用下，无楼梯框架、固定连接框架和滑动连接框架的柱顶位移分别为15.70、4.37、5.89 mm,表明楼梯结构的存在将增大框架结构整体刚度，改善结构应力分布；滑动支座连接与固定支座连接相比，地震作用下楼梯间结构中钢筋与混凝土的应力峰值分别减小了15%和22%,同时滞回环面积更大，因此滑动支座连接楼梯将更好地改善整体结构耗能及抗震性能。     

顶层空旷多层房屋的抗震计算及其变形集中效应

本文用有限元先处理定位向量法形成顶层空旷多层房屋关于独立结点位移的结构刚度矩阵,并经静力缩聚得到关于楼层集中质量水平动力自由度的结构侧向刚度矩阵。由 Stodola 迭代法和规范地震反应谱完成抗震动力计算。针对其柔弱顶层变形集中效应的影响,介绍顶层排架柱地震内力的修正方法。     

含偏心支撑小高层钢框架结构的抗震性能

目的 研究多层偏心支撑钢框架在地震作用下的弹、塑性力学性能、地震响应及其耗能能力.方法 采用通用有限元计算软件SAP2000,对内蒙古某9层商住楼分别建立纯框架、中心支撑框架及偏心支撑框架结构模型,计算了罕遇地震下结构刚度、内力分布、振动模态及荷载一位移曲线等,并采用多条地震波分别对中心支撑和偏心支撑结构体系进行了弹性时程及弹塑性时程的对比分析,比较了两种结构体系的动力特性及抗震性能.结果 在小震作用下(弹性阶段),偏心支撑和中心支撑结构远高于纯框架结构的抗侧移刚度,足以满足规范对多层钢结构的抗侧移要求;在大震作用下(塑性阶段),偏心支撑结构耗能能力优于中心支撑结构和纯框架结构,地震响应小于中心支撑结构,具有更高的结构屈服后塑性抗侧移刚度.结论 偏心支撑钢框架结构抗震性能较好,能够避免大震作用下结构的突然倒塌.     

钢框架砌体围护体系试验研究及有限元分析

通过1：2空腔砌块复合墙体钢框架模型在低周往复荷载作用下的抗侧力试验，运用三支杆模型对填充墙进行等效替换，结合有限元分析软件ANSYS的静力分析和非线性分析功能，研究其滞回特性、刚度、应力分布及内力分布等，得到这一新型抗侧力体系的简化计算模型。     

故宫灵沼轩钢结构动力特性与地震响应

为保护文物建筑,以故宫灵沼轩钢结构为研究对象,采用数值模拟方法,研究了该结构动力特性及地震响应。基于结构残损现状及钢结点的半刚性特性,考虑3种工况来建立灵沼轩钢结构的有限元模型。通过模态分析,研究了不同工况条件下灵沼轩钢结构的基频和主振型。通过时程响应分析,研究了8度常遇地震作用下典型节点的变形及内力响应情况,讨论了结点刚度退化对结构抗震性能的影响。通过8度罕遇地震作用下的响应谱分析,研究了灵沼轩钢结构的抗倒塌能力。研究结果表明:结点刚度退化时,灵沼轩钢结构基频减小,振动形式发生改变;8度常遇地震作用下,结构保持稳定振动状态,其变形响应峰值趋于偏大,内力响应峰值趋于偏小,且均在容许值范围内。8度罕遇地震作用下,各工况条件下的钢结构均有良好的抗倒塌能力。     

弹性楼板的框架—剪力墙结构动力分析

考虑到楼板的变形，对框架—剪力墙结构进行空间整体分析，计算中将剪力墙、框架以及楼板等刚度一并计入，分析在地震荷载作用下的结构内力和侧移，对弹性楼板和刚性楼板两种模型得出的结果进行分析和比较。     

地震作用下钢框架与中心支撑钢框架的对比研究

针对钢框架和中心支撑钢框架两类结构,利用非线性静力分析程序计算得到结构在弹性状态和弹塑性状态下的侧移刚度.输入地震波,调整加速度峰值,对结构分别进行弹性和弹塑性时程分析,讨论两类结构在地震作用下的结构响应和能量分布的异同.结果表明,中心支撑钢框架的受力性能优于钢框架.     

中心楼梯参与整体框架结构计算的地震反应分析

现行的设计和PKPM程序均未考虑到楼梯参与整体框架结构的计算,但5．12汶川地震和4．14玉树地震表明楼梯间的破坏均很严重。利用有限性分析软件SAP2000建立了楼梯布置在几何中心的模型和无楼梯对比模型的框架结构。计算结果表明,考虑楼梯后：楼层位移减小,Y方向（顺着楼梯斜板方向）的刚度大于X（垂直楼梯斜板方向）方向刚度;楼梯间的框架柱的轴力增大了2．6倍,剪力X／Y方向增大了1．6／3倍,弯矩XIY方向增大了1．1／1．6倍;楼梯问梯柱轴力、剪力、弯矩是对比模型相应最大内力的0．71,0．73,0．3倍,说明按构造设计的梯柱也是抵抗地震的薄弱环节,尤其是轴力和剪力。针对楼梯间框架柱和梯柱的加强设计给出了建议。     

强震作用下带楼梯L型平面不规则框架结构动力弹塑性分析

利用弹塑性分析软件perform-3d,建立3个L型平面不规则框架结构模型,进行罕遇地震下弹塑性分析研究,研究楼梯对结构周期、层间位移角、内力的影响.结果表明,楼梯的存在对L型平面结构X、Y方向的刚度提高较为明显,但两个方向的刚度贡献程度存在较大差异.结构的楼层位移角相对于不带楼梯的结构减小较明显,弹塑性状态下楼梯间各构件内力放大较多.并根据研究结果对现行楼梯设计方法提出了几点设计建议.     

连接性能对钢框架竖向地震作用下动力反应的影响

节点性能对框架承载能力的影响,目前研究成果主要集中在静力分析和水平地震作用下的分析上,而就节点性能对框架在竖向地震作用下动力性能的影响的研究则很少.而实际的震害调查表明,竖向地震作用对结构在一定程度上其影响是显著的.为了研究竖向地震作用对不同梁柱连接刚度框架的影响,在对梁柱单元均采用考虑杆件剪切变形影响的梁柱理论来建立平面杆单元的刚度矩阵的基础上,利用Matlab编写程序,以一个五层三跨的平面框架为例分析了节点性能对结构动力反应的影响.分析表明,连接性能对结构的竖向动力反应有着显著影响,连接刚度越大,竖向位移反应越小;同时随着连接刚度的增大,结构竖向地震反应与重力效应之比相应减小,因此对于连接较强的结构,可在一定程度上忽略竖向地震作用的影响,而对于连接刚度较弱的结构,应考虑竖向地震在结构竖向构件中产生的较大的轴向力.     

考虑楼板弯曲变形的框架-剪力墙结构地震分析

考虑楼板的平面外弯曲变形，带有刚域的杆件刚度及剪力墙刚度，对框架－剪力墙结构进行空间整体计算，分析地震荷载作用下的内力和侧移，并对弯曲为形楼板和剪切为形楼板两种模型计算结果进行比较。     

不同填充墙布置的型钢再生混凝土框架抗震性能试验分析

进行了4榀单层单跨型钢再生混凝土框架-再生混凝土空心砌块填充墙试件的拟静力加载试验,对不同填充墙布置及墙体宽高比试件的破坏形态、承载力、层间位移角、耗能能力以及刚度退化等力学特性进行了分析.结果表明:填充墙的存在提高了框架结构的承载力及抗侧刚度;墙体半高填砌的框架,其峰值荷载、初始抗侧刚度均介于空框架与全高填充墙框架之间,其极限层间位移角、延性及耗能能力与空框架试验结果较为接近;墙体全高填砌的框架,其极限层间位移角及位移延性与空框架相比有所减小,但等效黏滞阻尼系数较大;随着墙体宽高比的增大,结构承载力有所提高,位移延性呈下降趋势,耗能能力变化不明显;填充墙框架的刚度退化率均高于空框架,墙体全高填砌框架的刚度退化率大于墙体半高填砌框架,且墙体宽高比越大,刚度退化率越大.     

框支密肋壁板结构转换层刚度比的合理取值

框支密肋壁板结构在城市建设中应用前景广泛,确定合理的转换层侧移刚度比能使结构在地震作用下弹性层间位移反应均匀并减少弹塑性变形集中,从而提高结构的抗震性能.提出框支-复合弹性板力学模型,用于计算整体结构在弹性阶段的内力和变形情况,应用该模型对-7层的框支密肋壁板结构结构进行弹性动力反应分析,探讨了转换层上、下刚度比对框支密肋壁板结构侧移的影响,并提出了框支密肋壁板结构转换层刚度比的合理取值.计算结果表明:在8度区框支壁板结构的第2层与底层的侧移刚度比宜控制在0.9～1.7之间,最优刚度比为1.3.     

变截面框架结构动力分析与抗震计算

在利用计算机求解变截面框架形常数的基础上 ,用有限元的直接刚度法形成变截面框架结构刚度矩阵 ,再利用静力凝聚技术得到动力矩阵。由广义JACOBI法和规范振型分解反应谱法分别求解频率、振型和地震力     

水平加强层对超高层钢框架-支撑结构的影响

超高层钢结构体系设计中,为提高结构的整体刚度,通常沿高度方向设置一道或多道水平加强层,而水平加强层的设置对其抗震性能有较大的影响.利用ANSYS有限元计算软件,分析了设置水平加强层后超高层钢框架-支撑结构地震响应.通过32层结构模型的6种不同设置加强层的方案比较,研究了加强层的数量对结构的侧向刚度、地震作用下构件内力以及内筒和外框架水平层剪力分配的影响.以68层的武汉国际证券大厦为例进行验证,用振型分解反应谱方法方法分析了常遇地震作用下的结构响应,对水平加强层的运用有借鉴价值.     

填充墙对钢框架偏心支撑结构地震反应的影响

现阶段钢结构设计中并不直接考虑填充墙对结构整体的影响,而是考虑填充墙的自重荷载并且用周期折减系数这一概念考虑填充墙刚度的影响。本文通过三种模型的对比分析考虑弹性阶段填充墙对高层钢框架偏心支撑结构体系的地震反应影响:周期反应、层间位移、顶点位移、顶点加速度、框架内力反应的影响,探讨填充墙在多遇地震作用下的有利作用。     

基于ETABS的斜交密肋框架结构地震反应分析

目的研究斜交密肋框架结构在小震下的地震反应和大震下的构件屈服顺序及主体安全性能．方法运用ETABS程序对试算结构进行建模计算．通过改变框架内部密肋框格的构造形式,比较结构基本动力特性的变化规律．结果弹性地震反应分析表明,嵌入的密肋框格与外框架共同工作,提高了结构抗侧刚度,改变不利振型出现顺序,降低了平面不规则结构的平扭耦联效应,使结构整体受力更趋合理;Pushover分析表明,倾斜设置的框格杆件传力路径更直接,首先参与结构抗震,通过自身的屈服和破坏发挥耗能减震作用,结构具有先密肋框格后外框架的分步延性破坏机制,符合现代结构分灾抗震设计原则．结论斜交密肋框架结构的提出,对于改善中高地震烈度区框架结构的抗震性能具有重要意义．