钢筋混凝土框架结构层间位移与构件变形关系研究

基于课题组已完成的钢筋混凝土3层3跨平面框架低周反复加载试验,以边(中)节点区域作为重点研究对象,分析了梁柱组合体中各种非线性局部变形引起的侧移在结构总层间变形中所占比例的变化规律。在此基础上,建立了构件局部变形与结构层间位移的转换关系。研究结果表明:对于发生"梁铰"破坏机制的框架结构,梁端转动对节点剪切变形的影响大于柱端转动,梁柱组合体作为整体共同承担结构的塑性变形;当结构整体位移角满足相应性能水平限值时,局部构件的变形仍有可能超限,简单利用单个构件的变形代表结构整体的变形是不合理的;对于破坏形式为"梁端弯曲破坏"的框架子结构,随着损伤加剧结构进入非弹性阶段后,梁变形成为层间位移的主要成分,柱变形引起的层间位移所占比例次之,节点剪切变形引起的层间位移所占比例最小;通过弹性理论分析,在塑性阶段引入塑性折减系数,推导建立的构件局部变形与结构层间位移转换关系式具有相对较高的精度,计算结果与试验实测数据基本吻合。     

节点板剪切变形对钢框架层间位移的影响

本文给出了不同梁柱截面所形成的钢框架节点板的剪力和剪切变形计算公式。分析了节点板剪切变形对钢框架层间位移的影响,并对如何控制这一影响提出了建议。     

钢管混凝土组合框架弹塑性层间位移计算方法

基于位移的抗震设计方法是结构基于性能化抗震设计的重要方法之一,它可直观反映结构的具体性能目标.在基于位移的抗震设计中如何确定框架的层间位移与构件变形之间的关系至关重要.本文用典型框架节来等效该层框架,将框架层间位移转化为框架节的侧移,通过引入塑性变形分布因子λp的概念,建立了λp与位移延性系数μ6、强柱系数ηc之间的关...     

基于最弱塑性铰的钢筋混凝土框架层间变形能力简化计算方法

为了对增设消能支撑后钢筋混凝土主体框架进行快速抗震评估,提出了一种钢筋混凝土框架层间变形能力的简化计算方法。首先定义了钢筋混凝土框架的层间变形极限状态;然后基于框架梁柱组合件的破坏型式,确定出层间最弱塑性铰;最终计算出框架相应的层间变形能力。采用Pushover分析方法和已有的框架拟静力试验分别对框架层间变形能力简化计算结果进行验证。验证结果表明:框架的层间塑性变形能力主要取决于层间最弱塑性铰的塑性转动能力;提出的简化计算方法能够有效预测钢筋混凝土框架的层间变形能力。     

含屈曲约束支撑钢筋混凝土框架的弹性层间位移角限值研究

作为一种常见的耗能减震构件,屈曲约束支撑越来越广泛地应用于钢筋混凝土框架结构中,然而现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016版)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015版)并没有明确给出这类结构的弹性层间位移角限值。基于ANSYS软件,分别对纯框架结构和含屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构(简称BRB-RC框架结构)进行非线性有限元分析,结果表明BRB-RC框架结构应当考虑更为严格的水平位移控制参数,并通过静力试验验证了数值模拟的可靠性。当确定弹性层间位移角限值的建议取值时,发现若采用初裂层间位移角作为位移角限值偏于严格,无法直接用于工程实践。基于比较分析法提出了标记层间位移角的概念。通过改变支撑参数、混凝土强度和结构跨度,进行9组算例的数值计算和分析,研究这9个试件标记层间位移角与刚度比的关系,最终保守地给出了BRB-RC框架结构弹性层间位移角限值的取值公式。提出的方法能够满足工程实践的需要。     

钢筋混凝土框架结构层间弹塑性位移计算方法及试验研究

钢筋混凝土框架结构的层间弹塑性位移是判别结构倒塌极限状态的重要指标,目前我国抗震规范规定的弹塑性位移限值仍是基于构件试验研究的结果,缺乏结构层面的计算方法和试验验证.为此,将规则框架结构的层间位移等效为梁柱组合体的侧移变形,分析组合体变形的组成,建立了梁柱组合体变形与构件变形的转换方法,提出了"强柱弱梁"型框架结构层间...     

钢筋混凝土超高层建筑层间位移的模型试验研究

通过 11层框架 剪力墙平面截断模型的静力加载试验 ,研究了原型为 5 2层的钢筋混凝土超高层建筑在正常使用状态下的受力和变形 ,重点考察了层间位移与构件裂缝的关系 ,同时研究了竖向荷载及加强层对层间位移限值的影响。试验结果表明 ,正常使用状态下将钢筋混凝土超高层建筑的层间位移角控制在 1/ 5 0 0以内时 ,其竖向构件不会开裂 ,框架梁、连梁与填充墙的裂缝均可以控制在允许范围内。现行《高规》的层间位移限值可以放松     

钢筋混凝土抗震墙墙肢约束边缘构件基于弹塑性层间位移角的设计

通过对两片长度不同的矩形截面钢筋混凝土抗震墙墙肢的计算分析 ,研究不同轴压比、不同层高的墙肢 ,为达到设定的层间弹塑性位移角 ,墙肢两端应设置的约束边缘构件的长度及其配箍特征值的大小 ;讨论了按《建筑抗震设计规范》(GB5 0 0 1 1— 2 0 0 1 )设置约束边缘构件的抗震墙墙肢的层间弹塑性位移能力     

钢筋混凝土柱构件弹塑性位移与延性计算方法

介绍了一种通过积分计算侧移的方法,利用各截面的曲率分布,计算屈服位移和极限位移,通过计算把握钢筋混凝土柱构件的位移性能获得柱构件的弹塑性位移,并求得该状况下柱构件的位移延性,从而由曲率分布获得构件位移延性性能,该方法简单实用,便于操作,值得推广。     

钢筋混凝土剪力墙结构层间位移角与构件变形的关系研究

为实现变形指标——层间位移角在剪力墙结构基于性能的抗震设计中的应用,研究了层间位移角与构件变形之间的关系.首先,通过弹性分析得到了层间位移角与构件变形关系的计算公式.然后对不同楼层数的3个剪力墙结构进行了弹塑性时程分析,研究了结构在各性能状态下层间位移角与构件变形之间的关系.通过对计算结果的统计分析建立了弹塑性层间位移角与构件变形关系的计算公式.利用提出的方法可以直接、较为简便地将结构的整体变形转换为构件变形.     

考虑结构整体特性的钢筋混凝土框架震后残余侧移响应研究

为了研究钢筋混凝土框架结构震后残余位移及结构整体特性对其影响,首先对3个楼层数不同的钢筋混凝土平面框架结构进行静力推覆分析,得到结构第一模态推覆曲线及相应等效三线形推覆曲线,进而基于等效推覆曲线获得结构整体的屈服后刚度比和下降段刚度比。其次,通过对钢筋混凝土平面框架结构在3个地震动强度水平、22条地震动记录输入下的弹塑性时程分析,分别计算得到最大层间位移角和最大残余层间位移角的平均值、标准差和变异系数,并分析结构整体特性如结构基本自振周期、屈服后刚度比、下降段刚度比等对最大层间位移角和最大残余层间位移角的影响,以及最大层间位移角和最大残余层间位移角之间的相关性。结果表明,最大层间位移角和最大残余层间位移角受结构基本自振周期影响明显,同一地震动强度水平下,两者均随结构基本自振周期的增大而增大。随着结构屈服后刚度比的增大和下降段刚度比绝对值的增大,最大残余层间位移角也增大,其离散性也随之变大。与上部楼层相比,高强度水平地震动下非线性发展较为充分的结构下部楼层的最大层间位移角和最大残余层间位移角的相关性较好。     

钢筋混凝土异形柱框架结构层间位移角限值研究

对钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能的研究尚未形成一致的结论。通过对现有研究成果的比较可以发现,这类结构的变形能力介于钢筋混凝土矩形柱结构和剪力墙结构之间,其弹性层间位移角限值应以控制填充墙的墙面裂缝贯通为判断标准,弹塑性层间位移角的取值应当既有一定的保证率,又要符合工程实际,建议取1/75比较合适。     

基于能量原理的钢筋混凝土框架结构层间弹塑性位移求解

本文按照我国现行《建筑抗震设计规范》设计了三个层数分别为4、7和10层的钢筋混凝土框架结构。利用能量法对各框架结构按等效单自由度体系计算了其滞回输入能;利用pushover方法分析了钢筋混凝土框架结构的层间能量分布规律,通过与非线性动力时程分析结果进行比较,证明该法是可行的;利用文献[1]中楼层弹塑性变形耗能与弹塑性层间位移的关系求出各框架结构的层间弹塑性位移,并与现行《建筑抗震设计规范》中简化计算方法的计算结果进行了对比。     

建筑结构在罕遇地震下弹塑性变形验算的讨论

本文对现行抗震设计规范中罕遇地震作用下结构抗震变形验算有关规定存在的问题进行了分析,并提出了改进建议。指出了目前钢筋混凝土结构弹塑性位移计算结果与实际地震反应存在较大差异的主要原因。在对大量数据统计分析的基础上,讨论了框架结构层间弹塑性位移角限值的合理性,提出了框架—抗震墙结构、抗震墙结构和框架—筒体结构的弹塑性层间位移角限值。     

低周反复荷载下高轴压比RC框架柱的研究

通过对７个常规框架柱试件在低周反复荷载下所进行的试验,重点研究了高轴压比下框 架柱的抗震性能以及轴压比的变化对框架柱滞回特性的影响。在对试件总体变形及塑性铰区域 局部变形量测结果统计分析和简化计算的基础上,研究了塑性铰区域的弯曲变形、剪切变形和节 点区钢筋的粘结滑移所产生的侧移在框架柱的总侧移中所占的比例及其规律。