某超高层住宅塔楼结构设计及抗震性能分析

厦门某超高层住宅项目工程建筑存在“扭转不规则”“凹凸不规则”两项不规则。通过不同计算软件对其开展了抗震性能分析。研究表明，多遇地震作用下，结构x向底部计算的总地震剪力偏小，应调整其以上各层的地震剪力以满足最小地震剪力要求，各项计算结果基本满足规范要求；设防烈度地震作用下结构满足性能水准4的抗震性能目标；罕遇地震下弹塑性层间位移角两个方向最不利工况下层间位移角满足规范限值，满足“大震不倒的基本要求”。     

BRB钢筋混凝土框架结构罕遇、极罕遇地震弹塑性分析

屈曲约束支撑是一种新型的耗能支撑。安装屈曲约束支撑(BRB)的框架结构可以减少设计配筋,增加结构抗侧刚度,那么按多遇地震设计后能否满足"大震不倒"的抗震设防要求自然成为研究者关注的问题。本文采用有限元模拟的方法对比分析安装BRB和不安装BRB的混凝土框架结构在罕遇地震、极罕遇地震下的抗震性能,具体体现在结构在罕遇地震下的层间变形和结构耗能。选取某5层框架结构按8度抗震设防设计,并进行罕遇地震和极罕遇地震弹塑性分析,结果表明框架结构在罕遇地震作用下层间位移角还满足规范限值要求,但在极罕遇地震作用下层间位移角已大于1/50。BRB框架结构在罕遇、极罕遇地震作用下层间位移角均小于1/50,且相比框架结构层间位移角显著减小,结构的滞回曲线更加饱满,说明BRB结构的耗能能力相对较好。     

带屈曲约束支撑框剪结构的减震研究

以位于8度抗震设防地区的某框架剪力墙结构为研究对象,采用屈曲约束制成对其进行减震控制设计,基于ETABS有限元分析软件,在多遇和罕遇地震作用下对该框架剪力墙结构的楼层剪力、层间位移角、(框架内力等动力响应开展了无控和有控条件下的震动控制效果对比分析。结果表明:增设屈曲约束支撑后,该框架剪力墙结构的楼层剪力和层间位移角得到有效控制,并使之满足规范1/800和1/100的限值要求,多遇地震作用下层间位移角的减震效果达到27.18%,且设置屈曲约束支撑部位的框架内力亦有效降低;罕遇地震作用下屈曲约束支撑充分发挥了耗能能力,有效改善了结构的抗震性能,并达到预期抗震设计目标。     

云南鲁甸县人民医院减震分析

鲁甸县人民医院建筑高度为84.2m,为高层建筑。结构设计采用了钢筋混凝土框架结构,对结构进行多遇地震下的弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析,检验结构在大震下的抗震性能,对此分别采用ETABS和SAP2000进行分析,最后给出楼层剪力和最大层间位移等数据。结果表明,此结构形式具有较好的抗震性能,能够保证大震不倒的抗震性能目标,该减震结构设计安全可靠。     

基于性能的中小学校校舍抗震设计

对上海市汶北幼儿园校舍进行了抗震设计,并比较了基底剪力、多遇地震下层间位移角、罕遇地震下弹塑性层间位移角以及抗震措施程度等。计算结果表明,在7度设防区,校舍（乙类）按《建筑工程抗震性态设计通则》设计,罕遇地震基底剪力仅约为《建筑抗震设计规范》的1/3.7,难以保证设防目标的实现。     

高层建筑消能减震技术应用研究——以某疾控中心应急大楼为例

《建设工程抗震管理条例》(国务院令第744号)^[1]对重要建筑的承载力、变形以及构件损伤方面的性能目标提出了更高的要求,常规抗震方法设计此类结构有一定的难度。结构减震设计可以通过提供阻尼,比较有效地实现重要结构的抗震性能指标。以某疾控中心应急大楼为例,利用弹塑性动力时程分析方法,分别对采用BRB、采用VFD以及采用两者组合三种减震方案进行分析。通过对设防地震、罕遇地震下的层间位移角和基底剪力的比较,得出如下结论：BRB方案能有效控制结构在设防和罕遇地震下的层间位移角,但在设防地震作用下基底剪力略有增大;VFD方案在设防和罕遇地震下,均提供了较高的附加阻尼比,有效降低了结构的层间位移角和基底剪力,但在罕遇地震下,对结构位移的控制相对较弱;组合方案发挥了更好的性能优势,层间位移角和基底剪力显著降低。     

格栅式双钢板混凝土组合剪力墙的静力弹塑性分析

针对核心筒结构在高层建筑或烈度区使用有限的现况,提出格栅式双钢板混凝土组合剪力墙的新理念,并结合实际工程,对某18层高层结构实例进行Pushover静力弹塑性分析。结果表明,在罕遇地震作用下,采用了格栅式双钢板混凝土组合剪力墙的结构具有刚度大、层间位移小、分配基底剪力大等优势,结构体系具有较好的抗震性能,可为类似工程提供借鉴。     

罕遇地震作用下框架变形的简易判断

框架结构在多遇地震作用下的层间弹性位移角,如果小于本文给出的弹性位移角限值（θｅ１）则该结构在罕遇地震作用下层间弹塑性位移角小于抗震规范要求的（θｐ）。     

钢板深梁填充钢框架静力弹塑性分析

本文对一个六层纯钢框架和钢框架内填钢板深梁结构进行静力弹塑性分析,对比两者在多遇地震与罕遇地震作用下层间位移角与层间位移的大小,找出多遇和罕遇地震下的性能点,对建筑物进行地震评估。     

框架-阻尼框筒结构体系在超高层建筑中的应用研究

在框架-核心筒结构体系的基础上,提出了一种新型结构体系"框架-阻尼框筒结构体系"。对某200m高、采用框架-阻尼框筒结构体系的超高层建筑进行了多遇地震下的设计,通过周期和层间位移角对比,得出钢板阻尼墙在多遇地震下可以提供所需刚度。进一步对该结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,通过对基底剪力下降程度、顶部位移对比、层间位移角、框架损伤、钢板阻尼墙耗能和有害层间变形进行分析,表明钢板阻尼墙在罕遇地震下能够充分耗能,降低结构响应,保护框架构件。最后,研究了钢板阻尼墙屈服位移对结构层间变形和钢板阻尼墙耗能占比的影响。初步论证了框架-阻尼框筒结构体系可应用于200m左右的超高层建筑中,合理设计下具有优异的抗震性能,为超高层建筑的结构体系选择提供了一种新的方案。     

兰州新区保障住宅装配式钢结构的抗震性能分析

为了研究兰州新区保障住宅装配式钢结构的抗震性能,采用pushover方法对兰州新区装配式钢结构保障性住宅1#楼进行了罕遇地震作用下结构的弹塑性分析。分析中考虑了倒三角分布荷载和均匀分布荷载两种加载模式,从结构的基底剪力-顶点位移曲线、层间位移角和出铰机制等方面对该结构的抗震性能进行评估。结果表明:(1)两种加载方式下结构性能点处的位移均小于《抗规》规定的罕遇地震下的弹塑性位移限值;(2)两种加载方式性能点处的框架各层层间位移角均满足要求;(3)从出铰机制反应出结构的"强柱弱梁"的性能。     

姜堰实验小学雏鹰楼加固前后抗震性能分析

围绕泰州市姜堰区实验小学北街校区雏鹰楼的加固设计和抗震性能展开研究。首先,根据检测公司的鉴定结果,采用增大截面加固法和粘贴碳纤维布加固法对其进行加固设计,并对梁、柱截面进行了验算。随后,基于结构分析软件OpenSees建立了三维有限元模型,并对结构动力特性和多遇地震作用下的地震响应进行了分析。最后,开展了结构在设防和罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,对比分析了远、近场地震作用下结构加固前后的抗震性能。研究结果表明:加固后,结构抗震性能显著提升,梁、柱截面满足抗震要求的同时,结构层间位移角得到有效控制,罕遇地震作用下层间位移角最大可减小78.4%;多遇、设防和罕遇地震作用下,近场地震工况的结构底部层间位移角分别为远场地震工况时的1.42,2.07和3.66倍。     

考虑弱支撑的装配式钢结构抗震性能推覆分析

采用SAP2000软件建立有限元模型，选择Pushover分析方法，对结构进行模拟分析，研究装配式墙体中弱支撑对钢框架结构抗震性能的影响。结果显示，在不同抗震设防要求和场地特征周期下，均能得到性能点。在两种不同水平力作用下，有支撑结构的基底剪力增大，顶点位移减小，多、罕遇地震设防烈度下层间位移角满足抗震设防目标，并远小于无支撑结构，证明弱支撑在结构抗震中发挥了重要作用，在结构设计中应予以考虑。     

内置短肢剪力墙结构抗震性能分析

结合一栋25层住宅,分别按普通剪力墙和内置短肢剪力墙两种结构体系进行多遇地震下的弹性分析与罕遇地震下的弹塑性分析,通过对比层间位移角、基底剪力、塑性铰发展情况和滞回曲线等性能参数来比较两种结构体系的抗震性能。分析结果表明,内置短肢剪力墙具有抗扭刚度好、抗侧刚度较小、层间剪力小等特点,在抗震性能方面有独特的优势。     

大底盘多塔高层隔震结构的地震响应

采用弹性时程分析方法,结合某大底盘多塔隔震结构(建成后将成为目前大陆地区最高的隔震建筑),分析结构在多遇及罕遇地震作用下的响应。对比层间剪力,计算水平向折减系数,绘制结构层间位移的变化曲线,并探讨高层复杂结构应用隔震技术的相关要求。结果表明,隔震结构的地震作用显著降低,层间剪力远小于抗震结构的,罕遇地震作用下的水平向折减系数更小;层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零,结构呈现出明显的整体平动趋势。     

钢框架-带缝钢板剪力墙结构抗震性能研究

利用ADINA有限元软件建立了具有不同参数的单层钢框架-带缝钢板剪力墙结构模型,并对其进行往复荷载作用下的性能研究,经对比分析选取了性能最优的模型。研究该模型在不同轴压比作用下的性能变化,并与相同尺寸的单层钢框架模型进行对比,结果表明:两种钢结构均具有良好的耗能性能;随着结构轴压比的增大,其滞回曲线越来越不饱满且侧移刚度、屈服荷载、屈服位移、破坏荷载退化较为严重;而钢框架结构随着轴压比的增大其性能下降速度快于钢框架-带缝钢板剪力墙结构。本文建立了10层钢框架-带缝钢板剪力墙结构,对其在9度罕遇地震作用下层间位移角进行了模拟分析,结果表明:钢框架-带缝钢板剪力墙结构在三种地震波9度罕遇地震作用下的最大层间位移角均小于《建筑抗震设计规范》中所规定的层间角位移限值,依然能满足"大震不倒"的设计要求。     

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。     

珠海保税港区办公楼结构动力弹塑性分析

珠海保税港区办公楼建筑高度约150m,为超A级高度建筑。采用了框架-核心筒结构,对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,检验结构在大震下的抗震性能,采用ABAQUS软件对其进行动力弹塑性分析,研究在预估罕遇地震作用下结构的非线性动力响应,并给出定量评价,包括结构变形特征,楼层剪力,最大层间位移角和剪力墙损伤等。结果表明,此结构形式具有较好的抗震性能,能够保证大震不倒的抗震性能目标,整体结构设计安全可靠。     

基于PERFORM-3D某框筒结构抗震性能分析

以高烈度区某框筒结构为例,在罕遇地震下,采用PERFORM-3D软件对该结构进行弹塑性时程分析,从结构层间位移角、基底剪力对结构的抗震性能进行分析。分析表明:该结构层间位移角满足规范限值1/100的要求,结构在罕遇地震下的破坏并不很严重,结构进入塑性化程度不高。     

佛山集成金融广场结构动力弹塑性分析

佛山集成金融广场建筑高度199.88m,为超A级建筑高度建筑。结构设计采用了框架-核心筒结构,对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,检验结构在大震下的抗震性能,采用ABAQUS软件对其进行动力弹塑性分析,研究在预估罕遇地震作用下结构的非线性动力响应,并给出定量评价,包括结构变形特征、楼层剪力、最大层间位移角和剪力墙损伤等。结果表明,此结构形式具有较好的抗震性能,能够保证大震不倒的抗震性能目标,整体结构设计安全可靠。