飞机库结构考虑罕遇地震多维输入的弹塑性动力分析

对7度抗震设防和Ⅳ类场地条件的某大跨度飞机库进行了罕遇地震下多维地震输入的弹塑性时程反应分析,采用直接积分的动力分析方法,选用3条地震波分别计算了三向输入和单向输入下结构的地震反应.通过对比,研究结构在多维强震作用下的受力变形性能.分析表明,与单向水平地震作用相比,多维地震输入下结构下部支承柱柱底塑性铰数量总体上有所增加,部分塑性铰发展程度加深;最大柱顶侧移及柱底内力总体上有一定增加,但增幅较小;屋盖结构受多维地震作用的影响较大,塑性铰数量及杆件地震内力都明显增加.     

隅撑支撑钢框架结构抗震性能分析

采用pushover方法对单角隅撑支撑铜框架在三种罕遇地震烈度下的抗震性能进行分析,得出该结构在不同罕遇地震作用下的破坏模式及抗震性能点,并对其抗震性能进行评定;该结构在地震作用下塑性铰依次出现在隅撑、斜支撑及框架梁上,从而可以消耗大量的地震能量,同时避免了框架柱遭受破坏,符合“强柱弱梁”的设计要求。     

采用悬臂连廊连接的连体结构抗震性能评价及优化设计研究

针对连体结构在罕遇地震作用下的动力特性及震害机理进行研究,评价其抗震性能。以某高层商务大楼为例,采用ABAQUS有限元软件建立结构计算模型,分析连体结构在7度罕遇地震条件下的弹塑性时程,观察其在罕遇地震作用下的塑性损伤、内力分布及整体变形情况。根据计算结果,为结构抗震优化设计提出相应建议。     

超高电视塔结构的动力弹塑性地震反应控制分析

分别采用反应谱分析法、弹性时程分析法和基于塑性铰模型的弹塑性动力分析法对320 m高的宁夏电视塔结构在多遇和罕遇地震作用下进行了抗震分析;并在此基础上,对装置非线性粘滞阻尼器(Nordjnear Viscous Fluid Damper,NVFD)的电视塔结构进行了减震控制分析.结果表明,装置NVFD后的电视塔结构在多遇地震作用下的层间位移角小于其限值,而在罕遇地震作用下的弹塑性层问位移角在刚度突变处大于其限值,经过局部调整后,弹塑性层间位移角满足规范要求.因此,经过局部调整后的电视塔结构达到了"三水准"的抗震设防性能目标;且装置NVFD)后,结构的层间位移满足规范要求,塑性铰数量明显减少,减震效果明显.     

P-BRW体系整体结构模型抗震性能分析

柱贯通型梁端铰接钢框架屈曲约束钢板剪力墙(P-BRW)体系是一种新型抗震结构体系,其受力明确,构造简单,更适合工业化建造的要求。采用有限元分析软件对一幢15层的高层建筑整体结构模型进行了不同地震设防烈度罕遇地震作用下的抗震性能研究,分析其自振特性、楼层位移、层间位移角、塑性出铰机制等性能指标。结果表明:P-BRW体系整体结构可以最大程度的发挥屈曲约束钢板剪力墙的耗能能力;在8度(0.2g)及以下设防烈度罕遇地震作用下,铰接钢框架的梁柱均处于弹性阶段,屈曲约束钢板剪力墙体系屈服而不屈曲,满足"小震不坏,中震可修,大震不倒"的设计原则;但在8度(0.3g)设防烈度罕遇地震作用下,底层柱端会形成塑性铰,不满足抗震设防要求。     

基于Pushover方法的大跨度悬挑钢梁结构的弹塑性分析

本文以某实际工程为例,采用静力弹塑性分析方法,通过SAP2000进行Pushover分析,研究大跨度悬挑梁在地震作用下的结构抗震性能。通过在多遇和罕遇地震荷载作用下对结构的顶点位移、层间位移角以及塑性铰发展过程的研究,分析其抗震性能。同时研究不同悬挑长度对结构抗震性能的影响规律并提出相应的加固措施,可为今后类似结构的设计与抗震分析提供参考。     

框架—BRB体系教学楼抗震性能分析

框架结构抗震性能的改善程度是框架结构优化设计的重要内容,设置BRB是改善框架结构抗震性能的重要途径。文章以高烈度区一栋BRB体系的框架结构教学楼为例,采用有限元软件ETABS建立三维弹塑性分析模型,并对其进行动力弹塑性分析,研究其结构的抗震性能。结果表明:罕遇地震下主体结构的弹塑性层间位移角1/50;主体结构框架梁柱出现的塑性铰的状态基本处于承载力不致严重降低的水平,主体结构的变形指标满足抗震性能的要求;BRB在罕遇地震下能有效发挥屈服耗能作用,其滞回曲线较为饱满,能够起到抑制结构在罕遇地震下变形的作用。     

某大型火电厂主厂房钢框排架结构的静力弹塑性分析

火电厂作为重要的电力设施和生命线工程,应具有良好的抗震性能.钢框排架火电厂主厂房结构和设备布置极不均匀,有必要进行大震作用下的变形分析.利用SAP2000软件对某大型火电厂主厂房钢框排架进行了静力弹塑性分析,并与试验结果进行对比.通过对振型参与系数,性能点及塑性铰状况的分析,表明在8度多遇和8度罕遇地震作用下,结构满足弹塑性变形的要求,并对火电厂主厂房的设计提出了一些建议,以供类似工程参考.     

板厚对板-柱结构抗震性能的影响分析

目的研究板厚对板-柱结构抗震性能的影响,为推广板-柱结构在抗震区的应用提供依据.方法采用三维实体建模,对板厚从190~240 mm(跨厚比30~40)的板-柱结构进行了有限元分析.结果得到了板-柱结构的基底剪力-顶点侧移关系曲线及Pushover分析结果曲线,分析了塑性铰出铰情况,并将加载过程分为4个阶段,对比了各加载阶段结构的响应,给出了对应于7度多遇及罕遇地震作用下的结构侧移和层间位移角.结论当板厚从190 mm增大到240 mm时,板-柱结构的抗侧刚度随之增大,板厚每增加10 mm结构的抗侧刚度增大约5%;等代梁刚度随板厚的增加而增大,虽然板-柱结构在形成出铰机制时出现梁铰数量略减而柱铰数量略增的现象,但整体仍以梁铰为主;在7度多遇、罕遇地震作用下,跨厚比在30~40且经过合理设计的板-柱结构的最大层间位移角均能满足抗震规范的要求.     

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.     

平面不规则结构的弹塑性时程分析

针对平面不规则结构的特点,结合现行规范,参考常用抗震分析方法,提出对平面不规则结构进行多方向弹塑性时程分析的观点.通过对某工程实例的弹塑性时程分析,探讨了该类结构在不同方向罕遇地震作用下的地震反应,分析了塑性铰在不同构件中的发展情况及在整个结构中的分布情况,研究了某些主要承重构件在不同方向的受力性能.     

罕遇地震作用下巨子型有控结构二阶效应影响分析

通过有限元分析软件sap2000建立了巨子型有控结构(MSCSS)的有限元模型,在考虑二阶效应的情况下,对MSCSS进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,并与不考虑二阶效应的结构地震响应情况进行比较,研究了二阶效应对塑性铰的生成、结构侧移以及杆件内力的影响。研究结果表明:选择不同地震波激励时,考虑二阶效应的作用会使塑性铰数量分布有不同的变化规律;第二子结构层间侧移受二阶效应的不利影响随楼层增加而增加,最大增幅达到6.4%,同时,巨型柱的弯矩和第二子结构梁弯矩均受到二阶效应不利影响,其最大增幅分别为7.2%和7.4%。因此在对MSCSS进行罕遇地震下的弹塑性响应情况分析时,必须考虑二阶效应对结果的影响。     

某高层建筑结构抗震性能探讨

以某高层建筑结构的抗震性能分析为例,对该结构的主楼及地下室在内采用整体模型,选用SATWE、PMSAP两个程序进行电算,通过多遇地震弹性分析和罕遇地震静力弹塑性分析,考察结构在弹性分析下的变形和弹塑性分析下的塑性铰发展机制,找出薄弱部位,并重点加强．分析结果表明,对高层建筑尤其是复杂结构的整体抗震性能进行综合分析评价是必要且可行的．     

地震作用下铰接连体结构静力弹塑性分析

新型铰接连体结构的支座释放了连接体两端平面内的弯矩,应用MIDAS GEN软件分析不同连接体跨度对铰接连体结构在7度罕遇地震作用下的静力弹塑性响应的影响.结果表明,随着连接体跨度的增大,塑性铰的数量会显著增多,连体钢梁跨中最大弯矩呈非线性增长.     

双向地震输入下配高强钢筋的框架结构非弹性地震反应

为了研究配置不同高强钢筋的混凝土框架结构的抗震性能,在3个抗震设防烈度区按现行规范分别设计了按等强代换原则配置3种不同高强钢筋的空间框架结构（I组）,利用OpenSEES软件对结构进行了多组双向水平地震动输入下的非弹性地震反应分析。并以HRB400钢筋为基础,按等面积代换原则将8、9度区结构的柱纵筋分别替换为HRB500及HRB600钢筋（II组）,并完成相应非弹性地震反应分析以考察此做法对结构屈服机制的控制效果。I组结构的分析结果表明：在同一烈度区,随配筋强度的增大,结构的整体和局部位移响应呈小幅增大,而杆端出铰率及转角延性需求都有所下降,结构抗震性能有所提高;8、9度区采用HRB400及HRB500钢筋的结构,在罕遇地震作用下形成以柱铰为主或柱铰偏多的梁柱铰混合耗能机制,其地震反应相对不利,而采用HRB600钢筋之后,柱铰数量明显减少,抗震性能明显改善,但其柱端最大转角及其最大延性需求仍大于梁端,未能充分发挥梁端的良好耗能作用。II组结构的分析结果表明：将柱纵筋按等面积代换原则由HRB400钢筋替换为更高强度钢筋后,柱承载力得到实质性加强,柱铰数量显著减少,梁铰数量增加,结构形成了以梁铰为主或梁铰较多的混合耗能机构,其整体抗震性能明显提高。     

罕遇地震作用下高铁桥梁动力弹塑性响应分析

为研究连续梁桥在罕遇地震作用下的弹塑性响应,基于Midas Civil建立三跨连续梁桥有限元模型。对比分析无轨、有轨两种桥梁模型的振动特性,并输入不同地震动荷载组合,对比分析罕遇地震作用下连续梁桥的动力弹塑性响应。研究表明,无轨和有轨桥梁自振特性有较大差异,有轨模型自振周期相对较大;罕遇地震作用下桥墩墩底进入弹塑性状态,产生塑性铰。     

多遇地震下框架结构填充墙的作用：汶川地震的启示

以某3层钢筋混凝土框架结构为分析对象,考虑不同的填充墙布置,进行多遏地震作用下的计算分析。结果表明分析模型中考虑填充墙及其不同布置时,结构的动力特性、规则性特征、以及内力分布等结构的抗震性能均受到明显影响。需要指出的是在多遇水平地震作用下,由于填充墙的约束作用,框架柱端节点弯矩远大于梁端弯矩。建议结构抗震分析时,力学模型中应增加考虑填充墙参与受力计算。     

钢筋混凝土框架多罕遇地震作用变形验算的合并

根据多遇和罕遇地震作用水平地震影响系数间的相互关系，导出了正常配筋情况下楼层屈服强度系数的近似计算公式，得出了同时满足多、罕遇地震作用下抗震变形要求的层间弹性位移角限值，将罕遇地震作用下的薄弱层抗震变形验算归并到多遇地震作用下的抗震变形验算中，避免了截面配筋后可能因罕遇地震作用下弹塑性变形验算不满足要求而重新进行截面设计的麻烦，并提供了一种合理选择截面尺寸的方法，简化了钢筋混凝土框架结构设计。     

多层柱间支撑门式刚架结构的纵向抗震性能研究

当门式刚架结构高度较大时,设置多层柱间支撑可为刚架柱提供侧向支承点以减小柱平面外计算长度,从而减小柱截面并节省钢材,是一种合理的做法,然而对采用多层支撑的门式刚架结构纵向抗震性能研究较少.为研究门式刚架结构采用多层柱间支撑时结构的纵向抗震性能,采用有限元软件ABAQUS对按现行相关规范设计的五个门式刚架结构在纵向地震作用下的抗震性能进行了动力弹塑性时程分析,研究多层柱间支撑门式刚架结构在纵向地震作用下的受力性能、破坏机理.结果表明:多遇地震作用下,结构纵向侧移较小,满足变形要求;罕遇地震作用下,结构纵向存在侧移不均匀、支撑塑性破坏及刚架柱在支撑平面内弯曲等问题,不满足抗震要求.本研究深入分析了产生以上问题的原因,为该结构纵向抗震性能的理论分析和工程实践提供参考.     

配置HRB500钢筋的框架结构非弹性地震反应分析

为实现建筑行业的可持续发展,中国土木建筑工程界正在推广应用HRB500级高强钢筋,但是,以HRB500钢筋作为主要受力钢筋的混凝土结构的抗震性能研究还相对缺乏。该文按《混凝土结构设计规范》最新修订稿设计了3个配置不同强度钢筋的8度0.3g区一级抗震等级的混凝土框架结构,并完成了该3个结构在多波输入下的非弹性地震响应分析,对比了配置HRB500钢筋的混凝土框架结构与配置HRB400和HRB335钢筋的相应框架的地震反应规律和抗震性能。分析结果表明：在罕遇水准的地面运动输入下,配置HRB500钢筋的混凝土框架的最大位移反应与配置其他两种钢筋的框架结构大致相当,其构件的塑性转角延性需求则小于配置其他两种钢筋的框架结构;配置HRB500钢筋的一级抗震等级框架结构在强震下形成的是梁铰塑性耗能机构,最大弹塑性层间位移角可满足设计规范规定的要求。