考虑高阶振型影响的能力谱法的分析研究

结合我国抗震设计规范,形成了简化实用的考虑高阶振型影响的能力谱法.借助模态Pushover分析将多自由度体系分解为几个非线性单自由度体系,以考虑各阶振型的影响.对能力谱法中根据延性系数确定的弹塑性需求谱作了进一步地研究,并对框架结构进行了抗震性能评估.利用MATLAB编制了弹塑性时程分析程序,同时采用SAP2000对该结构进行了时程分析,验证了所编程序的正确性.与能力谱法的结果比较表明,利用能力谱法分析框架结构体系是可行、有效的.     

钢筋混凝土框架结构的性能化抗震设计指标及设计方法

层间位移角是钢筋混凝土框架结构抗震设计的性能指标,进行性能化抗震设计研究具有重要的理论和实践价值.综述了国内外规范对钢筋混凝土框架结构对性能目标的规定以及相关试验研究成果,建立了在不同性能水平时的量化指标.阐述了基于位移角的抗震性能评估方法,通过阻尼比折减法和R折减系数法,给出两个能力谱的实现路径,引用SAP2000完成了算例验算.研究表明：钢筋混凝土框架结构层间屈服最大位移角为1/300～1/150,顶点位移角为1/400～1/200;层间极限最大位移角为1/50～1/30,顶点极限位移角为1/100～1/50.阻尼比折减法和R折减系数法获得性能点基本一致,Vidic-Fajfar-Fischinger折减系数法比阻尼比折减法的计算结果略小,两种方法均可作为性能化抗震设计的实用技术.     

钢框架结构直接基于位移的抗震性能设计

为更好地实现基于性能的抗震设计思想,采用一种直接基于位移的抗震设计方法对钢框架结构进行设计,依据初步设计的结构得到结构的屈服位移,根据大震作用下的设计目标位移,计算相应的延性系数,确定等效黏滞阻尼或强度折减系数,从而构造相应的高阻尼弹性反应谱或弹塑性反应谱,并得到相应的位移反应谱.以二折线模型模拟结构的性能曲线,在位移...     

不同时期建造的混凝土框架结构建筑物抗震能力评估

目的 研究依据不同时期<建筑抗震设计规范>建造的混凝土框架结构建筑物抗震能力的差异.方法 基于Pushover分析方法,建立依据不同的<建筑抗震设计规范>建造混凝土框架结构三维分析模型,采用SAP2000软件对结构进行分析,根据能力谱法,将Pushover曲线转换为能力谱曲线,将规范中的设计反应谱转换得到弹塑性需求谱,通过能力谱和需求谱的叠加,求出结构的性能点,进而得到结构的顶点位移及塑性铰分布、层间位移角和楼层位移,从而得到框架结构的抗震能力.结果 通过一个5层混凝土框架结构教学楼的抗震能力分析,分别得到依据我国1974年、1989年和2001年<建筑抗震设计规范>建造的建筑物能力谱曲线和达到性能点时的塑性铰发展过程.结论 依据不同的<建筑抗震设计规范>建造的建筑物抗震能力差异明显,建议在抗震能力评估时,应给予充分考虑.     

应用非概率凸集模型的框架结构抗震性能分析

为解决结构抗震性能分析结果会因地震动记录选择上的差异产生较大变异性问题,采用非概率凸集模型来考虑地震作用的不确定性,以结构最大层间位移角作为抗震性能指标,通过能力谱方法对一钢筋混凝土框架结构进行非概率性抗震性能评估,与基于概率随机模型的抗震性能分析结果进行比较.结果表明,采用非概率凸集模型进行结构抗震性能分析,在减少变异性的同时,还具有一定的合理性和适用性.     

十字芯板钢管阻尼器K型偏心支撑框架的参数分析

为研究带十字芯板钢管阻尼器的K型偏心支撑框架结构的抗震性能,采用ABAQUS软件分析了阻尼器的削弱比、厚度比、轴压比等因素对该结构抗震性能的影响,研究了结构的变形性能、破坏形态及耗能能力.结果表明:采用十字芯板钢管阻尼器的K型偏心支撑钢框架结构具有优良的变形能力和耗能性能,结构塑性变形与损伤主要集中于阻尼器,能够有效的保护结构的安全.     

基于均匀设计响应面法的钢框架结构抗震可靠度分析

针对地震作用及结构性能的随机性,通过分析抗震可靠度研究结构的抗震性能,将均匀设计与响应面法相结合,提出了结构可靠度的数值模拟新方法,包括基于均匀设计的响应面法、均匀设计响应面与蒙特卡罗抽样相结合的混合模拟法.结合钢框架结构的抗震可靠度问题,基于ANSYS实现了上述新方法,并与经典的可靠度数值模拟方法进行对比分析.分析结...     

新型高强硅酸盐墙板钢框架抗震性能

为了分析新型高强硅酸盐墙板对钢框架结构抗震性能的影响，开展2榀单层单跨足尺钢框架拟静力试验.将内嵌墙板钢框架试件和纯钢框架试件进行对比，得到在水平低周往复荷载作用下试件的破坏形态和墙板对钢框架结构抗震性能的影响.试验结果表明，新型高强硅酸盐墙板钢框架结构具有良好的抗震性能，通过内嵌墙板增加了钢框架结构的承载能力、延性和耗能能力.采用有限元分析方法对试验进行数值模拟，有限元分析结果与试验吻合较好.对试验的高跨比、轴压比和墙板厚度进行参变分析可知，改变高跨比对结构抗震性能的影响较大，建议高跨比取值为0.50～0.75.轴压比对结构的承载能力影响较大，建议轴压比取值小于0.4.改变墙体厚度对结构的初始刚度影响不大，对结构承载能力有一定的影响.     

蜂窝式梁-柱钢框架结构抗震性能分析

目的 研究蜂窝式梁-柱钢框架结构的抗震性能,为此类框架结构的抗震设计提供参考.方法 应用有限元法,依据现行规范和规程设计一榀单层单跨(框架I)、一榀两层单跨(框架Ⅱ)蜂窝式梁-柱钢框架结构进行抗震性能分析.分析和研究了节点域剪切变形、P一△效应对框架层间位移的影响.结果 得到蜂窝式梁-柱钢框架结构在恒定竖向荷载和低周反复荷载作用下的受力机理和破坏机制,评价了其耗能能力和延性性能.框架I的耗能能力略好于框架Ⅱ,两个框架的位移延性系数均小于4.0,表明延性均较差.对于蜂窝式梁-柱钢框架结构,在各阶段由节点板域剪切变形所产生的层间位移占框架总位移的比例均在50%以上.结论 蜂窝框架耗能能力较好,但延性相对较差,抗震性能较差.提出了改善框架延性性能的具体方法,从而优化其抗震性能.节点域剪切变形、P-△效应对框架层间位移的影响较大.     

中心支撑-钢框架结构抗震性能和设计方法综述

为推动非双重体系中心支撑-钢框架结构的应用,总结了国内外关于中心支撑-钢框架结构抗震性能的研究成果,对比了国际主流规范在抗震设计方法上的差异.指出中国现行规范存在的不足,认为中心支撑-钢框架结构的抗震设计未充分考虑支撑及其连接的低周疲劳寿命,对高延性和低延性的结构不应采用相同的抗震设计方法,低延性中心支撑-钢框架结构在...     

大跨薄壁墩连续刚构桥抗震性能分析

以武汉在建的天兴洲大桥南岸引桥大跨度连续刚构桥为研究对象,运用AN SY S对其动力特性进行了分析.得到了成桥状态下结构的自振特性及有效振型参与质量,确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必须的振型阶数,并结合反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应分析,分别得到各概率地震作用下结构的反应最大值,同时比较了两种方法的分析结果.根据“三水准”设防原则,分析评价了该桥的综合抗震性能,为该桥的建设和抗震设计提供了参考,也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础.分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能.     

框架结构的位移能力谱抗震设计方法

基于性能/位移的抗震设计受到了很多人的关注。相对于传统的抗震设计方法来说,它是一个全新概念的抗震设计方法。本文介绍了基于位移设计方法中的能力谱方法。讨论了该方法的背景,以及步骤,并给出了该方法的不足和待解决的若干问题。     

波形钢板混凝土组合剪力墙轴压比影响研究

为研究轴压比对波形钢板混凝土组合剪力墙的影响。利用ABAQUS有限元软件对不同轴压比的竖向、水平钢板混凝土组合剪力墙进行非线性分析,以考察轴压比对波形钢板混凝土组合剪力墙的滞回性能、变形能力、抗侧承载力、抗侧刚度以及耗能能力的影响,并对其分析结果进行了试验验证。有限元分析结果表明：当轴压比在0.15~0.45范围内且逐步增大时,竖向波形钢板混凝土组合剪力墙的承载能力和耗能能力随之增强,其延性和变形能力反之减弱,当轴压比超过0.6时,剪力墙的抗震性能表现较差;当轴压比在0.15~0.3范围内且逐步增大时,水平波形钢板混凝土组合剪力墙的承载能力随之增强,其延性和变形能力反之减弱,但对耗能能力影响不显著,当轴压比超过0.45时,剪力墙的抗震性能表现较差,当轴压比超过0.6时,其极限状态下的位移角低于位移角限值要求;轴压比在0.15~0.3范围内,且竖向、水平波形钢板混凝土组合剪力墙的轴压比相同时,前者表现出更好的抗震性能。为了确保有限元分析结果的可靠性,后续对两个剪力墙试件进行了拟静力试验,试验结果表明：有限元分析结果与试验结果吻合度较高,因此有限元分析所得结果,可为后续实际工程提供参考。     

高墩大跨铁路桥梁构件三维地震易损性分析

针对目前桥梁易损性分析方法大多仅适用于一维地震作用下的分析局限性,构建了桥梁危险部位的三维地震损伤指标函数,运用结构可靠度理论和概率统计分析法,推导了三维地震下桥梁损伤破坏发生概率计算理论,建立了三维地震桥梁易损性分析方法.以西部地区某典型铁路刚构-连续梁桥为研究对象,基于云图法的计算结果,验证了三维易损性分析方法的正确性,并建立了桥梁构件全视角极坐标空间易损性云图,全面评估了桥梁构件三维抗震性能.分析结果表明:只进行桥梁结构纵、横向地震易损性分析,已无法真实有效地评估桥梁的实际抗震能力,应开展典型桥梁三维易损性分析.建立的桥梁构件全视角易损性云图可用于评估桥梁的抗震性能,为桥梁三维地震下的抗震设计提供依据.     

基于Pushover分析的连续刚构桥抗震性能研究

通过以一座高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥为例进行Pushover分析,简述了这种分析方法的基本原理、假定以及分析步骤,并将需求曲线和能力曲线结合在一起形成能力谱来研究结构的抗震性能.分析结果表明,Pushover分析能够对此类桥梁结构的抗震性能进行很好的评估.     

底层大开间框剪封底砌块组合墙房屋抗震性能分析

目的应用振型分解反应谱法及弹塑性动力时程分析方法评价底层大开间框剪封底砌块组合墙房屋的抗震性能以及在地震区的应用可能性.方法以试设计的七度区6层房屋为例,采用分离化处理各抗侧单元的简化串并联动力分析模型,应用基于规范的振型分解反应谱法和以地震动记录作为输入的弹塑性动力时程分析方法进行结构的抗震计算,分析结构的薄弱楼层和变形集中问题,在概率统计的基础上分析结构的抗震性能,失效概率和可靠指标.结果过渡楼层为相对薄弱的楼层,强震下未见明显薄弱的楼层和变形集中问题,房屋结构具备良好的抗震性能和合适的抗震可靠指标.结论在七度区建造该类6层房屋是可行的.     

底部框剪封底砌块组合墙房屋抗震性能分析

目的评价底部框剪封底砌块组合墙房屋的抗震性能以及在七、八度区的应用可能性．方法采用分离化处理各抗侧单元的简化串并联动力分析模型，应用基于规范的振型分解反应谱法和以地震动记录作为输入的弹塑性动力时程分析方法，在统计的基础上分析结构的抗震性能．同时，按抗震可靠度理论对房屋的失效概率和可靠指标进行分析．结果结构在大震作用下无明显的薄弱楼层和变形集中问题，底层框剪和底两层框剪结构具有相近的抗震性能和可靠度，两类结构均具备良好的抗震性能和合适的抗震可靠指标．结论在七度区建造7层和八度区建造6层该类房屋是可行的．