弹塑性分析确定连梁刚度折减系数方法的应用

中震或大震作用下,通过连梁的损伤耗能保证主体结构的安全。目前结构设计时一般对全楼采用统一的连梁刚度折减系数,这与实际结构中连梁损伤情况不符,也将影响结构中剪力墙受力。通过对结构进行弹塑性分析,得到连梁的损伤状态,进而计算得到连梁刚度折减系数。通过对实际工程进行计算,可以得到如下结论:不同部位的连梁刚度折减系数不同;连梁刚度折减系数受初始配筋影响很小;但受地震波的影响较大,不同的地震波会得到不同的刚度折减系数。     

考虑剪力墙连梁刚度折减的设计模型研究

基于混凝土材料刚度退化和能量等效的原则,提出了考虑剪力墙连梁刚度折减设计模型的确定方法,并将本文方法在非线性分析软件SAUSAGE和结构设计软件SATWE中完成开发实现。结合某超高层剪力墙结构在小震、中震、大震作用下的非线性时程分析结果,得到了此结构考虑连梁刚度折减的设计模型。通过结构设计软件SATWE完成此设计模型的等效线性时程分析;通过与非线性结果对比,验证了本文方法的合理性。     

浅析剪力墙结构梁刚度放大与连梁刚度折减

结构设计人员在设计过程中,常常会遇到梁刚度放大与连梁刚度折减的问题。现行规范规程中对于梁刚度放大系数的选取细分为中梁和边梁两种情况;而对于连梁刚度折减系数的选取并没有中连梁和边连梁的提法。如何恰当处理梁的刚度问题,是设计人员应具备的基本素质。笔者本着对该问题长期的关注以及结合多年的结构设计经历,对该问题作了一系列的对比研究,对梁刚度放大和连梁刚度折减提出观点,可供设计人员参考。     

框架-核心筒结构连梁抗弯刚度折减系数取值方法研究

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度作用下的弹塑性分析,计算各连梁的实际抗弯刚度折减系数,并利用该系数对结构进行二次设计。通过对比罕遇地震下结构弹塑性性能,发现二次设计后,结构的最大基底剪力和最大层间位移角均有所减小,且剪力墙的损伤程度得到改善,而二次设计对结构的配筋量无显著影响。其次,探究连梁抗弯刚度折减系数初始值对设计结果的影响。计算表明,当连梁抗弯刚度折减系数初始值分别为0.7、0.6和0.5时,经过设防烈度地震作用下的弹塑性分析,各连梁抗弯刚度折减系数的计算值相差较小,二次设计后的配筋量亦较为接近,说明该设计方法受连梁抗弯刚度折减系数初始值的影响较小。最后,研究了改进的预设屈服模式设计方法的迭代收敛性,结果表明,连梁抗弯刚度折减系数的计算值随着迭代设计次数的增加而逐渐收敛于一系列稳定的值,并且该值与连梁抗弯刚度折减系数的初始值无关。通过计算发现,迭代设计的收敛性较快,一般进行两次迭代即可使连梁抗弯刚度折减系数的取值趋于稳定。     

框架-核心筒结构连梁抗弯刚度折减系数取值方法研究

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度作用下的弹塑性分析,计算各连梁的实际抗弯刚度折减系数,并利用该系数对结构进行二次设计。通过对比罕遇地震下结构弹塑性性能,发现二次设计后,结构的最大基底剪力和最大层间位移角均有所减小,且剪力墙的损伤程度得到改善,而二次设计对结构的配筋量无显著影响。其次,探究连梁抗弯刚度折减系数初始值对设计结果的影响。计算表明,当连梁抗弯刚度折减系数初始值分别为0. 7、0. 6和0. 5时,经过设防烈度地震作用下的弹塑性分析,各连梁抗弯刚度折减系数的计算值相差较小,二次设计后的配筋量亦较为接近,说明该设计方法受连梁抗弯刚度折减系数初始值的影响较小。最后,研究了改进的预设屈服模式设计方法的迭代收敛性,结果表明,连梁抗弯刚度折减系数的计算值随着迭代设计次数的增加而逐渐收敛于一系列稳定的值,并且该值与连梁抗弯刚度折减系数的初始值无关。通过计算发现,迭代设计的收敛性较快,一般进行两次迭代即可使连梁抗弯刚度折减系数的取值趋于稳定。     

连梁刚度对不等肢剪力墙刚度的影响研究

针对实际工程中出现的钢筋混凝土不等肢剪力墙结构的现状,文章利用软件MIDAS GEN8.0有限元分析软件建立了双肢不等肢剪力墙有限元模型,对连梁与不等肢剪力墙肢刚度的关系进行了静力弹塑性分析,并深入研究了影响因素,分析结果表明:连梁、小墙肢的刚度越大,其整体受力体系刚度越大。     

RC框架结构构件刚度折减系数的取值方法研究

为得到构件刚度折减系数,基于等能量准则,提出刚度折减系数的简化取值方法,构建该方法在等效弹性反应谱法中的迭代流程。以8度区Ⅱ类场地的RC框架结构为算例,讨论了反应谱的选取对分析结果的影响,并对比简化的等效弹性反应谱法与动力弹塑性时程分析的结果,验证了该方法对结构位移响应预测的有效性。     

浅谈剪力墙连梁结构设计方法

在高层结构设计计算时,连粱通常出现最大抗剪承载力不满足要求的问题,即计算中出现超限现象(在跨高比较小,吸收水平力较大的核心简连梁上尤为普遍),这对结构设计带来较大的难度.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010第7.2.26条提出了几点解决方法,现针对此问题,谈谈本人的看法.     

剪力墙结构周期折减系数取值探讨

在抗震地区进行剪力墙结构设计时,计算软件需要结构设计人员输入一个参数周期折减系数,下面结合作者的设计实践,就如何合理输入这个参数进行讨论。     

框-剪结构细长连梁刚度折减非线性分析验证

算例1、2为8度区(0.2g)16层框架-剪力墙结分别按细长(跨高比为3.6)洞口连梁刚度折减和刚度不折减的方案进行结构设计,然后用拟三维非线性动力反应分析程序TS-EPA对该两算例进行动力分析,由分析结果得出以下结论:框架-剪力墙中的洞口连梁首先进入屈服后状态,表明洞口连梁是框架-剪力墙结构的第一线抗震构件;从各结构的罕遇地震作用下的反应和洞口连梁的延性需求来看,对洞口连梁进行刚度折减会给框架-剪力墙结构的动力反应带来少许不利影响。     

连梁剪力墙的力学性能研究

为了进一步明确连梁的受力性能,根据规范及实际工程建立足尺连梁剪力墙模型,分析单调荷载作用下的力学性能。通过ANASYS有限元软件,建立数值模型,研究了三种不同连梁构件在相同荷载作用下的位移及内力分布规律。研究结果表明：带板连梁剪力墙结构延性系数均能满足规范要求,且双联梁剪力墙及三连梁剪力墙的延性系数能够达到3以上,延性明显优于单连梁剪力墙;在相同荷载作用下,轴力大小基本相等,但单连梁的剪力及弯矩均最大,其次是双联梁,说明连梁能有效降低构件内力。     

薄钢板剪力墙地震力折减系数和位移放大系数分析

基于薄钢板剪力墙的等效拉杆理论,利用SAP2000有限元分析软件,通过10层3跨结构倒三角型和均匀分布两种基本加载模式的底部剪力V-顶点位移Δ曲线和多条地震波增量动力分析法得到的平均V-Δ曲线的差值建立了函数关系,获取了相关的计算系数,进而推算出了7跨相同层数的结构在地震作用下的抗震性能。对所设计的抗弯钢框架-薄钢板剪力墙结构体系的抗震性能进行了评估,通过Matlab语言编写的能力谱法程序计算出了结构在小震和中震下前三阶振型的需求谱、能力谱和性能点。利用改进的能力谱法计算出了10层7跨抗弯钢框架-薄钢板剪力墙结构中震下的地震力折减系数R、超强系数R_Ω和延性折减系数R_μ分别为2.81、2.58和1.09;大震下的位移放大系数Cd为4.12。     

剪力墙连梁超限问题的处理方法

在高层建筑混凝土结构设计中,剪力墙连梁很容易发生超限现象。讨论了连梁定义、联肢剪力墙破坏形态和连梁设计原则,结合工程经验和规范要求对连梁超限问题从结构概念设计和结构构件设计两大方面考虑提出众多可操作的处理方法。建议:当梁宽小于等于200 mm时,设置钢板或设置水平缝;当梁宽不小于250 mm时,设置交叉斜筋或型钢混凝土梁;当梁宽不小于400 mm时,采用对角斜筋配筋或对角暗撑配筋。     

连梁刚度对框支剪力墙结构抗震性能的影响

连梁刚度对框支剪力墙结构地震响应有显著影响,本文基于典型框支剪力墙结构算例,通过两种不同分析程序的对比分析,研究了结构中不同连梁刚度对结构地震响应的影响,并讨论了两种分析程序的差异,得出了一些有意义的结论,供设计时参考。     

典型框筒结构加强层楼板刚度折减系数研究

在框筒结构中,加强层楼板对结构的整体抗震性能影响显著。以结构高度为248.2m典型框筒结构为例,采用ABAQUS软件对加强层楼板进行弹塑性分析,得到了楼板裂缝扩展情况,并分析了楼板配筋率、框架受力状况及楼板厚度对加强层刚度的影响。最后,通过弹塑性楼板模型与不同弹性楼板等效刚度折减系数的弹性楼板模型进行对比,给出了不同情况下结构整体分析时弹性楼板等效刚度折减系数的合理取值。     

剪力墙连梁设计初探

连梁作为剪力墙结构抗震设计中的主要耗能构件,其设计的合理性直接影响到建筑物抗震性能的优劣。探讨了连梁受力与变形机理,结合工程实例提出了连梁实用的计算模型,对连梁超筋问题提出了相应的解决办法,从中得出的设计经验可为同类工程设计提供参考。     

高层建筑剪力墙连梁设计的研究

连梁一般具有跨度小，截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。因此，高层建筑在水平荷栽作用下。连梁的内力通常较大。因此，设计中采取一些措施降低连梁内力，如：加大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部设水平缝，在计算内力和位移时对连粱刚度进行折减等，但常常仍难凑效。而设计、构造不当将会造成鲒构在抵抗水平力时的强度、刚度不符合要求。本文对高层建筑剪力墙连粱设计进行了研讨，并提出相应的设计建议。     

高层建筑剪力墙连梁设计

高层剪力墙连梁一般具有跨度小,截面大,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。因此,高层结构设计时,即使采取了降低连梁内力的各种措施,有时仍无法使连梁的截面设计符合要求。该文将讨论高层建筑剪力墙中连梁设计的几个问题,并提出相应的建议。