不同抗震设防标准下多层钢框架结构抗倒塌能力的研究

为了评估多层钢框架在不同抗震设防标准下的抗倒塌能力,按我国现行规范设计了5个多层钢框架结构,采用美国ATC委员会提出的CMR分析方法对钢框架结构倒塌储备能力进行分析,得出了钢框架算例的相应倒塌储备系数和倒塌概率曲线。分析了不同抗震设防标准多层钢框架IDA计算的结果,评价了不同抗震设防烈度多层钢框架的抗倒塌能力和抗倒塌安全储备,讨论了不同抗震设防标准多层钢框架的倒塌概率,并且提出了抗震设防标准的有关建议。     

RC框架结构倒塌地震易损性评估

为系统评估RC框架结构的抗地震倒塌能力,按照中国现行规范设计了66个典型RC框架结构,基于OpenSEEs平台建立了考虑节点剪切变形的典型RC框架结构集中塑性铰模型,并采用IDA分析方法得到各典型结构的IDA曲线与倒塌点;分析设防烈度、层数及跨度对倒塌储备系数的影响,评估RC框架结构在大震及特大地震下的抗地震倒塌能力。结果表明:按中国现行规范设计的RC框架结构的抗倒塌储备系数CMR与设防烈度和层数存在负相关关系,而与跨度的相关性较弱;符合现行规范设计的RC框架结构满足大震不倒的设防要求,但其抵御特大地震作用的能力明显不足,其中,7.5度设防RC框架结构的抗倒塌能力最弱。     

钢筋混凝土框架结构侧向倒塌地震易损性分析

为研究钢筋混凝土框架结构在地震作用下的侧向倒塌易损性,采用多地震动增量动力分析方法,用FEMA准则和结构有限元计算失稳作为结构侧向倒塌能力点的确定准则,分析得到一栋5层3跨钢筋混凝土框架结构的侧向倒塌易损性曲线.结果表明:FEMA准则对结构侧向倒塌定义偏于保守.在大震作用下,结构倒塌风险较小.     

材料滞回特性对RC框架抗地震倒塌能力的影响

为研究材料滞回特性对混凝土框架抗震性能的影响,以某教学楼为研究对象,通过在增量动力分析(IDA)中改变混凝土和钢筋材料的滞回参数,分析其对结构抗地震倒塌性能的影响。结果表明：混凝土强度等级对结构抗地震倒塌能力的影响最为显著;减小混凝土强度退化速率和增加钢筋应变硬化率可小幅提高结构的抗地震倒塌能力;混凝土和钢筋耗能性能对结构抗地震倒塌能力影响较小。研究成果可为新型混凝土材料在结构抗震设计中的应用提供一定的参考。     

楼板对RC框架结构抗连续倒塌性能的影响

楼板作为框架结构的重要组成构件,在结构抗连续倒塌中有重要作用。采用有限元ABAQUS非线性拟静力分析法,模拟两层2×1跨框架结构长边中柱失效以后结构连续倒塌的反应,对比分析考虑与不考虑楼板作用时,RC框架结构连续倒塌的情形,研究楼板对RC框架结构连续倒塌的影响。结果表明：楼板可以显著改善结构的刚度,提高结构的整体性,并延缓梁的铰链出现,提高结构的抗连续倒塌性能。     

不同烈度下框剪结构的抗连续倒塌对比分析

为探究不同烈度下框剪结构的抗连续倒塌性能,运用SAP2000有限元分析软件,结合拆除构件法对不同烈度条件下的11层框剪结构进行非线性动力分析。分析结果表明：抗震设防烈度这一参数对框剪结构各构件在结构整体抗连续倒塌性能中的作用排序影响不大;不同烈度下,相同构件的失效,剩余框剪结构响应相似,L形剪力墙由于双向约束作用,可提高结构的抗连续倒塌性能;框剪结构随着烈度的提高,抗连续倒塌性能有所提高;框剪结构在7°(0.15g)和8°(0.20g)条件下的抗震设计与6°(0.05g)相比,混凝土用量变化不大,钢筋用量分别增加11.6%和33.8%,伴随的失效点竖向位移最大能降低8.1%和30.4%;高烈度地区对框剪结构进行抗连续倒塌设计时易出现“强梁弱柱”的设计。     

钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌能力及延性分析

以钢筋混凝土平面框架为分析对象,采用解析法讨论了钢筋混凝土框架结构连续倒塌全过程及相应抗连续倒塌机制和抗连续倒塌能力,推导了梁机制、复合机制、悬链线机制等各种抗力的理论计算公式。将这种分析方法和理论计算公式用于笔者完成的2个钢筋混凝土空间框架结构的连续倒塌试验,连续倒塌的抗力计算结果与试验结果符合较好。基于结构抗连续倒塌的自身特点,提出了"结构抗连续倒塌的延性要求与结构抗震的延性要求是不同的"这一观点,建立了钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌延性系数的定义和计算方法。结合连续倒塌过程、抗连续倒塌机制、抗力和延性的分析,提出了混凝土框架结构抗连续倒塌的延性设计要求。更多还原     

RC框架结构连续倒塌动力响应影响因素分析

在极端荷载作用下,结构局部会发生初始损伤.由于初始损伤会在不同结构构件间发生传递,可能会引发结构整体的连续倒塌,造成重大经济损失和人员伤亡.为评估结构的抗连续倒塌能力,通常采用拆除构件法对结构在某一构件发生失效后的整体承载能力进行分析.拆除构件法包括非线性静力Pushdown分析方法和非线性动力分析方法.本文对拆除构件法中非线性动力分析方法的主要影响因素进行研究.选择一个按中国规范设计的五层三跨钢筋混凝土框架结构作为研究对象,分析框架柱失效时长、重力荷载分布形式以及动力加载方式对结构在瞬间失柱条件下非线性动力反应的影响.研究结果表明:柱失效时长对结构非线性动力反应影响显著,当失效时长大约为结构自振周期的0.5倍时,结构非线性反应的动力效应几乎消失;采用不同重力荷载分布形式(满跨分布和受损跨分布)对结构的非线性动力反应影响并不明显;与先加载后移柱的动力加载方式相比,采用先移柱再加载的动力加载方式会放大结构的非线性动力反应,但放大效应有限.     

不规则RC框架结构抗连续倒塌性能分析

为研究不规则RC框架结构抗连续倒塌性能,采用ABAQUS显式模型,建立二层、三层、四层不规则形式不同的十一个平面子结构模型。通过拆除构件法,在十一个平面子结构模型拆除中柱及角柱后进行考虑动力放大系数的非线性静力Pushdown分析。结果表明：当建筑结构底层中柱破坏时,不规则建筑结构形式抗连续倒塌性能降低约30%,并且随着建筑物层数的增加,数值逐渐降低。建筑底层边柱破坏时,结构不规则程度对结构抗连续倒塌能力影响较大,最大降低约60%。可见：建筑结构在满足其功能与形式的要求的前提下,降低结构的不规则程度或加强裙楼顶部水平承重构件有利于提高结构竖向抗连续倒塌能力并防止剩余结构发生连续性倒塌。     

基于地震均匀损伤的钢筋混凝土框架结构新型侧向力模式

结构在强震下形成均匀损伤状态时,各楼层的层间侧向变形近似相等、损伤大小相同,结构各部位的材料性能均得到充分发挥,易于形成整体化的屈服模式和耗能机制.基于优化准则法,考虑结构的整体损伤和局部损伤大小,构建了钢筋混凝土框架结构地震均匀损伤优化设计程序;基于非线性温克尔地基梁模型(BNWF),建立了能够考虑土-结构动力相互作...     

汶川大地震底框结构建筑物震害调查

四川汶川大地震灾区底框结构的震害调查中发现：在极震区,底框的坍塌和倾斜成为底框结构破坏的主要形式,底框部分破坏后,切断了地震力向上传递的通路,使得砖混部分破坏减小;随着地震烈度的降低,底框的坍塌减少,而上部砖混的坍塌增多。由于刚度突变,底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节：底框结构刚度大,上部砖混结构破坏;砖混结构刚度大,底框结构破坏。底框结构的破坏都表现出柱破坏的特点,而且底框梁截面高度特别大,更难实现“强柱弱梁”的设计目标。施工质量对底框结构抗震性能有重要影响,特别是混凝土、砂浆等材料的强度对抗震性能影响明显。     

Performance-based seismic financial risk assessment of reinforced concrete frame structures

Engineering facilities subjected to natural hazards (such as winds and earthquakes) will result in risk when any designed system (i.e. capacity) will not be able to meet the performance required (i.e. demand). Risk might be expressed either as a likelihood of damage or potential financial loss. Engineers tend to make use of the former (i.e. damage). Nevertheless, other non-technical stakeholders cannot get useful information from damage. However, if financial risk is expressed on the basis of probable monetary loss, it will be easily understood by all. Therefore, it is necessary to develop methodologies which communicate the system capacity and demand to financial risk. Incremental dynamic analysis (IDA) was applied in a performance-based earthquake engineering context to do hazard analysis, structural analysis, damage analysis and loss analysis of a reinforced concrete (RC) frame structure. And the financial implications of risk were expressed by expected annual loss (EAL). The quantitative risk analysis proposed is applicable to any engineering facilities and any natural hazards. It is shown that the results from the IDA can be used to assess the overall financial risk exposure to earthquake hazard for a given constructed facility. The computational IDA-EAL method will enable engineers to take into account the long-term financial implications in addition to the construction cost. Consequently, it will help stakeholders make decisions.     

火力发电厂主厂房钢筋混凝土纵向框架抗震支撑设置

鉴于大型火电厂主厂房钢筋混凝土纵向框架结构,目前常用的抗震措施尚缺乏足够的理论依据和试验研究,结合某设计实例,对火力发电厂主厂房纵向框架-抗震支撑结构和纯框架结构两种结构形式分别进行了抗震计算.结果表明:7度地震(0.15g)I、类建筑场地土、600 MW及以下机组主厂房的除氧煤仓间纵向结构可以不设抗震支撑,直接采用纯框架结构,其抗震性能可以满足抗震设防的要求.     

钢筋混凝土框架结构的抗震性能指标研究

研究现有钢筋混凝土框架结构性能指标的不足.基于损伤力学理论和现有试验结果,提出一种新的结构抗震性能评价指标.对一个6层钢筋混凝土框架结构分别进行静力弹塑性分析及7度多遇地震和7度罕遇地震下的动力时程分析,并与Ghobarah性能指标进行比较.结果表明,在7度多遇地震下,两者相差8.9%;在7度罕遇地震下,差值扩大至14.2%.指出仅考虑结构初期地震响应的Ghobarah性能指标可能会低估实际结构的破坏情况.     

钢筋混凝土结构的非线性地震可靠性分析

对钢筋混凝土结构的非线性地震可靠性进行了分析研究。在合理选择地震地面运动模型和结构分析模型的基础上，对结构进行了随机地震反应分析，并获得了结构随机反应的统计量。进而采用双参数的结构破坏模型，以结构可靠性理论为依据，推导出了计算结构地震破坏概率的一般表达式。由于在推导结构的地震破坏概率时是从一般情况出发的，该方法同样适用于其他类型的工程结构，通过对一座按8度要求设计的钢筋混凝土框架结构的地震可靠性分析，表明该方法具有合理性。提出的方法可用于抗震设防标准的制定和震害预测。     

侧向柱对预应力框架影响的等效弹簧模型

针对预应力框架结构的预应力传递受侧向柱影响的问题进行分析，发现张德峰等人提出的假设存在缺陷：一是建立模型时，不动点的确定未考虑框架梁轴向压缩刚度的影响；二是各框架柱对框架的反向约束力与其距离不动点的距离是简单的线性关系．为此重新提出了假设，建立了广泛适用的等效弹簧模型．通过对模型的分析，利用最小势能原理推导出了相应的计算公式．在相同条件下用文中所得到的公式与张德峰文中的公式，对“台座现象”进行分析，得出了比较结果：对于3跨或多于3跨时，张德峰文中的公式明显不能对“台座现象”进行分析．本模型对于指导实际工程设计具有一定的适用性和实用性．     

Lectotype optimization of mid-highrise residential building based on site conditions and seismic fortification intensity

At present, newly introduced and developed mid-highrise residential buildings in China have shown abright future in big-and-medium sized cities with advan-tages of multi-story and highrise residential buildings.Optimal selection of structure scheme plays a veryimportant role in the design of mid-highrise residentialbuildings, which is directly related to the rationality ofstructure type, the investment cost of owner and theconvenience of user. With technical and economic a-nalysis, lectotype o…