斜隅支撑的半刚性节点钢框架抗连续倒塌分析

为研究斜隅支撑对于多层平面半刚性节点钢框架的连续倒塌动力效应的影响,分别选取斜隅长度为框架对角线长度0.2倍和0.4倍斜隅支撑框架,另外选取无支撑和X形中心支撑框架作为对比,采用瞬时加载法,使用SAP2000对4种框架进行了非线性静力和非线性动力分析。分析结果表明:带有斜隅支撑的框架因为加入了斜隅和支撑,增加了结构的超静定次数和冗余度,刚度提升十分明显,能更好抵抗破坏引起的动力效应。斜隅支撑由于其斜隅塑形变形的良好能力,使框架整体的变形和耗能能力比X形中心支撑框架更加优越,动力响应更加稳定,对于抵抗连续倒塌有较大的积极作用。     

基于刚性-半刚性混合节点平面钢框架连续性倒塌分析

文章主要采用拆除构件法对刚性节点钢框架、半刚性节点钢框架以及刚性-半刚性混合节点平面钢框架进行了非线性静力Pushdown和非线性动力时程分析,对比三种模型在Pushdown分析和时程分析下的失效点位移曲线。分析结果表明:刚性-半刚性混合节点既具有半刚性连接节点良好的塑性变形和耗能能力,又具有刚性连接节点良好的刚度,同时在构件失效时更快实现了荷载内力重分布,更早达到稳定状态。     

考虑节点半刚性及二阶效应的钢框架自由振动分析

利用考虑节点柔性和二阶效应的二阶弹性分析单元刚度矩阵,采用有限单元法对半刚性钢框架进行了自由振动研究。通过对各算例计算所得自振频率的分析比较,探讨了各种因素对自由振动分析的影响。     

考虑梁柱节点转动刚度的钢框架抗连续倒塌性能研究

为研究梁柱节点转动刚度对结构抗连续倒塌性能的影响,建立平面钢框架模型,并在模型中加入转动弹簧以模拟节点转动刚度。分别对不考虑节点刚度退化的刚接和线性节点模型以及考虑节点刚度退化的非线性节点模型进行数值分析。结果表明:考虑节点刚度退化会使动力放大系数增大;结构在弹性状态下,动力放大系数维持在2.0左右,不考虑节点刚度退化模型可用于连续倒塌分析;结构在塑性状态下,动力放大系数随节点转动刚度与需求能力比(DCR)的增大而减小,不考虑节点刚度退化模型不宜用于连续倒塌分析;随着节点转动刚度的增大,节点耗能占结构总耗能比例减小,梁耗能比例增加。因此建议当节点转动刚度较小时增加节点的变形能力以提高结构的抗连续倒塌性能,反之增加梁的变形能力。     

T型钢连接钢框架节点半刚性性能分析

利用有限元分析软件ANSYS对节点进行建模,分析结构在承受竖向荷载下的刚度、变形、承载力、破坏形式等特征,总结了对T型钢连接构造的一些建议,并通过模拟分析及试验对比,得出了一些有益的试验结论。     

钢框架刚性节点力学性能分析

为了研究钢框架刚性连接节点的力学性能,文中以H型钢柱腹板厚度、梁截面形式及加劲肋为参数,设计六组T形刚性节点,利用ABAQUS有限元软件建立刚性节点模型,分析钢框架刚性节点在低周反复循环荷载下的滞回性能;对刚性节点数值分析得到节点的滞回曲线、骨架曲线。结果表明,增大柱的腹板厚度能一定程度提高节点承载力及初始刚度;梁截面为H型钢的抗震性能优于梁截面形式为钢管型的;梁柱节点连接处设置加劲肋能有效提高节点的力学抗震性能。     

考虑楼板作用的钢框架抗连续倒塌动力分析

为研究考虑楼板作用的钢框架抗连续倒塌动力性能,运用结构动力学原理对简化力学模型进行理论分析,研究支撑柱失效时间与结构动力响应的关系,基于SAP 2000平台对考虑和不考虑组合楼板的钢框架有限元模型进行弹塑性动力反应分析,研究柱不同失效时间对失效点位移、振动频率等方面的影响。通过提出组合楼板薄膜效应对结构抗力提高系数ψ,量化组合楼板在连续倒塌过程中所起作用。结果表明:剩余结构动力响应随着柱不同的失效时间而变化,当失效时间为竖向自振周期的10%时,动力效应最大;组合楼板的存在能大大降低结构的最大动力响应,明显减小失效点位移,通过拉力薄膜效应可提高结构抗力至原来的1.6倍左右。     

提升抗连续倒塌能力的钢框架梁柱刚性节点设计理念与方法

以方钢管柱隔板贯通式节点为研究对象,为提高其抗连续倒塌性能,提出了采用改进型全螺栓连接和加固型栓焊连接的钢框架梁柱刚性节点设计方法。通过试验及有限元模拟分析,考察不同连接构造的节点在中柱失效工况下的性能。结果表明：改进型全螺栓连接构造能够延缓下翼缘断裂,使节点子结构在更大的变形下保持传力截面的完整性,弯曲机制和悬索机制提供的抗力能同时发展至较大的值;加固型栓焊连接构造保证下翼缘连接板件在焊接连接失效后继续有效传力,且使螺栓孔壁局部承压塑性破坏优先发生,传力截面在更大的变形下能保持其完整性,梁端轴力可达到全截面轴拉屈服承载力,悬索机制提供的抗力可充分发展。因此,改进型全螺栓连接构造与加固型栓焊连接构造可提高结构的抗连续倒塌能力,验证了设计方法的可行性。     

钢框架梁柱节点在结构连续倒塌中的性能分析

自英国Ronan Point公寓楼发生连续倒塌以来,各国学者开始对结构的连续倒塌进行研究,但新型抗震节点对结构抗连续倒塌性能的作用尚缺乏研究.利用非线性有限元方法,对3种型式的梁柱节点在结构的某一柱子失效后的性能进行了弹塑性分析.结果表明:在未考虑节点焊接缺陷的条件下,新型节点的延性较好,可以在结构发生局部破坏时不发生脆性破坏.     

钢框架考虑半刚性影响的分析方法研究

《钢结构设计规范》GB50017 - 2003尚无具体的半刚接钢框架柱内力分析方法规定,本文根据GB50017 - 2003中柱计算长度的概念,采用三柱子模型,通过考虑连接的非线性弯矩-转角关系,应用梁柱理论推导了同时考虑柱端和梁端不同连接条件的半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式.研究表明,GB50017 - 200...     

半刚性节点钢框架侧移限值的可靠性分析

工程中多层钢框架结构经常采用半刚性连接形式,将半刚性连接节点视为弹簧单元,用蒙特卡罗模拟法,对半刚性钢框架进行了基于侧移的可靠性研究。通过各算例探讨了节点刚度对多层钢框架可靠性的影响。     

空间钢框架连续倒塌有限元分析

近年来在世界各地相继发生的建筑物连续倒塌事件,使得结构的连续倒塌研究越来越受到重视。本文采用SAP2000软件,分别使用线性静力和线性动力方法对空间钢框架进行连续倒塌分析,研究层高、跨数、柱失效位置对于结构构件的最大需求能力比DCR的影响,对比两种分析方法中框架构件DCR值,探究空间钢框架破坏机理,研究成果可以为防连续倒塌设计提供借鉴。     

端板连接半刚性钢框架节点抗震性能分析

半刚性节点具有较好的抗震性能,能很好地解决刚性连接节点延性不好、容易发生脆性破坏的问题.本文利用大型有限元软件ANSYS分析了外伸端板连接、平齐端板连接与刚性连接节点抗震性能的不同,并与单调荷载下静力性能相对比,研究了节点承载力、应力变形特性、延性及耗能性能,通过结果分析,指出了合理的外伸端板半刚性连接可以用于抗震设计...     

半刚性节点无支撑钢框架地震易损性分析研究

采用顶点最大位移角、位移延性比作为结构性能参数,峰值加速度作为地震动强度参数,以6层无支撑钢框架结构为研究对象,分别随机生成100个刚节点和半刚节点的结构-地震动样本,采用有限元软件SAP 2000对其一一进行非线性动力弹塑性时程分析。研究结果表明:半刚性节点使最大层间位移角上移,薄弱层位置会发生变化;半刚性节点的转动变形消耗地震能量,可以显著降低结构的易损性;拉丁超立方随机抽样可以有效考虑地震动和结构随机性,有利于钢框架结构地震易损性的评估。     

装配式斜支撑节点钢框架抗连续倒塌能力评价

结构发生连续倒塌的机理比较复杂,国内外到目前为止没有统一的结构抗连续倒塌能力评价标准。通过3个4跨5层装配式斜支撑节点钢框架结构算例,验证了日本《高冗余度钢结构倒塌控制设计指南》中抗连续倒塌能力评价指标对装配式斜支撑节点钢框架结构的适用性。以国内湘阴远大城9层装配式斜支撑节点钢框架公寓B9为研究对象,采用拆除构件法分别拆除角柱、短边中柱、长边中柱和内中柱,采用经验证的能力评价指标进行抗连续倒塌能力评价。结果表明:9层装配式斜支撑节点钢框架结构在拆除角柱工况下,剩余结构抗连续倒塌能力最好;拆除内中柱下,剩余结构抗连续倒塌能力相对较差,桁架梁在结构抗连续倒塌分析中承载力储备要低于柱构件。     

半刚性连接钢框架稳定性分析

伴随越来越多的高层建筑开始兴建,半刚性钢框架结构被广泛应用,针对该结构的分析研究也取得了一定的成果,实践研究证明半刚性连接的钢结构抗震性能相对较好,非常适合在工程建设中推广。本文首先对半刚性连接做综合阐述,接着分析半刚性连接钢框架结构的内力,最后论证分析半刚性连接钢框架结构的稳定性,力争从合理设计角度与结构应用状态相融合方面提出一些策略建议,以期为相关领域的研究提供有价值的参考。     

考虑楼板效应的钢框架结构连续倒塌分析

基于抽柱法对GSA2003建议的角柱失效、边柱失效及内柱失效三种工况对一钢框架结构进行了连续倒塌模拟。通过对比不同失效时间这三种工况下剩余结构竖向位移时程曲线、静力及动力荷载作用下抗力提高系数曲线来探究楼板对结构抗连续倒塌能力的影响。以1/10剩余结构竖向自振周期T_2/10为失效时间,探究在抽柱后,楼板对剩余结构传力路径的影响作用。结果表明:失效时间越短,纯框架结构振动响应越明显,含楼板结构仅在角柱失效工况下失效时间对结构振动响应影响明显;以T_2/10可较好的反映构件失效后剩余结构动力响应,忽略楼板作用可能低估结构抗连续倒塌能力,边柱失效及内柱失效工况下楼板对结构抗连续倒塌能力改善较明显;通过抗力提高系数R可知,失效时间较长时,动力分析与静力分析结构比较接近,可采用静力分析代替动力分析;楼板加速结构新传力路径的形成,提高了结构整体稳定性,提高了结构的抗连续倒塌能力。     

钢框架梁柱刚性节点破坏机理分析

在回顾梁柱节点试验的基础上 ,通过对节点的有限元分析 ,验证了按照现行规范设计的刚性梁柱节点发生脆断的可能性 ,得出了连接处梁端截面应力分布及梁翼缘发生脆断的原因 ,提出了改进节点及加强措施 ,最后指出了规范的不当之处及对此问题的展望     

钢框架梁柱刚性连接节点有限元分析

分析了美国北岭地震和日本阪神地震中节点脆性破坏的原因,介绍了几种抗震性能较好的节点连接形式,并通过对钢框架梁柱刚性连接节点中的普通型、狗骨式和腹板开孔型节点进行有限元分析,得到了这3种节点在弹性阶段和弹塑性阶段的应力发展状况及应力分布。     

半刚性钢框架的内力性态分析

导出了半刚性钢框架结构分析的一般方程 ,讨论了半刚性简单门式刚架的内力特征 ,指出了欧洲规范[4] 刚柔性界定可能导致的内力误差及其存在的不协调性 ,同时提出了改进刚柔性界定的建议。