北京市轨道交通指挥中心(二期)屈曲约束支撑设计及动力弹塑性分析

北京市轨道交通指挥中心项目采用了框架支撑结构体系,其中支撑采用普通支撑与屈曲约束支撑结合的布置方式,采用此种方案既有效改善了结构抗侧刚度及抗震性能,又通过优化组合降低了工程造价。构件试验及结构动力弹塑性分析表明:屈曲约束支撑在设防地震作用下可率先进入屈服状态,主体结构在罕遇地震作用下塑性变形主要发生在底部区域框架柱内型钢处,且整体结构损伤程度在安全范围;结构在罕遇地震下各项性能指标满足规范要求。     

RC框架-核心筒结构弹塑性分析模型与典型算例分析

在PERFORM 3D软件中,建立了基于纤维模型理论、适用于钢筋混凝土(RC)框架-核心筒结构抗震性能评估的弹塑性分析模型,并给出了非线性模拟中所需要的钢筋及混凝土材料本构、连梁剪切铰变形性能等其他参数建议取值。完成了多个RC框架及剪力墙构件模型试验的模拟分析,表明建议模型对于分析RC结构基本构件具有较高的准确性,计算效率高。利用建立的分析方法,完成了根据中美抗震设计规范分别设计的两座相似的RC框架-核心筒高层结构的建模和系列抗震分析。结果表明:峰值荷载前两个方案的基底剪力-顶点位移曲线比较接近,美方设计方案结构的初始刚度略大,峰值荷载后二者有所差异;模型结构的屈服次序依次为连梁、框架梁、墙肢、框架柱,屈服次序合理,符合预期目标,美方设计方案连梁屈服较早;在罕遇地震作用下,美方设计方案结构x向的最大层间位移角约1/220,为中方设计方案的最大层间位移角的0.9倍;美方设计方案的连梁变形状态介于生命安全状态(LS)与防止倒塌状态(CP)之间,中方设计方案连梁没有超过生命安全状态(LS);美方设计方案底部内筒外壁受拉侧墙肢弯矩沿层高分布略大于中方设计方案,两个方案底层墙肢边缘构件竖向钢筋的最大拉应变分布接近,均刚刚进入屈服水平。     

北京市轨道交通指挥中心（二期）屈曲约束支撑设计及动力弹塑性分析

北京市轨道交通指挥中心项目采用了框架支撑结构体系,其中支撑采用普通支撑与屈曲约束支撑结合的布置方式,采用此种方案既有效改善了结构抗侧刚度及抗震性能,又通过优化组合降低了工程造价。构件试验及结构动力弹塑性分析表明：屈曲约束支撑在设防地震作用下可率先进入屈服状态,主体结构在罕遇地震作用下塑性变形主要发生在底部区域框架柱内型钢处,且整体结构损伤程度在安全范围;结构在罕遇地震下各项性能指标满足规范要求。     

支撑巨型框架-核心筒结构体系抗震性能研究

以深圳平安金融中心为原型结构,提出支撑巨型框架-核心筒结构体系的概念,并以目前超高层常用的巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系作为参照,开展了结构体系的抗震性能对比研究.研究结果表明,在两种结构体系抗侧刚度相近的工况下,支撑巨型框架-核心筒结构体系的用钢量显著降低.罕遇地震作用下,该结构体系的典型屈服路径为核心筒一巨柱→...     

基于OpenSees的中心支撑钢框架结构静力弹塑性分析

为了研究中心支撑钢框架结构的抗震性能,通过OpenSees和SAP 2000有限元分析软件对1幢12层的中心支撑钢框架结构进行数值模拟分析。通过静力弹塑性(Pushover)和低周往复加载分析,研究了中心支撑钢框架结构的破坏形式以及支撑构件破坏的先后顺序,探讨了OpenSees中构件单元类型和单元尺寸对结构基底剪力-顶点位移曲线的影响以及框架在低周往复荷载下的抗震性能。分析结果表明:中心支撑钢框架结构在破坏时,支撑先发生屈曲,且随着支撑构件的屈曲,钢框架承载能力下降,底层支撑受力最大;采用不同类型的非线性纤维单元和不同的单元尺寸对Pushover曲线都有一定的影响;钢框架滞回曲线饱满,具有良好的抗震耗能能力。     

昆明江东和谐广场超限高层动力弹塑性时程分析

昆明江东和谐广场B,D栋建筑总高度249.85m,下部为框架-核心筒结构,上部为钢结构,属超限高层建筑。针对结构高度超限,采用基于性能的抗震设计,并对结构进行弹塑性分析,在宏观上把握结构薄弱部位,有针对性地采取加强措施。计算结果表明,结构的工作状态和性能均能达到设计的预期性能目标和规范要求。     

小高层办公建筑结构方案优选与分析

针对高度小于60m的板式小高层办公楼,从结构受力、建筑空间、抗震性能、工程造价等方面进行了综合分析。相对传统的钢筋混凝土体系,钢框架-钢支撑体系具有构件截面小、建筑布置灵活、使用空间大、结构自重轻、施工快捷等优势,可提高建筑的使用率。分析结果进一步表明,钢框架-支撑结构体系采用屈曲约束支撑,结构延性提高,抗震耗能能力增强。因此,对于高度小于60m的小高层办公楼,钢框架-屈曲约束支撑体系具有综合优势。     

合肥华润中心动力弹塑性分析

以合肥华润中心为例,采用Perform3D软件对结构进行了罕遇地震下弹塑性分析,并检验了结构抗震安全性,计算结果显示结构具有较好的弹塑性工作性能,满足大震不倒的设防要求。     

基于PERFORM-3D的某工程主塔楼动力弹塑性分析

某工程主塔楼结构高度192.1 m,地面以上45层,采用框架-核心筒结构。主塔楼基于PERFORM-3D的罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,采取相应的设计措施,达到预期的性能目标。     

中美规范关于地震波的选择与框架-核心筒结构弹塑性时程分析

简述了中美两国抗震设计规范中有关地震波选择的相关条文,列举了工程实践中常用的选波方法,并对选出的地震波反应谱特性进行了比较。中美两国规范中建议的选波方法均要求选择能与规范的设计反应谱相一致的地震波,不同之处为中国规范是将地震波峰值加速度调幅至规范规定值,而美国规范是将某一周期范围内地震波反应谱调幅至与设计反应谱接近,调幅后的地震波峰值加速度无明显规律。按照中美两国抗震设计规范分别设计了两栋相似框架 核心筒结构,建立了两结构的弹塑性分析模型。根据中国规范建议方法选择出7组地震波,进行弹塑性时程分析。分析结果表明：在相应于中国8度罕遇地震的多组地震波作用下,中美两国规范设计方案在地震作用初期地震响应基本一致,在后期由于结构配筋形式与配筋数量等差异,结构损伤程度不同;按中国规范设计方案的最大层间位移角为按美国规范设计方案的1.03~1.17倍,连梁最大塑性变形为按美国规范设计方案的0.67~0.98倍,剪力墙应变沿层高的分布接近,美国规范设计结构纵筋的屈服应变是中国规范设计方案的1.2倍,按中国规范设计方案的剪力墙损伤程度重于按美国规范设计的剪力墙。     

超高层钢筋混凝土框架-核心筒动力弹塑性时程分析

为使结构达到罕遇地震作用下防倒塌设计的抗震性能目标,文章以安徽省淮南市某超高层建筑为例,采用有限元设计分析软件Midas Building建立超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构计算模型,对其进行大震作用下结构的非线性地震反应分析,研究结构在遭遇罕遇地震作用时的顶点位移、底部剪力以及层间位移角等量化的综合性能指标。根据关键构件、普通构件和耗能构件的整体变形、耗能能力以及地震终止时塑性损伤情况,评价结构构件在罕遇地震作用时的塑性变形行为,发现结构设计中的规律问题,找出采用振型分解法难以发现或无法发现的问题,针对结构构件薄弱和刚度突变部位提出相应的处理措施,确保建筑实现大震不倒的目标要求。Midas Building分析结果表明：地震波对结构构件承载力影响较大,且随地震波的持续输入,结构由弹性变形阶段进入弹塑性变形阶段,刚度退化,部分构件进入塑性屈服状态。     

某超高层框架—核心筒结构弹塑性分析研究

针对超高层混凝土框架-核心筒结构的弹塑性时程分析与性能化设计进行了研究。首先,对Midas Building的有限元理论进行介绍。在此基础上,对某超高层框架-核心筒进行弹塑性分析,并对结构进行性能化分析与研究。结果表明,在罕遇地震作用下,结构楼层位移角时程包络满足不大于1/100抗震设防要求;实现了"强柱弱梁"的延性设计要求,整个外框架梁在罕遇地震作用下基本保持弹性工作状态,框架柱应变始终未超出屈服应变值,该结构设计分析研究对此类超高层框架-核心筒结构设计提供参考。     

某超高层建筑结构弹塑性动力时程分析

某工程是存在多项基本不规则项的复杂超高层建筑,文中采用弹塑性动力时程分析法,分析结构在罕遏地震作用下的变形特征、构件内力及剪力墙、连梁、框架柱及框架梁损伤等非线性动力响应;研究结构在罕遇地震作用下的整体抗震性能,找出薄弱部位和构件,为施工图设计中采取有针对性的加强措施来实现"大震不倒"的设防目标提供设计依据。     

框架-核心筒高层混合结构的三维空间弹塑性抗震分析

准确预测结构在强震作用下的非线性行为,对评估结构抗震设计的安全性具有重要意义。在总结了现有的结构弹塑性分析模型基础上,以通用有限元程序MSC.MARC为平台开发了一系列新的结构弹塑性分析模型。通过对试验的模拟,表明这些模型可以直接将构件的非线性节点力(轴力、剪力和弯矩)、节点变形(平动和转动)和材料的非线性应力-应变行为联系起来,能够较好地模拟各种复杂受力构件的滞回行为和轴力-双向弯曲-剪切耦合行为。同时,借助通用有限元程序的前后处理功能和非线性计算功能,这些模型可以细致地模拟地震作用下整体结构的三维非线性地震响应。利用所开发的分析模型,对一个复杂框架-核心筒高层混合结构实际工程进行了弹塑性动力时程分析,较好的模拟了该工程结构在地震作用下的复杂抗震行为,并根据不同强度地震作用下的分析结果,说明该工程外框架与4个子筒组成的核心筒可组成有效的双重抗震结构体系,并具有连梁、子筒和外框架三道抗震防线,为工程抗震设计提供依据。     

错列桁架结构体系的静力弹塑性分析

应用有限元程序SAP2 0 0 0 ,对错列桁架体系进行了静力弹塑性分析 ,并对该体系的抗震性能做出了评价     

框架核心筒结构动力弹塑性时程分析

利用 PERFORM-3D 软件实现了超高层建筑结构的动力弹塑性时程分析,将结构的抗震性能引入到结构分析中,通过工程实例,研究了结构在地震作用下的变形和力学性能,对结构在大震作用下的整体反应和构件损伤情况进行了分析和评估,验证了结构在大震作用下的"大震不倒"性能目标.     

北京电视中心主楼巨型框架-支撑钢结构静力弹塑性地震反应分析

北京电视中心为超高层乙类建筑,采用了巨型框架-支撑钢结构体系。介绍了在方案设计阶段对结构体系的调整与优化。利用通用有限元程序MIDAS/Gen对结构在罕遇地震作用下的性态进行了静力弹塑性分析(Pushover分析),介绍了分析模型、分析方法和分析结果。分析结果表明,结构在小震及设防烈度地震作用下基本处于弹性状态,在罕遇地震作用下主结构能够保持较好的工作状态。     

望京搜侯中心T3塔楼动力弹塑性分析

借助三维非线性结构分析软件Perform-3D对望京搜侯中心T3塔楼进行大震下的动力弹塑性分析,考察了结构在实际地震作用下的动力响应及关键部位、关键构件的塑性发展情况,评价了结构的抗震性能,并对工程设计提出了改进建议。     

设置加强层结构的静力弹塑性分析研究

针对框架—核心筒并设置加强层结构的特点,通过静力弹塑性分析,主要对设置加强层结构的静力弹塑性分析中模型的建立、不同水平加载方式的影响、设置加强层结构的出铰次序和位置、结构侧移、主要杆件内力进行了探讨和研究,得出了具体的结论。     

防屈曲钢支撑加固某食堂结构的弹塑性时程分析

采用弹塑性时程分析方法,对北京某大空间食堂结构进行了抗震性能评估,研究了采用消能防屈曲钢支撑加固后结构的抗震性能。分析结果表明,增设防屈曲钢支撑可显著降低框架结构的最大层间位移,控制结构的塑性损伤,提高结构的抗震性能。本文方法可供类似工程参考。