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。     

超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构的抗震特性分析

运用大型有限元软件ANSYS对某超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构进行模态分析,并通过设计软件ETABS的计算结果对其进行验证,得到结构的自振特性。在模态分析的基础上,采用时程分析法对该结构进行非线性地震分析,对结构输入3种不同的地震波进行计算,充分分析和比较了计算结果,包括层间位移角沿高度变化包络曲线、顶点水平位移时程曲线、层间位移沿高度变化包络曲线以及顶层加速度时程曲线。结果表明:在地震作用下,该结构没有出现较为明显的薄弱层,同时结构的最大层间位移角出现在结构的中上部,且其值小于《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的1/100,能够满足抗震设防要求。利用ANSYS和ETABS对结构进行非线性地震分析,反映了此类结构体系在地震作用下的动力特性,解决了设计中的疑难问题,并校验了结构设计方案的合理性。研究结果在超高层结构抗震设计方面具有重大的理论意义和实用价值。     

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。     

肇庆某超高层框架-核心筒结构设计

对肇庆某超高层框架-核心筒结构的结构设计过程要点进行了描述,通过合理的结构布置和计算分析,并加强薄弱部位抗震构造措施,使结构整体和各构件的抗震性能达到设计的预期目标。     

某框架-核心筒结构超高层建筑基于弹性和弹塑性计算的中震抗震性能对比分析

针对某典型框架-核心筒结构超高层建筑,分别按小震弹性计算和弹性时程分析、中震弹性计算、大震弹塑性动力时程分析对结构抗震性能进行分析,重点对中震作用下弹性计算和弹塑性动力时程计算进行对比分析,分析了中震作用下框架和核心筒基于弹性反应谱与弹塑性计算的内力和配筋变化规律。结果表明,对框架-核心筒结构超高层建筑采取相应计算方法和加强措施,并对中震弹性计算配筋进行适当调整后,结构可满足中震抗震性能目标。     

某超高层框架-核心筒结构楼盖舒适度分析

采用SAP 2000结构分析软件,通过输入人跳跃荷载和人行走荷载激励,对某超高层框架-核心筒结构的楼盖舒适度进行了计算分析和评价,其中的有关方法可为相关工程设计提供参考。     

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。     

超高层连体结构弹塑性时程分析

本文以一超高层连体结构实际工程为例,采用Midas Building有限元软件对该结构进行详细弹塑性时程计算分析,采用了单体和连体2种计算模型。由计算结果知,该结构塔楼单体模型最大弹塑性层间位移角为1/102,连体为1/135,均满足规范要求的最低标准1/100。并对该工程结构构件进行抗震性能评价,2种计算模型剪力墙、框架柱、连接体构件均未屈服,连梁与框架梁出现塑性铰,但均未达到CP状态。从2种计算模型损伤结果来看,该连体结构应采用2种计算模型的包络进行设计。     

基于纤维模型的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析

基于纤维模型理论,利用PERFORM-3D软件实现了复杂超高层建筑结构的弹塑性时程分析并进行构件变形性能评估。针对PERFORM-3D建立高层结构模型的复杂性,开发了其前处理程序ETP,使之能够方便准确地建立弹塑性模型。分析表明,基于纤维模型的整体结构弹塑性分析法高效可行,不但宏观上可得到结构整体响应,而且微观上可得到构件的内力及变形和纤维的应力及应变。通过工程实例,得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况,可用于研究按我国现行规范设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的非线性变形及受力特点。     

某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构设计计算

某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构建筑总高度为215m,核心筒高宽比为11.2,结构位于风荷载较大、地震作用也较大的地区,针对建筑的功能要求和所处地区的特点,介绍了结构体系选型、整体弹性计算、整体稳定性分析、分阶段施工模拟、混凝土收缩和徐变的影响分析,以及结构动力弹塑性分析等多方面的计算内容和相关分析成果.本文有关计算...     

某超高层剪力墙结构的弹塑性时程分析

某超高层剪力墙结构建筑物主体高度139m、高宽比6.39,属B级高层建筑,平面和竖向布置均不规则。采用通用有限元软件ABAQUS,基于合理的弹塑性材料本构关系模型,对该结构进行了罕遇地震作用下的动力时程分析。通过弹塑性时程分析揭示了结构在罕遇地震作用下的工作性能,本文的有关方法可为相关工程提供参考。     

高层装配式剪力墙结构动力弹塑性时程分析

江苏省海门市中南世纪城3.5期96号住宅楼建筑总高度为102.7m,为国内首座百米高度的装配式剪力墙结构。根据ABAQUS有限元分析软件INP文件的数据结构,提出了标准层组合拼装建模的程序算法,完成了海门市中南世纪城96号楼整体结构的标准层组装有限元建模,为整体结构的有限元建模提供了借鉴。根据前期相关连接接缝试验结果,对考虑接缝削弱后的有限元模型进行修正,从而实现了接缝削弱效果在结构整体有限元模型中的体现。通过对海门市中南世纪城96号楼有限元模型进行动力弹塑性时程分析,对罕遇地震下该试点工程的抗震性能进行了评价,有力地保证了该工程的顺利完成。     

采用隔震技术后冷弯薄壁型钢结构房屋弹塑性时程分析

结合某3层冷弯薄壁型钢结构,对采用隔震橡胶支座结构与原有结构进行弹塑性时程分析,并将两种结构加速度响应、位移响应及层间位移进行对比分析。结果表明:(1)进行弹性分析时,隔震结构的加速度响应比原有结构峰值提高约1%~29.9%;(2)进行弹塑性分析时,隔震结构加速度响应小于原有结构,最大减少约50%,且不同楼层隔震效率有所不同;(3)进行弹性、弹塑性分析,隔震结构位移响应大于原有结构位移响应。     

碳纤维布加固木结构古建筑弹塑性动力时程分析

根据课题组进行的碳纤维布加固残损木结构振动台试验,采用ANSYS有限元软件,建立了能真实反映其受力性能的有限元模型,通过对其进行弹塑性动力时程分析,得出了加固模型的结构动力特性以及在各种工况作用下的位移最大响应值和加速度最大响应值,求解出了结构各减震层的动力放大系数,并将振动台试验数据与数值模拟结果进行比较。研究表明:加固模型的第一频率为1.325 Hz,有限元模型的自振频率略低于振动台试验整体结构模型的自振频率;随着地震动强度的不断增加,模型各特征点的峰值位移随之增大,柱脚的位移响应值最小,柱头和乳栿顶面的位移差值不大;随着地震动强度的增加,模型各特征点的加速度响应值也逐渐变大,各层的动力放大系数越来越小;通过将有限元模拟的结果与试验结果对比分析得出,有限元计算值与试验值基本吻合,误差在工程允许范围之内,证明了所建有限元模型的合理性。     

连续刚构桥弹塑性时程反应分析

本文以松花江特大桥为工程背景,根据现有的抗震非线性理论研究,弯矩-曲率滞回特性曲线可采用Takeda（武田）三线性模型,并给出了8度区罕遇地震下的弹塑性时程的反应分析,对罕遇地震下的抗震能力进行了评估。     

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。     

框架-核心筒结构耗能减震层的减震效果分析

本文提出了耗能减震层的概念,对比分析了在地震作用下普通框筒结构、带加强层的框筒结构和带耗能减震层的框筒结构的抗震性能和构件的内力变化.计算结果表明,在对结构位移控制效果接近的情况下,采用加强层的结构不仅增大了基底剪力和弯矩,而且框架柱的内力在加强层附近产生突变,而采用耗能减震层能有效地减小这些变化,与前者相比,大大提高了结构的抗震性能.     

某框架结构的弹塑性时程分析

首先简单描述了弹塑性时程分析方法,然后较为详尽地介绍了时程分析方法的基本理论,最后用NosaCAD有限元程序建立一个框架整体结构分析模型,通过7度罕遇烈度下的弹塑性时程分析,研究了该结构的变形、内力、破坏情况的发展历程.     

某稀柱巨型框架-核心筒结构方案对比分析

稀柱巨型框架-核心筒结构是目前超高层建筑中较多采用的结构形式,巨型柱的不同布置可以形成不同的结构方案,本文以天津市某超限高层建筑为工程背景,提出了4种方案,并采用ETABS软件建立了此4种方案的整体结构模型,对比分析了各方案在规范反应谱和多条时程工况下的受力性能及其经济性。结果表明,4种方案在受力性能上都能满足现行规范要求,在使用功能及建筑效果上又各有特点,可以综合各方需求灵活选用。     

某超高层结构的弹塑性时程分析

对于超限的复杂高层建筑结构需要进行弹塑性分析和计算来验证“大震不倒”的设防要求.某超高层结构结构布置复杂,高度超限,为了研究其在地震作用下的抗震性能,对其进行弹塑性时程分析.采用Perform-3D、NosaCAD建立模型,主要分析结构在7度罕遇地震下弹塑性时程反应,研究结构在大震作用下受力状态和变形能力.通过对两个程序得到的结构在罕遇地震作用下的整体反应指标和构件损伤情况进行对比,结果表明,两个程序得到的整体反应计算结果基本吻合,结构可以满足“大震不倒”的设防要求.