火灾下钢筋混凝土框架结构倒塌数值模拟

基于ABAQUS对钢筋混凝土框架结构在火灾下的倒塌数值模拟进行了研究。采用纤维梁单元模拟框架梁和柱,编制了可用于应力-温度耦合场、可考虑材料失效的混凝土和钢筋材料单轴本构用户子程序,通过材料失效模拟单元的破坏;采用壳单元模拟钢筋混凝土楼板,考虑了钢筋混凝土楼板的刚度削弱、钢筋拉断;采用单元接触考虑了倒塌过程中单元之间的碰撞。以某钢筋混凝土框架结构为例,对其在火灾下的倒塌机理进行了分析。     

典型无梁楼盖结构分析

无梁楼盖通常需设置采光井,因此削弱了楼板的整体性。论文采用壳元模拟楼板及柱帽,对采光井周边挡板在模型内输入与否的计算结果进行比较,比较它们之间内力的差异。分析结果表明:采光井周边挡板作为整体结构的一部分,对结构具有刚度贡献。楼板受此影响,呈现的内力分布与传统意义的楼板开洞差别很大。因此,考虑挡板的刚度贡献,对结构是有利的。在论文的后半部分,将柱帽采用八节点体单元进行模拟,柱帽的内力与之前壳单元模型进行比较。结果表明:两种单元得出的结果在数值上基本一致。     

地震作用下框架结构连续倒塌模拟比较研究

基于ABAQUS对采用不同钢筋和混凝土单轴本构模型的钢筋混凝土框架结构在大震作用下的连续倒塌数值模拟进行了比较研究。采用纤维梁单元模拟框架梁和柱,壳单元模拟钢筋混凝土楼板。分别编制了两种可用于模拟纤维梁单元失效的混凝土和钢筋单轴本构的用户子程序,考虑了钢筋混凝土楼板的刚度削弱、单元失效与接触。对某钢筋混凝土框架结构采用4组不同本构关系的计算结果进行了详细比较,结果表明不同材料模型得到的倒塌初始状态及初步发展趋势是一致的。     

长周期地震波作用下超高层结构连续倒塌数值模拟

基于ABAQUS软件对某超高层结构在长周期地震波作用下的连续倒塌数值模拟方法进行研究。采用纤维梁单元模拟框架梁和框架柱,采用壳单元模拟钢筋混凝土剪力墙和楼板。基于子程序实现梁单元材料积分点材料的失效用于模拟单元生死,基于混凝土弹塑性损伤本构近似模拟钢筋混凝土剪力墙与楼板的刚度削弱及失效,并采用单元接触考虑倒塌过程中单元之间的碰撞和结构碎片堆积情况。以某实际超高层结构为例,分析了结构的动力特性,并对该超高层结构在长周期地震波作用下的破坏模式和倒塌过程进行了模拟,可为超高层结构地震破坏机理和抗震设计研究提供参考。     

锚索框架梁的受力分析研究

应用ANSYS有限元分析程序对锚索框架梁进行了数值模拟,分析了不同工作阶段下框架梁的内力及作用在框架梁上的土压力,总结出了框架梁内力与框架梁梁底土压力的变化规律。     

某复杂框支转换层三维实体模型分析

对某复杂框支转换层通过采用三维实体模型与采用壳单元转换梁加弹性膜楼板模型进行对比分析,了解各项内力差异规律并分析原因,对比转换梁设计承载力与三维实体模型内力需求,确保转换梁设计安全。计算结果表明,按壳单元转换梁加弹性膜楼板模型计算并满足现行规范构造要求进行转换梁设计是安全可靠的。     

建筑结构设计中空腹楼板的应用研究

近年来,空腹楼板应用技术得到了较快发展,通常用于框架梁大板结构体系。由于省去了次梁,避免了集中力对框架梁的作用,从而大大改善了框架梁的受力状况,尤其是改善了框架梁的抗剪承载力。本文从空腹楼板的结构布置技巧、结构内力及截面配筋等方面进行了探究。     

重型货车等效均布荷载的取值换算

文章基于具体物流工程地下室顶板通行重型货车需求,采用三种车型来代表重型货车,针对楼板、框架梁和框架柱给出了货车荷载的不利布置;按照结构内力效应等效原则,考虑不同内力效应的等值,换算出楼板、框架梁和框架柱的等效荷载;同时对于框架梁和框架柱,按照GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》折减系数的方式,给出了取值和对比结果。     

基于分条壳单元模拟带压型钢板组合楼板抗火性能

火灾下带压型钢板组合楼板的温度分布较为复杂,其平面内的力学性能各向异性,这给组合楼板有限元模拟带来了很大的难度。基于分条壳单元模型,采用不同厚度的壳单元分别模拟组合楼板板肋厚板和肋间薄板,通过与常温和高温试验结果的对比,对分条壳单元模拟组合楼板的准确性和有效性进行验证。结果表明:该模型可用于组合楼板的传热-结构耦合分析,板肋形状和腹板对组合楼板常温和高温力学性能的影响较大,纵向钢筋的位置对组合楼板抗火性能影响较大,常用的均布钢筋层分析方法会导致偏不安全的结果。     

论现浇楼板与梁协同变形对框架结构内力影响

提出了楼板、梁协同变形刚度计算方法,模拟工程实例,用三种方法四种模型计算出楼板对框架梁抗弯刚度效应及对竖向荷载下结构内力影响程度,结果表明该方法在二维简化中较为合理,可为类似工程设计提供可行性依据。     

隔震加固技术在框架结构加固工程中的应用

介绍了框架结构隔震加固的设计与施工流程,利用有限元软件Etabs9.5.0,选用EI-centro、Taft波作为地震动输入,对框架结构进行了动力时程分析。通过层间剪力、层间位移这两个隔震性能指标的对比分析,表明隔震结构有着明显的减震效果。采用叠层橡胶支座来进行隔震加固改造,施工作业面可限制在地下室内,上部结构不需处理即可满足提高一度设防的要求,且楼面的加速度反应减小,可以有效的保护室内仪器设施,提高建筑综合抗震防灾能力。建筑物隔震加固改造是一种安全、经济、简单、环保的技术手段,具有明显的经济效益和社会效益,有着广阔的应用空间。     

支承梁刚度作用下的楼板内力计算分析

使用考虑楼板作用的空间框架有限元程序，对不同结构型式的主厂房、楼板内力与支承梁刚度的关系进行探讨，并对其结果进行分析总结。     

型钢混凝土框架结构耐火性能有限元分析

为了研究型钢混凝土框架整体结构的耐火性能,为其抗火设计提供参考,采用受火楼层建立精细化有限元计算模型、非受火楼层建立梁单元计算模型的方法,建立了型钢混凝土框架整体结构的耐火性能计算模型。考虑火灾位置、荷载分布形式、柱轴压比等参数的影响,对火灾下型钢混凝土框架整体结构的变形规律、承载机制、破坏形态以及耐火极限进行参数分析。分析结果表明：火灾下框架结构出现了整体破坏和局部破坏两种典型的破坏形态,受火构件受到的约束作用对其耐火性能有较大的影响;在局部破坏形态中,由于受热膨胀,火灾下框架梁首先出现了较大的轴压力,受火框架梁处于压弯受力状态;之后,框架梁出现了悬链线效应,轴力对框架梁的受力状态有较大影响;在整体破坏形态中,根据轴压比及荷载分布形式的不同,框架出现了中柱破坏和边柱破坏两种典型破坏形态,同时,随楼层受火位置的升高,柱的轴压比减小,框架结构的耐火极限增加。     

预应力张拉施工对空间框架结构内力的影响

利用SAP2000软件对预应力张拉施工过程进行分析可知，考虑钢筋混凝土框架、肋梁楼盖以及支撑体系共同工作后，预应力张拉对边跨框架梁及其附近楼板内力和变形影响较大；考虑楼板的约束作用，框架梁反拱值、梁端压缩值和梁混凝土应力等与实测值较接近；考虑肋梁楼盖的三维计算模型更能反映实际工作状况。     

钢管混凝土中对于梁节点的认识

介绍了有限元计算和荷载试验中得到的钢管混凝土柱环梁节点的力学性能和破坏形态,归纳了现有的适于工程实际应用的抗弯、抗剪承载力设计方法以及环梁和框架梁配筋要求,并对带楼板环梁节点的楼板配筋进行了探讨.     

底层框架抗震墙砖房设计中若干问题的探讨

通过对底层框架抗震墙砖房结构设计中的受力变形特性、结构选型、抗震墙的布置、底层现浇楼板的厚度及配筋、第二层与底层的侧移刚度比、地震力增大系数、地震剪力在抗震墙和框架柱间的分配、底层框架梁上竖向荷载的取值等问题进行了探讨,供设计参考.     

多层预应力混凝土框架侧向约束对梁轴力的影响

在研究多层预应力混凝土框架侧向约束对梁轴压力的影响规律时 ,重点考虑了施工方法、跨数和梁柱线刚度比等对预应力框架梁轴压力的影响。采用通用有限元法分析结果表明 ,当采用“全部浇筑 ,一次张拉”的施工方法时 ,可只考虑第一层梁中的次轴力影响 ,对上部各层梁中的次轴力影响可忽略。当采用“逐层浇筑 ,逐层张拉”的施工方法时 ,最大次轴力发生在顶层 ,其次为底层 ,其它各层次轴力可忽略     

高层混合结构中楼盖刚度对结构受力性能的影响分析

通过楼板将两种变形特性完全不同的结构体系连接而成混合结构,在受力性能上与框架结构、筒体结构既具有一定的联系,又有本质的区别。本文以一30层外部为钢框架、内部为混凝土核心筒组成的混合结构为例,采用通用有限元程序SAP2000分别计算了钢框架结构、混凝土筒体结构及混合结构,比较了三种结构体系的受力性能;通过调整楼板型式和板厚,探讨了楼板刚度对混合结构受力性能的影响。结果表明,采用混合结构使得结构变形、内力沿高度方向趋于均匀,受力性能得以改善;采用梁板体系能有效地减轻剪力滞后;随着楼板刚度的增加,结构高阶自振周期增大,侧移减少,层间剪力、楼层弯矩及总钢框架承担剪力、弯矩增加;而钢框架承担总剪力、弯矩百分比减少。     

楼梯系统对于框架抗震性能的影响

为研究楼梯构件对框架结构抗震性能的影响,建立了考虑楼梯构件的精确分析模型,首先对弹性分析的结果进行了对比分析;进一步的Pushover分析结果表明：考虑楼梯构件的框架结构在强震作用下塑性变形机制与常规的框架计算模型有较大的差别。最后．文章给出了考虑偻梯构件影响的抗震框架结构的设计建议。     

受拉区现浇楼板对框架梁受弯承载力的影响研究

在试验研究基础上,为进一步研究受拉区楼板对框架梁受弯承载力的影响,本文对22个有限元模型进行了分析。分析结果表明,楼板平行于梁跨方向的配筋是影响框架梁受弯承载力的关键因素。