非平稳地震作用下巨型-子控制结构体系反应分析

利用复模态方法,对巨型-子控制结构体系和普通巨型框架结构进行了非平稳地震作用下的对比分析,主框架顶层的位移响应降低了95.70%,加速度响应降低了24.08%;证明这种新的结构体系对地震作用的有效控制,对结构安全性和舒适度均有明显提高.探讨了次框架的剪切刚度与耗能阻尼器的阻尼对结构地震响应的影响,当次框架与主框架的剪切刚度比大于0.15并避开0.4;耗能阻尼器与次框架的首层阻尼比为1.0～3.0,结构的地震响应可以得到进一步的控制,给出的合理范围对结构设计起到了指导性作用.     

环带对带水平伸臂的高层结构力学性能的影响

探讨了高层框架-核心筒结构在水平荷载作用下的侧移控制方法,分析了设置水平伸臂构件和环带构件对减小这类结构侧移的作用机理。对一60层的框架-核心筒结构通过改变水平伸臂构件、环带构件的设置情况而形成的不同结构方案,采用常用结构设计的三维有限元分析软件ETABS分别对其分析计算;探讨了水平伸臂以及不同刚度的环带对结构自振周期和结构顶点侧移的影响;研究了环带对核心筒剪力的影响,环带对外框柱轴力的影响。分析表明:环带的设置、环带本身的刚度对高层框架-核心筒结构的顶点侧移和自振周期有较大影响;能有效调整外框柱的轴力分布,更好地发挥外框柱的整体作用;环带的设置会加大水平加强层的剪力突变这一不利现象。     

带刚臂超高层结构的力学性能分析

对带有若干水平加强层的钢框架-混凝土核心筒超高层结构进行三维有限元内力、动力计算分析,并对不同结构布置进行比较,总结出此类超高层结构在设置了加强层后结构内力的一些变化规律及抗震性能.     

含偏心支撑小高层钢框架结构的抗震性能

目的 研究多层偏心支撑钢框架在地震作用下的弹、塑性力学性能、地震响应及其耗能能力.方法 采用通用有限元计算软件SAP2000,对内蒙古某9层商住楼分别建立纯框架、中心支撑框架及偏心支撑框架结构模型,计算了罕遇地震下结构刚度、内力分布、振动模态及荷载一位移曲线等,并采用多条地震波分别对中心支撑和偏心支撑结构体系进行了弹性时程及弹塑性时程的对比分析,比较了两种结构体系的动力特性及抗震性能.结果 在小震作用下(弹性阶段),偏心支撑和中心支撑结构远高于纯框架结构的抗侧移刚度,足以满足规范对多层钢结构的抗侧移要求;在大震作用下(塑性阶段),偏心支撑结构耗能能力优于中心支撑结构和纯框架结构,地震响应小于中心支撑结构,具有更高的结构屈服后塑性抗侧移刚度.结论 偏心支撑钢框架结构抗震性能较好,能够避免大震作用下结构的突然倒塌.     

连接性能对钢框架竖向地震作用下动力反应的影响

节点性能对框架承载能力的影响,目前研究成果主要集中在静力分析和水平地震作用下的分析上,而就节点性能对框架在竖向地震作用下动力性能的影响的研究则很少.而实际的震害调查表明,竖向地震作用对结构在一定程度上其影响是显著的.为了研究竖向地震作用对不同梁柱连接刚度框架的影响,在对梁柱单元均采用考虑杆件剪切变形影响的梁柱理论来建立平面杆单元的刚度矩阵的基础上,利用Matlab编写程序,以一个五层三跨的平面框架为例分析了节点性能对结构动力反应的影响.分析表明,连接性能对结构的竖向动力反应有着显著影响,连接刚度越大,竖向位移反应越小;同时随着连接刚度的增大,结构竖向地震反应与重力效应之比相应减小,因此对于连接较强的结构,可在一定程度上忽略竖向地震作用的影响,而对于连接刚度较弱的结构,应考虑竖向地震在结构竖向构件中产生的较大的轴向力.     

楼板厚度对超高层结构抗震性能的影响分析

为了改善加强层引起的结构竖向刚度突变产生的影响,目前结构设计中通常采用加厚加强层或相邻几层楼板厚度的方式。本文对设置有水平加强层的钢筋混凝土框-筒超高层结构,采用时程分析的方法进行三维有限元动力分析,通过对不同结构方案进行对比,加厚加强层相邻的若干层楼板,分析楼板厚度对结构抗震性能的影响。结果表明,通过增大加强层上、下若干层的楼板厚度,对缓减由加强层引起的结构楼层剪力突变效果并不明显,并且会增大结构的自振周期和底部弯矩。     

多层摩擦耗能减震结构的减震分析

在钢筋混凝土结构的层间恢复力模型采用线性强化弹塑性模型的基础上．从多自由度的角度对摩擦耗能减震结构进行减震分析。(1)以结构位移为考查目标，通过计算分析了多层摩擦耗能减震结构在地震波作用下，支撑刚度、耗能装置起滑位移对结构减震效果的影响及规律。(2)给出支撑刚度和耗能装置起滑位移偏差对摩擦耗能框架在地震作用下的反应偏差的分析方法，根据分析结果可以得知摩擦耗能支撑参数偏差对此类摩擦耗能框架地震响应的影响显著程度。     

基于最大层间位移的超高层结构黏滞阻尼器优化布置

为探寻黏滞阻尼器的优化布置,本文基于某超高层框架核心筒结构工程,通过sap2000建模后进行动力时程分析得出结构的地震反应,以最大层间位移为控制函数优选黏滞阻尼器布置方案,并与隔层布置方案进行对比.结果显示,两种布置方案与原结构相比均有效提高了抗震性能.综合对比三条地震波作用下的结构地震响应,基于最大层间位移的优化布置...     

带刚臂超高层结构的力学性能分析

对带有若干水平加强层的钢框架－混凝土核心筒超高层结构进行三维有限元内力、动力计算分析，并对不同结构布置进行比较，总结出此类超高层结构在设置了加强层后结构 内力的一些变化规律及抗震性能。     

带加强层高层建筑中加强层刚度的合理取值

参考已有简化理论分析结果,提取出带加强层高层建筑结构顶点侧移的主要影响因素.采用sap2000对带加强层高层建筑进行有限元分析,研究了倒三角形侧向荷载作用下结构侧向刚度、构件内力与加强层伸臂相对刚度及外柱相对刚度的关系.分析了带加强层高层建筑结构在侧向荷载作用下的受力性能,提出在适当加强加强层附近楼层的前提下,通过结构侧移及构件内力与加强层伸臂刚度、外框架柱的刚度等的关系曲线对带加强层结构伸臂刚度取值进行优化,可供此类结构的设计参考.     

高层钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构破坏过程的数值模拟

利用ABAQUS通用有限元程序对钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的破坏过程进行了数值模拟。研究结果表明：该类结构在弹性阶段,芯筒承担绝大部分的水平力,一旦芯筒开裂,钢框架开始承担大部分水平力,且随着地震作用的加强,承担比例不断加大,钢框架起到了抗震第2道防线的作用;芯筒在地震往复作用下首先在底部开裂;随着损伤的不断积累,底层几乎全部开裂,中部沿楼板四周也开裂;框架在中震与大震作用下均处于弹性阶段;在特大震作用下,先底柱后中部梁出现塑性绞;楼板在地震作用下产生了较大变形,在与芯筒和钢框架梁相连部位均产生了大量裂缝;该类结构在地震作用下是双重抗震体系。     

高层钢-混凝土结构连接方式对抗震性能影响

为了研究钢-混凝土混合结构连接方式对抗震性能地影响，运用Canny99结构计算程序，根据不同结构构件采用不同的单元模型，对同一高层钢-混凝土混合结构的两种连接方式进行了三维弹塑性时程分析，探讨了两种连接方式对混合结构抗震性能的影响机理．刚性连接时，钢框架柱主要是依赖轴力的增加来承担部分水平地震力；铰性连接时，钢框架柱主要依赖柱剪力的增加来承担部分水平地震力．研究结果表明混合结构采用刚性连接方式具有较优的抗震性能．     

钢骨-钢管混凝土框架结构抗震性能比较

运用SAP2000有限元分析软件对钢骨-钢管混凝土框架结构进行模态分析和地震响应弹塑性时程分析,并结合8层钢管混凝土框架结构和钢骨-钢管混凝土框架结构工程进行比较。结果表明：不同地震波作用下,钢骨-钢管混凝土框架结构层间位移最大值、顶层的最大层间位移角、水平向加速度峰值及基底剪力最大值均小于钢管混凝土框架结构,其抵抗水平地震作用的能力优于钢管混凝土框架结构,对地震的响应弱于钢管混凝土框架结构,对地震的迟滞作用好于钢管混凝土框架结构。     

钢管混凝土框架结构抗震性能

为了解钢管混凝土框架结构抗震性能,推广在地震区的应用,进行了八层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型振动台试验和有限元模拟分析,研究了结构在El-Centro波、天津波(N-S)和武汉人工地震波激励下的最大地震作用、层间剪力、应变和位移反应.试验结果与数值模拟结果符合较好,结构位移受低阶振型影响较大,结构变形呈弯剪型,随着地震波峰值加速度增大,高阶振型主导作用加强.研究表明,钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能,ANSYS8.1可以较好地模拟钢管混凝土框架结构地震反应.     

新型梁柱-钢管混凝土板柱混合结构试验研究

新型梁柱-钢管混凝土板柱混合结构的特点是钢管混凝土柱-板节点处只承担竖向荷载,不出现或者出现较小的不平衡弯矩,同时提高节点抗侧移能力,避免地震时楼板发生冲切破坏,水平荷载则全部由抗震墙和梁柱框架承担.通过1个1/2比例钢筋混凝土梁柱-钢管混凝土柱无梁楼盖异型板(跨数少于3跨)结构模型试验,研究其在受竖向均布荷载和水平荷载作用下结构的受力性能.试验结果表明,楼盖系统的竖向承载力超出设计荷载的2倍以上,具有较高的安全储备;在重力荷载产生的剪力与板抗冲切承载力的比值(gravity shear ratio,GSR)超过0.8时,弹塑性层间位移角限值不小于2.25%,满足中国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)中大震下结构侧移的要求,优于普通的无梁楼盖系统.     

SPSW对钢框架结构体系抗震性能影响分析

利用有限元分析软件SAP2000建立了6层钢框架和钢板剪力墙（SPSW）厚度不同的钢框架一钢板剪力墙平面模型,分析了两种结构体系在8度罕遇地震作用下的地震响应,从抗侧力、自振周期和动力时程分析结果中结构的顶点位移、最大层间位移角方面比较厚度不同的SPSW对钢框架结构体系抗震性能的影响。结果表明：SPSW可以显著提高钢框架结构的抗震性能,且随着SPSW厚度的增加,结构的顶点位移逐渐减小;当厚度为8～16mm时钢框架和SPSW的协调变形能力表现效果最佳。     

某高层剪力墙带框支部分静力弹性和弹塑性分析

以某带转换层的高层剪力墙单体为例,进行多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析,并对框支剪力墙部分在竖向恒荷载和水平地震作用下的受力进行分析以及转换层易破坏处进行探讨,检验其抗震性能,供同类工程参考。结果表明,结构整体和转换构件具有较好的承载和变形能力,能够达到期望的性能指标。     

带加强层的框架-核心筒结构受力性能分析

本文利用有限元分析软件Midas building结合工程实例建立不同模型,并对不同方案的模型进行多遇地震下的振型分解反应谱计算,研究不同数量、不同位置加强层对结构受力性能的影响,通过在结构的自振周期、楼层位移、层间位移角与地震剪力等方面的模型数据对比,选出最佳的加强层设置方案。本文可为相关类似布置带加强层的框架-核心筒结构的设计和施工提供一定的参考。     

K型偏心支撑钢框架的结构影响系数

结构在强震作用下要进入弹塑性,其地震反应与结构的延性和超强有关。结构的延性和超强能力可用结构影响系数R反映,通过对三个K型偏心支撑钢框架用Pushover方法分析得出了其结构影响系数,就所分析的三个算例而言,现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对K型偏心支撑钢框架的水平地震作用取值偏大。     

粘钢加固受损砼框架非线性有限元动力分析

对粘钢抗震加固受损混凝土框架结构进行了非线性有限元动力分析，分析中考虑了混凝土开裂后切向刚度的折减。建立了加固受损粘钢混凝土框架结构地震反应时程分析的方法；应用建立的方法，对粘钢加固受损钢筋混凝土框架结构进行了在罕遇地震作用下的时程分析，并对计算结果进行了讨论。