基于精确柔度矩阵的多肢剪内墙－框架体系的抗震分析

本文在框架剪力墙精确侧移公式的基础上建立结构的柔度矩阵，确定结构的自振周期和振型，按照实际的地震作用分布计算结构的作用效应和进行抗震分析。最后通过计算实例对本文方法和一些常用方法的结果进行分析和讨论。     

柱子的有效长度和刚度（上）

本文论述了求柱子的有效长度和刚度的简单近似公式,可用于稳定性分析和框架的侧移计算,包括填充墙效应。本文还确定了现行的设计图表和建议公式的应用范围。超出此范围时,推荐采用Grinter的替代框架和一个简单而准确的公式来计算其位移。在侧向偏心荷载的作用下,用层间刚度法来求稳定性。本文还为撑系框架和侧移框架给出了柱子的有效长度表。     

多层钢框架柱的计算长度

本文对《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)中框架柱子计算长度的确定作了阐述。从较简单的矩形刚接框架理论分析基础上,通过对双层单跨和双层双跨框架几种可能失稳形式及其临界力等的对比,将有侧移和无侧移两类多层框架,按一定假设条件和简化计算模型进行了计算,据此得出了框架柱子的计算长度系数μ值。其方法合理、便于应用。此外,本文还考虑和讨论了有别于假设的不同支承条件下横梁刚度的修正。     

底部两层框架——抗震墙砖房第二层侧移刚度计算方法的探讨

该文介绍了底部两层框架-抗震墙砖房第二层侧移刚度三种不同的计算方法，并结合工程实例对各种计算方法进行对比分析，提出了各种计算方法的可行性建议。     

框架二阶分析原理

假定框架柱的变形曲线为三次曲线,通过边界条件确定其变形方程,以一根两端固定的框架柱作为分析对象,用力法方程确定其在轴力作用下以及三次变形曲线下的附加固端弯矩公式。先用线性方法计算出转角、柱端侧移、一阶固端弯矩,再用附加固端弯矩代替所谓的一阶固端弯矩分析得附加内力,然后可再次迭代计算直至转角、柱端侧移很小,也即三次曲线趋近于直线,并辅以一个简单的实例说明其计算过程。     

框架-弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数

结构在水平荷载作用下产生水平侧移,竖向荷载作用于水平侧移而产生的内力与侧移增大的现象称为二阶效应,设计时有必要考虑此放大。支撑结构本身的变形特性不同时,这种二阶效应计算公式应有区别,但是目前各国规范只有剪切型结构的二阶效应系数。本文对在水平力和竖向力作用下的框架一弯剪型支撑体系中框架柱的柱端弯矩放大系数,提出了简单的计算公式,用ANSYS有限元计算了各种算例,算例中包括了变截面、变刚度、变轴力等各种形式。比较了有限元结果与近似公式,结果表明提出的公式精度良好。     

用A值法分析超长钢筋混凝土框架温度应力

超长钢筋混凝土框架在温度应力作用下的分析很复杂 ,当求得柱顶侧移后 ,用A值法计算杆端弯矩 ,然后可得出剪力、轴力。实质上A值法为在水平力作用下的一次位移分配法 ,计算简便 ,精度较高     

高层钢结构房屋中钢筋混凝土外挂板的减振作用

本文通过工程实例计算了纯钢框架和带外挂板铜框架结构的自振频率、周期和振型，计算了纯钢框架及带外挂板钢框架结构顶端位移时程反应和其在不同地震加速度峰值下结构顶端位移反应的最大值。各项计算结果均显示出外挂板对整个结构有不可忽视的减振作用。     

高层框架侧移简化计算方法-合并梁法

当仅需要了解框架结构的侧移时，可采用一种高层框架侧移简化计算方法一合并梁法。本文以4跨22层框架为例，分别采用两种不同等效框架简化计算，结果表明：简化计算框架结构侧移是可行的，且简化程度对计算精度影响不大，该法可为框架结构侧移的快速估算提供参考。     

结构模态Pushover及高振型影响的对比评估

以6层、10层和16层规则钢筋混凝土平面框架为例,对框架输入3种不同加速度幅值的地震动,并将各框架在七条地震波作用下的非线性动力反应统计结果作为对比基准点,以层间侧移和梁、柱端部转角为考察对象,研究了4种常规 Pushover及Modal Pushover的分析结果的误差变化规律。研究表明,随框架层数增加,Modal Pushover的层间侧移误差基本不变,常规Pushover的模拟误差明显增大,表明Modal Pushover能更合理地模拟高振型的影响。随非线性程度加深,Modal Pushover、常规Pushover分析的层间侧移误差均相应增大。Modal Pushover对上部楼层梁端转角和多数柱端转角的模拟误差明显比常规Pushover更小。     

高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法

首先对结构进行自由振动分析,求出各阶振型的弹性自振周期及相应的振型值;然后根据各振型的自振周期,由位移反应谱导出单自由度体系的等效位移,接着由等效原理反推出结构各振型的弹性位移,振型组合后得到结构的位移曲线;再由与性能水平相应的结构层间侧移角限值确定结构各振型目标侧移,对其分别进行分析计算,振型组合求得结构层间剪力,实现了考虑高振型影响的高层建筑结构直接基于位移的抗震设计。通过算例介绍了方法的全过程,并由弹塑性时程分析验证了方法的可行性,为高层建筑结构直接基于位移的抗震设计提供了一个可供参考的思路。     

框架结构顶部侧移的简化计算

根据势能驻值原理建立了框架顶部侧移和杆端转角之间的关系方程,推导出框架结构在水平节点荷载作用下的顶部侧移计算公式,方法简便适用,且计算精度较高,为框架结构顶部侧移的计算提供了一种新的简便计算方法,得出了用D值法求得的框架顶部侧移一般比实际侧移偏大的结论。     

计算长度系数法在框架稳定分析中的运用

稳定问题一直是钢结构设计的关键问题之一。现行钢结构设计规范采用长度系数法计算钢框架结构的稳定性。本文推导了侧移和无侧移钢框架柱计算长度系数的公式,并对计算长度系数的公式进行了修正。     

弯曲型支撑框架的弹性稳定分析

对设有弯曲型支撑的钢框架结构的整体弹性稳定进行了分析,得到了理想状态下,弯曲型支撑框架结构的稳定方程.通过对r=0.5～1.0时的大量计算分析,得到了弯曲型支撑框架结构的临界相对支撑刚度Rth的近似计算公式.用有限元方法验证的结果表明,近似解析解具有足够的精度,该公式可以作为稳定计算时,框架有侧移和无侧移的判定准则.对弱支撑框架,本文给出了临界荷载和支撑刚度的关系.     

钢框架风荷载作用下侧移限值研究综述

随着钢框架结构在我国的广泛应用,钢框架在风荷载作用下的侧移限值问题也越来越突出。我国目前有关钢框架在风荷载作用下侧移限值的研究较少,规范中针对侧移的有关条文也比较简略。针对该现状,首先回顾我国现行钢结构规范中钢框架侧移限值规定及由来,其次介绍其他一些国家和地区钢结构规范中有关钢框架侧移限值的条文内容,并着重对国内外有关框架侧移限值的研究成果进行了总结,探讨目前钢框架侧移限值研究中存在的一些问题。研究表明,风荷载计算方法、风荷载重现期、非结构构件的侧移损坏限值、结构分析方法及计算模型均对钢框架在风荷载作用下的侧移计算及验算有较大影响。     

倾斜柱框架弹性屈曲分析

为研究倾斜柱框架的轴力所产生的水平分力对荷载的抵消作用及对框架侧移减少的影响,进行了倾斜柱框架的一阶弹性屈曲分析。通过对倾斜框架柱和规则框架柱的内力计算,推导了不同倾斜角度的框架顶点相对侧移和临界荷载,给出了倾斜柱框架柱的转角位移方程,用转角位移法对多层多跨倾斜柱框架无侧移和有侧移时的稳定性进行了分析;结果表明,柱倾斜极大地改变了结构的受力状态,使内力降低;框架柱的倾斜角度变大时,结构的顶点相对侧移迅速减小,而临界荷载亦明显增大。     

支撑对柱计算长度系数的影响

支撑对框架结构侧移影响至关重要,而是否侧移直接影响柱的计算长度,本文将通过对四种不同类型的支撑计算,分析其对结构抗侧移刚度贡献的强弱;纯框架中各柱之间相互支撑,对各柱计算长度有较大影响,本文将推导出规范5.3.6-2中对柱计算长度系数修正的一种方法。     

半刚接钢框架柱稳定承载力研究

通过引入线刚度修正系数来考虑连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧单元模拟半刚性节点的特性,给出了考虑连接节点刚度影响的无侧移、有侧移钢框架柱的计算长度系数公式,讨论了半刚性连接对框架稳定承载力的影响。研究结果表明:节点刚度对纯框架柱计算长度系数有显著的影响。在无侧移情况下,有限元分析结果与理论计算值吻合较好;在有侧移情况下,节点连接的有效刚度与作用在框架梁上的荷载大小及形式等有关,准确确定有效刚度比较复杂,理论计算与有限元分析结果相差较大,理论解偏于保守。     

层状土变刚度桩的内力与侧移计算公式

基于常微分方程的标准基本解,本文导出在侧向荷载与垂直轴力作用下桩的内力与侧移计算公式,引用“切断—修复”的概念以及矩阵运算,使求得的公式可以方便地计算层状土变刚度桩的变形,对非线性或复合地基也同样适用。列举了两个实例,应用所述公式,手算出钢管桩桩头的水平位移并与上海宝山钢铁总厂建设中观察到的数值作了对比。     

水平地震作用下框支剪力墙结构的变形研究

对工程结构中常用的底部为多层大空间的框支剪力墙结构采用分区混合法，进行水平地震作用下结构的变形研究。将框支剪力墙结构分成转换层上部剪力墙结构和转换层下部框架剪力墙结构两部分，采用子结构法进行分析。在水平地震作用下，转换层上、下部先分别按剪力墙结构和框架一剪力墙结构的变形曲线公式计算其变形，再充分考虑上下两种不同结构的变形协调性，推导了框支剪力墙结构在水平地震作用下的侧移曲线公式，并给出了方便结构侧移曲线计算的图表。方法简单实用，可用于地震区高层建筑结构的初步设计。