防屈曲支撑在钢框架中的减震性能分析

目前国内外对防屈曲支撑单构件的研究相对较多且较为成熟,而对于加入防屈曲支撑而形成的整体结构的工作性能、耗能能力、协同工作性能等研究相对较为缺乏.本文就一工程实例,采用SAP2000有限元软件对纯钢框架、普通支撑框架和防屈曲支撑框架进行弹塑性动力分析加以对比,研究了防屈曲支撑框架与其它形式框架的抗震性能.结果表明:防屈曲支撑框架的耗能性能是纯框架的1.3倍,是普通支撑框架的1.17倍,底层防屈曲支撑的滞回性能明显优于顶层的支撑.因此在实际工程设计中,宜优先采用底部布置防屈曲支撑,顶部1-2层采用普通支撑的形式.     

防屈曲支撑钢框架结构抗震性能分析

防屈曲支撑是一种新型的耗能减震构件,能够显著提高结构的抗震性能.以云南省“校安工程”中的某小学为例,通过弹性以及弹塑性分析方法研究了安装防屈曲支撑的钢管混凝土结构的抗震性能.结果表明,随着支撑刚度的增加,结构的周期和层间位移角均有所减小;在小震作用下,防屈曲支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度,在中震作用下,防屈曲支撑开始屈服耗能.结构的整体屈服是一个平稳渐变的过程,破坏模式为梁铰机制.     

大震下防屈曲支撑钢框架弹塑性位移统计规律

通过600个弹塑性时程分析,统计了防屈曲支撑钢框架结构在罕遇地震作用下的顶层与最大层间弹塑性位移分布规律,为该结构体系的性能化抗震可靠度设计提供了参考。     

论自复位防屈曲支撑钢框架减震性能

介绍了自复位防屈曲支撑的构造原理,采用ANSYS有限元软件,建立了自复位防屈曲支撑滞回模型,数值分析了自复位防屈曲支撑钢框架的减振性能,得出了一些有价值的结论。     

混合防屈曲支撑框架

在建筑规范中,可以在大地震水平作用下根据严格的性能目标(如生命安全)来设计结构体系。然而,并不能完全确定小地震水平作用下的建筑性能。最佳的结构抗震性能设计应考虑系统的稳定性、延性及耗能能力的影响。介绍一种称为混合防屈曲支撑框架(BRBF)的新型钢结构体系。"混合"指在支撑核心使用不同钢材料如低碳钢(A36)、高性能钢(HPS)和低屈服强度钢(LYP)的混合防屈曲支撑框架。对各种防屈曲支撑框架模型进行非线性静力Pushover分析和非线性增量动力分析,从而比较标准防屈曲支撑框架和混合防屈曲支撑框架体系的抗震性能。在损害程度方面,混合防屈曲支撑框架明显优于标准的防屈曲支撑框架,如能显著降低在标准防屈曲支撑框架中存在的残余位移。     

防屈曲支撑混凝土框架抗震性能非线性有限元分析

基于非线性有限元软件ABAQUS,对设置防屈曲支撑的混凝土框架在单向水平荷载作用下的骨架曲线进行了非线性有限元模拟分析,并与试验结果进行了对比。分析过程中混凝土采用损伤塑性模型,钢材采用硬化弹塑性模型,采用位移增量法进行控制加载。在试验基础上进行的非线性有限元分析,分析了结构内部受力过程、内力分配及重分配规律、改进内部配置、优化结构设计,可为进一步研发、改进内部构造提供模型基础等,弥补了试验试件不能过多,应变片被损坏等不理想情况。     

防屈曲支撑节点板的屈曲分析

防屈曲支撑是一种新型耗能减震构件,其在受拉和受压时均可屈服但不发生屈曲.但传统的防屈曲支撑多采用螺栓连接等连接方式.这种连接方式很容易使节点板失稳,从而导致防屈曲支撑屈曲.介绍一种新型的连接方式-铰接,并用ABAQUS对节点板进行屈曲分析,根据分析结果给出防止节点板失稳的合理化建议.     

单向荷载下带延性连接件防屈曲支撑的钢框架力学性能分析

传统的结构设计中,防屈曲支撑和钢框架采用焊接节点板进行连接,然而焊接节点板处焊缝在往复地震作用下易发生脆断,迫使防屈曲支撑提前退出工作,影响结构的安全可靠.为此,将延性连接件引入防屈曲支撑的设计构造中,采用Abaqus有限元分析软件探究了不同设计参数对结构在单向荷载作用下的延性、承载能力、耗能性能、应力分布及刚度退化等...     

防屈曲支撑在高烈度区钢筋混凝土框架中的优化设计

防屈曲耗能支撑作为一种当今具有很大应用前景的耗能减震构件,其显著的特点是能够提供比较大的初始刚度,同时又能在屈服后具有良好的耗能能力。以一简单钢筋混凝土框架为算例,选取多个防屈曲耗能支撑的参数,以动力时程分析方法为基础,对防屈曲耗能支撑的布置位置及其性能参数进行对比分析;提出优化设计方法;将分析的结论应用于某8度区的实际项目,获得了良好的经济效果。     

某防屈曲支撑框架结构弹塑性时程分析

结合现行国家规范与规程,采用弹塑性时程分析方法,对某防屈曲支撑框架结构进行抗震分析,探讨该类结构在罕遇地震作用下的动力响应。重点讨论了在罕遇地震作用下结构的基底剪力、剪重比、层间位移角、构件塑性发展过程以及防屈曲支撑滞回耗能特性。计算结果显示,结构X向顶点最大位移为655mm,最大层间位移角为1/111;Y向顶点最大位移为745mm,最大层间位移角为1/103,均满足抗震规范的相关要求。动力弹塑性分析结果显示,无论从杆件塑性铰出现情况,还是从杆件的地震响应,以及不同位置防屈曲支撑的滞回曲线都可以看出,防屈曲支撑有效地吸收了一部分地震动传给结构的能量,减小了其地震响应。     

半刚性节点无支撑钢框架地震易损性分析研究

采用顶点最大位移角、位移延性比作为结构性能参数,峰值加速度作为地震动强度参数,以6层无支撑钢框架结构为研究对象,分别随机生成100个刚节点和半刚节点的结构-地震动样本,采用有限元软件SAP 2000对其一一进行非线性动力弹塑性时程分析。研究结果表明:半刚性节点使最大层间位移角上移,薄弱层位置会发生变化;半刚性节点的转动变形消耗地震能量,可以显著降低结构的易损性;拉丁超立方随机抽样可以有效考虑地震动和结构随机性,有利于钢框架结构地震易损性的评估。     

梁不同扩张比蜂窝门式刚架抗震性能分析

通过设置蜂窝门式刚架梁不同扩张比,采用ABAQUS有限元软件模拟分析梁扩张比对蜂窝门式刚架整体抗震性能的影响。研究了蜂窝门式刚架在水平循环荷载作用下的破坏规律,对比分析了各个模型的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性和耗能能力。研究结果表明:蜂窝门式刚架较原实腹刚架屈服荷载提高了15.2%~33.3%,极限荷载提高了9.2%~28.5%;梁扩张比小于1.45时,扩张比越大承载力越高,扩张比超过1.45时,随扩张比越大承载力下降;扩张比在1.3~1.4范围内蜂窝门式刚架整体受力较为合理。     

钢筋混凝土-球形钢框架混合结构地震反应分析

运用有限元软件MIDAS/Gen,对一混合结构展厅进行振型分解反应谱分析、弹性时程分析以及静力弹塑性分析。将时程分析与反应谱分析的结果进行对比,找出该结构的薄弱层,为复杂结构的抗震设计提供参考。根据MIDAS/Gen提供的能力谱法,得到该结构的能力谱和需求谱及结构的性能点,并分析罕遇地震下结构的弹塑性反应。研究结果表明:该结构振动以平动为主,在顶点达到目标位移之前,梁端首先出现塑性铰,符合梁铰破坏机制。     

柱脚耗能的连柱钢支撑结构抗震性能分析

为了提高连柱钢支撑结构耗能能力,增加耗能连梁进入塑性的程度,提出在柱脚处设置耗能连梁,形成柱脚可耗能的连柱钢支撑结构形式。设计了柱脚耗能的连柱钢支撑结构试件,采用ABAQUS有限元分析软件,对试件进行低周往复加载,分析耗能连梁长度和支撑跨跨度等设计参数对结构滞回性能的影响。分析结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线以及耗能能力等方面的特征,结果表明:柱脚可耗能的连柱钢支撑结构滞回曲线比较饱满,耗能能力较强,破坏模式是较为理想的。随着耗能连梁长度增加,结构的承载力和刚度下降,结构的耗能能力呈现先增加后降低的趋势,建议耗能连梁长度取值范围(1. 0～1. 51) Mp/Vp,其中,Mp为耗能连梁的塑性抗弯承载力,Vp为耗能连梁的抗剪承载力。随着支撑跨跨度的增加,结构的承载力和刚度以及耗能能力方面都有所增加。     

土坯填充墙钢框架抗震性能有限元分析

对一榀钢框架和一榀带土坯填充墙的钢框架进行了ABAQUS有限元分析,得到该体系在低周反复荷载作用下的变形及应力分布情况,并从承载能力、滞回性能、延性、耗能能力等方面与纯钢框架的抗震性能进行对比.结果表明:土坯填充墙钢框架抗侧刚度和承载能力更高,其在墙体开裂前的延性和耗能能力更好,土坯墙退出抗侧工作后,作为主体受力构件的...     

CFRP增强钢框架的稳定性分析

以有限单元法和钢结构稳定理论为基础,运用大型ANSYS软件进行计算与分析,研究碳纤维增强复合材料(CFRP)对钢框架承载力的增强作用。研究结果表明:CFRP增强后的钢框架,其承载能力和位移延性的提高程度随着CFRP用量的增长而增大。粘贴CFRP能够有效地提高钢框架的承载能力,改善钢构件的延性。     

粘弹性阻尼器钢框架的减震性能分析

介绍了粘弹性阻尼器的简化设计方法。根据粘弹性阻尼器的力学特性,对一安装粘弹性阻尼器的钢框架进行了ANSYS模拟,并对纯框架结构和安装粘弹性阻尼器的框架结构在多遇地震下和罕遇地震下的反映进行了分析、对比。结果表明：安装粘弹性阻尼器后,可以显著增加结构的阻尼比,结构的地震响应可以得到明显降低。     

带吊车门式刚架结构整体抗震性能分析

利用MIDAS Gen软件对不同跨数、不同纵向长度的带吊车门式刚架进行动力特性分析,研究它们对结构动力特性和地震响应的影响.与一般的平面结构模型相比,考虑柱间支撑及屋面水平支撑等的空间整体协同作用,更接近于实际情况,对工程设计具有一定的参考价值.     

半刚性连接钢框架抗震性能的分析

利用有限元分析软件ANSYS对带双腹板、顶底角钢半刚性连接的钢框架进行非线性有限元分析。在分析的过程中考虑了连接的非线性、几何非线性以及材料非线性等因素。并将计算结果与试验结果进行对比,探讨半刚性连接的柔性对钢框架的影响,为今后的半刚性连接钢框架的设计提供参考。