高层钢结构支撑方案抗震性能对比分析

高层钢结构中框架—支撑结构是一种常用的结构形式,文中介绍了支撑结构体系的发展情况.以某实际工程为例,说明了普通钢支撑和屈曲约束支撑两种不同支撑对结构弹性性能的影响,通过静力弹塑性推覆分析对比研究了两种方案的弹塑性性能,并对屈曲约束支撑采用偏心布置形式对框架梁的影响进行了探讨.     

钢侧撑韧性斜撑构材之行为与应用(Ⅰ)

韧性斜撑构材由主受力组件与侧撑组件组成，主受力组件承担轴力而侧撑组件则在防止主受力组件受压挫屈，由于主受力组件不挫屈，因此能充分发挥材料之强 度与韧性，成为一高强度且具高消能容量之斜撑构材。以韧性斜撑构材作为同心斜撑构架中之斜撑构材，此同心斜撑构架即称之为韧性同心斜撑构架，此种构架具有稳定定之迟滞行为与高韧性之特性，为一优良之耐震结构系统。本文叙述韧性斜撑构材与韧性同心斜撑构架之力学与耐震行为，并根据其力学与耐震行为提出建议之设计方法。本文为第一部分。     

某高层建筑采用防屈曲支撑的减震性能研究

某高层建筑为钢筋混凝土框架结构体系,为提高结构的抗震性能,增设了防屈曲支撑,为了验证防屈曲支撑的减震效果,对无支撑结构、普通钢支撑结构和附加防屈曲支撑结构进行了多遇地震和罕遇地震下的抗震性能分析。分析结果表明:增设防屈曲支撑后可有效改善结构的抗震性能,从而提高结构抵抗地震作用的能力。     

防屈曲支撑在高层混凝土框架结构抗震加固中的应用

某十层的纯框架结构建筑检测结果表明,其弹性层间变形和弹塑性层间变形均不满足现行规范要求。采用防屈曲支撑对该结构进行了抗震加固设计,并基于SATWE软件分析了其小震下的结构性能。利用SAP2000软件,基于Pushover分析方法进行了抗震性能分析。由分析结果得知,防屈曲支撑增加了结构的抗侧刚度,增强了结构延性,改善了原结构薄弱层的抗震承载力。经防屈曲支撑加固后的结构,其变形特性仍与原框架结构类似。对实际工程所采用的防屈曲支撑进行了抗震性能抽检试验,结果表明,构件力学性能与设计数据吻合良好。防屈曲支撑技术用于高层框架结构的抗震加固具有良好的技术优势。     

新型墙板内置无黏结支撑钢框架滞回性能试验研究

通过墙板内置无黏结支撑钢框架结构的拟静力试验研究,考察了墙板内置支撑的构造、支撑与钢框架的连接、梁柱节点形式与节点区加强方式等对其滞回性能的影响。试验表明,总体上,采用组合墙板和组装墙板的两种新型墙板内置支撑均具有良好的延性,墙板无破坏时支撑的轴向累积非弹性变形能力均满足要求。钢板支撑端部焊接加劲肋后再与钢框架直接焊接连接是可行的,梁柱节点刚接时加强梁端的构造使钢框架和支撑均有稳定的受力性能。梁柱铰接节点因承受面内弯矩而使角钢出现裂纹并受拉断裂。支撑和钢框架分别在层间侧移角约1/355和1/75时进入屈服。总体上,梁柱铰接和刚接的结构在破坏前骨架曲线分别呈双折线和三折线。梁柱刚接的结构中,钢梁翼缘在侧移角约1/50时出现局部屈曲,并在随后更大幅值加载下出现裂纹和受拉断裂。试件最终因局部钢构件的断裂而破坏,破坏时侧移角远大于1/50,破坏前结构的滞回性能较稳定。     

国标Q235热轧钢材防屈曲支撑抗震性能试验研究

采用国产Q235热轧钢材设计并制作防屈曲支撑,测试了钢材的力学性能,研究了3个钢材品种、3种截面、2种组合方式的6个防屈曲支撑试件。通过低周反复荷载加载试验,研究了防屈曲支撑的力-位移滞回曲线、割线刚度及其退化过程、等效粘滞阻尼比等抗震性能。结果表明,试件构造合理、工作可靠、抗震性能优异,Q235低碳钢热轧钢材适合于制作防屈曲支撑,其力学表现有利于今后工业产品的标准化和规格化。     

基于极限承载力平面屈曲约束支撑钢框架整体可靠度设计

以最简形式的功能函数描述平面屈曲约束支撑钢框架在静力荷载作用下的体系极限承载力状态,利用对偶变数抽样法与指数多项式近似概率密度法对结构整体抗力的概率密度函数及其统计特征进行了估计。考虑两种基本荷载组合,在对平面屈曲约束支撑钢框架结构整体可靠度评价的基础上,给出了在一定目标可靠度下的基于结构体系极限承载力可靠度的实用设计公式。通过一个具体算例表明,该设计方法既比传统的基于构件可靠度的设计方法经济,又能保证结构体系的可靠度。     

新型抑制屈曲支撑构造及稳定性研究

简述了传统抑制屈曲支撑的发展情况,对同济大学结构稳定与监测课题组提出的新型抑制屈曲支撑的力学构造进行了分析,同时通过相关公式的推导与讨论,研究了其在轴力作用下的稳定性能.另外,还就该新型抑制屈曲支撑内外管合适间隙、内外管刚度要求等问题进行了研究探讨,为其在网架、网壳结构失稳监测中的应用提供了理论依据.从研究分析可知,该新型抑制屈曲支撑作为监测构件是可行的.     

装配式混凝土铰接框架结构体系抗震性能分析

装配式混凝土铰接框架结构是一类新型的装配式混凝土结构体系,其预制梁柱铰接,屈曲约束支撑与铰接框架构成水平受力系统,而竖向力由框架柱承担.该体系受力明确,梁柱节点构造简单,现场施工便捷,符合建筑工业化的发展方向.采用ETABS有限元软件对采用该结构体系的某项目进行了多遇地震下的静力弹性分析和罕遇地震作用下的动力时程分析....     

防屈曲耗能支撑在铰接混凝土框架抗震加固中的应用

在我国部分地区还存在有铰接混凝土框架结构,这种结构体系在设计时未进行抗震设计,如继续使用,应进行抗震加固以使其满足抗震要求。防屈曲耗能支撑克服了普通钢支撑失稳的缺点,具有明确的屈服位移和屈服力,在多遇地震下可保持弹性状态,为结构提供刚度和抗震承载力。在设防烈度地震和罕遇地震下,防屈曲耗能支撑将屈服耗能,从而为结构提供耗能能力。结合防屈曲耗能支撑的特点,提出在铰接混凝土框架结构中的抗震加固方法,并结合实际工程实例,研究加固后结构的耗能能力。     

防屈曲支撑在某车间改造加固中的应用

以某工厂车间改造加固设计为案例,对防屈曲耗能支撑在建筑改造加固中的应用进行探讨,结合PKPM有限元软件进行计算分析,结果表明加防屈曲耗能支撑后,结构层间位移角满足规范要求,有效地改善了结构在地震作用下的扭转效应,具有良好的耗能减震性能,达到了预期加固效果.     

新型椭球网壳减震体系性能分析

本文利用非线性有限元理论,对附加屈曲约束支撑的单层组合椭球网壳的减震性能进行了初步研究.假设钢材为理想弹塑性模型,通过大型有限元分析软件ANSYS编程进行参数化建模和具体实例分析;模型中的结构杆件采用Beam188单元,而支撑部件用Link8单元代替.对结构进行三维El-centro波作用下的动力响应分析,结果表明,这种附加屈曲约束支撑的网壳结构的关键点位移响应明显减小.基于分析结果,本文提出此类网壳屈曲约束支撑的一种布置方法,并对具体的支撑布置形式进行了分析研究,得出相关结论.     

端部加强型组合热轧角钢防屈曲支撑静载试验研究

提出用端部加强方法制作组合热轧角钢防屈曲支撑的钢芯。设计、制作并测试了7个试件,其中热轧角钢防屈曲支撑试件4个、对比热轧钢板试件3个。端部加强型角钢钢芯采用了两种截面(错十字形和T形)、两种组合方式(工作段焊接与非焊接),用端部焊接加强板的方法形成弱化工作段,主要优点是加工方便、降低造价。热轧钢板试件采用钢板焊接并切削成型。试验中设计改进了加载装置,采用静力反复加载方法加载。研究了包括轴向荷载-轴向变形滞回曲线、累计塑性变形、极限变形能力、刚度退化以及等效阻尼比等抗震性能。研究表明,用这种成型方法制作的组合热轧角钢防屈曲支撑构造简单,耗能能力、延性等抗震性能可满足建筑结构消能减震设计的需求。     

屈曲约束支撑与黏滞阻尼器的减震效果对比研究

以某钢筋混凝土框架结构工程实例为研究对象,选取与场地条件相匹配的地震动作为激励,在SAP2000程序中计算了该结构在多遇和罕遇地震作用下的非线性动力反应,并在框架结构模型中分别设置屈曲约束支撑和黏滞阻尼器。通过试算确定消能减震装置的参数,使得两种消能减震结构在多遇地震作用下的位移减震率均为40%。在此条件下,对比分析了结构的层间位移角、楼层加速度、基底剪力、柱轴力、塑性铰分布和各层阻尼器的工作状态。分析表明：在多遇地震作用下,屈曲约束支撑增大了结构的加速度响应,而黏滞阻尼器能够减小结构的加速度响应;在罕遇地震作用下,二者均能有效控制楼层的加速度响应,而屈曲约束支撑的位移减震效果更好,但黏滞阻尼器对框架柱内力的减少效果更为显著。     

内蒙古某超限高层建筑的结构设计

详细介绍了内蒙古某超限高耸建筑的结构设计,针对结构超限,在结构布置、计算分析上作出了处理,实践证明:处理后的结构具有较好的抗震性能,有关指标满足规范要求,为类似工程提供了参考。