巨型结构的抗震分析

采用ANSYS有限元程序对巨型框架结构、巨型框架隔震结构进行了抗震动力时程分析,讨论了两种结构在多条地震波作用下的动力位移及内力等地震响应,其计算结果对于确保巨型框架结构的抗震安全性具有较大的意义,对巨型框架结构的抗震设计有较大的参考价值。     

巨型框架结构体系的动力特性及地震响应分析

采用大型有限元软件ANSYS对巨型框架结构进行了动力时程分析,讨论了不同主次框架刚度比下巨型框架结构的动力特性及地震响应。计算结果表明,钢筋混凝土巨型框架在地震作用下的侧移曲线为弯剪型;主次框架刚度比对巨型框架弹性地震反应有较大影响;结构的高阶频率对结构有一定影响,当与地震波卓越周期相近时可能会发生类共振现象。计算结果对巨型框架结构的抗震设计有较大的参考价值。     

巨型框架结构体系地震响应问题的ANSYS分析

采用大型有限元软件ANSYS对巨型框架结构进行了动力时程分析,讨论了不同主次框架刚度比下巨型框架结构的地震响应,计算结果表明,钢筋混凝土巨型框架在地震作用下的侧移曲线为弯剪型;主次框架刚度比对巨型框架弹性地震反应有较大影响;结构的高阶振型对结构反应有一定影响,当与地震波卓越周期相近时可能发生类共振现象。     

巨型框架-次框桁架结构体系隔震减震性能研究

通过在巨型框架-次框桁架结构中增加隔震装置,得到巨型框架-次框桁架结构隔震减震体系。采用ANSYS有限元程序对该隔震减震体系进行了隔震减震动力时程计算,得到该结构体系在多条地震波作用下的地震响应。计算结果表明,巨型框架-次框桁架结构隔震减震体系是一种抗震性能良好的结构体系,可改善巨型结构的受力,具有优良的抗震性能:主、次框架顶点位移相对于巨型框架-次框桁架结构的顶点位移明显减小,主框架位移最大减少约47%,次框架最大减少约64%;主框架地震内力最大值响应低于巨型框架-次框桁架结构,剪力减少约33%,弯矩减少约34%。计算结果对巨型结构的抗震设计有较大的参考价值。     

巨型框架结构的隔震分析

采用ANSYS通用有限元程序建立了巨型框架结构隔震分析的动力计算模型,对巨型框架结构进行了隔震动力时程计算,给出了巨型框架结构隔震后在多条地震波作用下的动力位移及内力等地震响应。计算结果表明,巨型框架结构在隔震后具有良好的抗震性能,可有效地降低结构的地震响应,计算结果对于确保巨型框架结构的抗震安全性具有较大的意义,同时对选择结构构件截面尺寸,也具有较大的参考价值。     

楼板刚度和次框架对巨型钢框架结构地震反应的影响

以3个巨型钢框架结构为例,假设4个计算方案,输入代表不同场地条件的5条典型地震波,应用有限元分析方法,对不同计算方案的算例进行三维弹性地震时程反应分析。通过对不同计算方案结果的比较分析,研究考虑楼板刚度与否和次框架对巨型钢框架结构反应的影响,为进一步深入研究巨型钢结构的抗震性能及抗震设计提供基础。     

巨型框架多功能减振结构的地震反应分析

这里以一种结构方案为算例,建立巨型框架多功能减振结构的动力计算模型,对其进行了动力时程计算,得出巨型框架多功能减振结构在地震波作用下的动力位移及内力等地震响应。比较巨型框架多功能减振结构和巨型框架抗震结构的动力响应。计算结果表明:巨型框架多功能减振结构具有良好的减振效果,可有效地降低结构的地震响应,是一种较有前途的结构形式。     

多层房屋在爆炸地震波作用下的动力反应与抗震加固研究

利用地下爆炸效应试验产生的地震波,对两幢三层内框架结构房屋(其中一幢作了抗震加固)进行了动力响应和地震破坏机理的试验研究,以试验结果为依据,制定了加固与未加固内框架房屋的动力计算模型,和弹塑性动力反应至破坏的全过程计算分析。论述了爆炸地震波与天然地震波的差异,及利用速度波峰值与速度反应谱作为两类地震的相比条件的可行性。将研究成果用到在天然地震波作用下多层内框架房屋的动力计算与破坏机理的分析中。提出了多层内框架结构房屋的地震破坏机理和抗震加固设计的原则。     

基于QR法巨型组合框架地震反应分析

巨型组合框架地震反应的简化算法是当前土木工程界研究热点之一。本文采用结构分析QR方法研究此类结构的地震反应。首先构造以样条结点广义位移参数表示的结构整体位移函数,再根据瞬时势能原理和变分原理推导巨型组合框架地震反应的样条离散化动力方程,则原结构的动反应可由样条结点的广义动反应确定。编制巨型组合框架地震反应QR法的流程图,利用相应的计算程序计算一个巨型组合框架结构分别输入两条地震波时的地震反应,将计算结果与有限元软件计算结果作对比。分析结果表明,该方法是一种经济可靠的结构计算方法,可用来计算和分析巨型组合框架结构的地震反应,为这种巨型结构形式的简化计算提供新的思路,具有较好的推广应用价值。     

行波效应和地下结构对地表结构抗震设计的影响

本文以上海典型的双层地铁站上方的框架结构为例,讨论了行波效应和地下结构对地表建筑物抗震设计的影响.首先计算得到重力荷载作用下梁柱的内力值,然后考虑水平地震和竖向地震共同作用的情况,将不同地震波分量作用下梁柱的地震反应和静力反应进行组合,得到框架梁柱的抗震设计值.通过比较不同地震波输入模式下梁柱抗震设计值的差异,分析了行...     

含减振子结构的巨型框架结构模型振动台试验研究

在含减振子结构的巨型框架结构(MFVCS)中,通过在部分主、次框架的连接处,即次框架柱底部和主框架梁之间设置隔震支座,从而形成减振子结构。为研究MFVCS的减震效果,设计并制作了一个几何缩尺比为1/25的模型,通过更换最顶部的子结构柱底的支座类型,形成非减振和单减振巨型框架两个结构。通过振动台试验,得到了两结构的动力特性和加速度、位移响应,并对比分析了不同地震动作用下的减震效果。结果表明：试验过程中主体结构损伤轻微;不同地震波作用下加速度和位移峰值减震系数平均值分别为15.1%和12.3%,加速度和位移均方根减震系数平均值均为22.2%;含减振子结构的巨型框架结构具有较明显的减震效果。     

巨型框架结构水平位移实用子结构算法

巨型框架结构是一种还未被国家设计规范正式列入的新型高层结构体系，巨型框架结构的设计及计算方法正处在研究之中。针对结构抗震水平弹性位移验算问题，根据巨型框架结构变形特点，提出了用子结构法建立结构水平位移简化算法的思路和作法。对一工程结构进行了分析，分析结果与三维空间有限元精细方法十分接近，为计算巨型框架结构的水平位移提供了一种实用、有效的简化算法。     

关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

对当前建筑结构抗震设计中若干原则性问题进行讨论,提出：建筑结构抗震设计不适宜采用概率可靠度方法而更适合采用多安全系数设计方法;应以设防烈度地震即中震的地震动参数进行结构承载力设计,依R-μ-T规律改进设计中的地震作用-延性等级组合;当结构的计算基底剪力不满足规定的最小基底剪力时,可以加大地震作用力,而不应该调整结构的刚度来加大地震反应;比较了巨型框架与普通框架结构的侧向刚度,说明巨型框架的侧向刚度远较普通框架差,不具备承担一定比例地震作用剪力的必要刚度,而应令核心筒承担全部的地震剪力;我国现行规范对结构的层间位移角限值过于严格,分析其主要原因并建议大幅度放宽。     

钢筋混凝土巨型框架结构及附单向TMD装置的减震结构振动台试验研究

为了研究钢筋混凝土巨型框架结构体系的抗震性能及其地震作用损伤机理,设计制作1/25的缩尺模型,并设计加工了一套调谐质量阻尼器（TMD）装置安装在模型结构顶部,进行振动台试验,得到结构的动力特性和位移响应,并对比分析了TMD的减震效果。结果表明：当在峰值加速度为0.140g的地震波作用后（相当于原型7度多遇地震）,模型结构处在弹性工作状态,在峰值加速度为0.400g的地震波作用后（相当于原型7度基本烈度）,模型结构出现轻微破坏,在峰值加速度为0.880g的地震波作用后（相当于原型7度罕遇地震）,模型结构出现中等破坏,该原型结构可以满足抗震设计的要求;TMD装置具有较好的减震效果。     

巨型框架振动台试验设计

巨型结构体系是适应高层及超高层建筑发展而出现的一种新型结构体系,但目前针对巨型框架结构的相关研究较少,为了较好地研究巨型框架结构的抗震性能,按照我国工程设计规范设计了一个55层39 m×36 m×201 m高超高层巨型钢筋混凝土框架结构(7度设防、Ⅱ类场地),以此作为振动台试验原型结构,设计制作1/25的缩尺整体结构模型进行振动台试验。主要介绍了该试验模型材料的选择、动力相关系数的设计及试验方案的设计,为今后相关类型的试验提供一定的参考。     

住宅型钢筋混凝土巨型框架节点试验研究

住宅型钢筋混凝土巨型框架结构是一种新型的高层住宅结构体系.为研究其抗震性能,进行了节点1/4缩尺模型的拟静力试验.本文介绍了清华大学完成的第三批两个巨型框架节点试件的试验,两个试件的基本破坏形态为巨梁的弯曲破坏.根据试验结果,分析了巨梁在正负两个方向的受力特点.巨梁内力分别采用壁式框架模型的分析方法和极限平衡方法计算,计算结果与试验实测值吻合.试验实测表明小节点区的受力不同于普通框架节点,这是小节点区不易破坏的原因.本文还讨论了钢筋混凝土巨型框架的抗震设计概念,认为巨梁耗能机制不理想.