内嵌式摇摆墙刚度对框架结构抗震性能的影响

研究了内嵌式摇摆墙刚度对框架摇摆墙抗震性能的影响,建立了一个6层钢筋混凝土框架结构模型,应用有限元软件SAP2000对附加不同刚度的内嵌式框架摇摆墙结构进行了静力非线性分析,分析结果表明,摇摆墙刚度的不同对框架结构的损伤机制,变形模式有着一定的影响。     

摇摆墙连接方式对结构抗震性能的影响

在模型试验的基础上,运用SAP 2000软件对纯框架结构模型、内嵌式摇摆墙框架模型和外挂式摇摆墙框架模型进行静力非线性分析。结果表明:内嵌式摇摆墙与外挂式摇摆墙加固框架的抗震性能在结构的刚度、抗震承载能力、损伤特征、层间变形及变形集中程度等方面均有不同。摇摆墙与框架的连接方式不同对结构的抗震性能有明显的影响。     

双肢摇摆墙结构抗震性能研究

为研究框架-双肢摇摆墙结构的抗震性能,在有限元软件ABAQUS中建立了纯框架结构、框架-摇摆墙结构和框架-双肢摇摆墙结构3组模型,并对3组模型在不同工况下进行弹塑性动力时程分析。通过分析对比表明,框架-双肢摇摆墙结构的自振周期及地震作用与原框架结构基本相当,在中等烈度地震后修复量减小且损伤集中在连梁易于修复,在高烈度下具有整体的破坏机制和更高的抗倒塌能力。     

山地掉层框架-摇摆墙结构抗震性能研究

竖向刚度不均匀是山地掉层框架结构的突出特点,其在地震作用下的动力反应特性与普通框架结构存在较大的差异,山地掉层框架结构在地震中易在上接地层出现层屈服破坏机制。为改善该类结构的抗震性能,在山地掉层框架结构外部附加底部铰接、具有一定转动能力的摇摆墙,形成山地掉层框架-摇摆墙结构体系。对3个总层数为七层的掉不同层不同跨的山地掉层框架摇摆墙结构进行动力弹塑性分析结果表明,附加摇摆墙的山地掉层框架结构的基本周期较原结构的相差不大。摇摆墙设置在不同位置的山地掉层框架摇摆墙结构动力反应特性不同。摇摆墙的加入能够均匀结构各层层间变形,有效改善山地掉层框架结构的抗震性能,可避免原薄弱层上接地层的破坏集中现象,实现了整体耗能机制。     

基于SAP2000的框剪-摇摆墙结构抗震性能研究

建立一个按照规范设计的10层框架-剪力墙结构作为研究模型,通过替换模型中纵向的剪力墙为摇摆墙从而改造得到框架-摇摆墙结构模型.采用SAP2000有限元分析软件对上述两种模型进行Push over分析和非线性动力时程分析,以此对比分析两者的抗震性能.分析结果表明:框架-摇摆墙结构较框架-剪力墙结构抗震性能优越,层间变形基本一致,结构损伤趋于均匀,显著改善了框架-剪力墙结构损伤过于集中的破坏方式,更容易达到"强柱弱梁"和"强剪弱弯"的设计准则,提高了结构的抗震性能,为新建框架-剪力墙结构改造成高抗震性能框架-摇摆墙结构体系提供参考,为后续提出其设计方法奠定基础.     

混凝土框架摇摆墙结构体系的抗震性能分析

为研究框架摇摆墙结构体系的抗震性能,以1个6层混凝土框架结构模型为例,利用通用有限元软件SAP2000建立了该结构的简化模型,并通过弹塑性动力时程分析,得到了附加摇摆墙前后结构的地震响应。分析结果表明:附加摇摆墙后,结构以摆动振型振动,各层的层间位移角趋于一致,结构层间变形的集中得到有效控制,从而使结构形成整体屈服破坏机制,防止局部层屈服破坏机制的产生,充分发挥整个结构的耗能能力;附加摇摆墙后,结构周期略有减小,不会显著增加结构基底剪力,即使仅附加高度为结构总高度一半的摇摆墙,也能有效控制结构底层的变形集中;该框架摇摆墙结构体系具有良好的抗震性能。     

基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙耗能结构抗震性能研究

介绍了基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙耗能结构及其抗震性能的研究分析.框架-摇摆墙结构能改善结构的变形机制,提高结构抗震性能,缺点是削弱了结构刚度,使各层位移加大.而履带式阻尼器构造简单、安装方便、价格低廉,且能在2个方向上帮助结构耗能,帮助结构提升抗震性能.通过对框架剪力墙结构、框架-摇摆墙结构及基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙耗能结构进行静力非线性推覆分析及动力非线性时程分析,对比研究3种结构的抗震性能.结果表明:框架-摇摆墙结构较框架剪力墙结构层间变形趋于一致,结构损伤趋于均匀,属整体破坏机制,相比框架剪力墙结构更加符合规范要求的"强柱弱梁""强剪弱弯"的设计原则;而履带式阻尼器可有效降低框架-摇摆墙结构的层位移及层间位移角,基于履带式阻尼器的框架-摇摆墙结构在承受地震荷载时层位移小,层间位移变化均匀,抗震性能更加优越.     

国内框架-摇摆墙结构体系研究现状与展望

在参阅国内框架-摇摆墙结构体系相关文献基础上,阐述了国内对框架-摇摆墙结构体系的基本理论、墙体设计与运用、摇摆墙连接节点、摇摆墙受控约束等4个方面研究现状并进行了总结分析。最后对框架-摇摆墙结构体系今后的研究方向进行了展望。     

框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究

框架-摇摆墙结构是一种新型的抗震结构体系，摇摆墙与框架相连的节点构造是实现该结构体系的关键技术之一。为了推广框架-摇摆墙结构的工程应用，针对框架-摇摆墙结构的特殊性能要求设计了连接节点，并进行了试验研究。试验采用带隔震支座的钢框架模拟具有大变形能力的框架，设计制作了2片钢筋混凝土摇摆墙，利用该连接节点将框架和摇摆墙连接起来，形成框架-摇摆墙结构。通过不同加载模式的拟静力试验，验证了连接节点实现摇摆墙转动能力的可行性，并采用变形集中系数DCF评价了采用该连接节点摇摆墙对框架-摇摆墙结构的控制效果。试验结果表明：该连接节点可使摇摆墙在面内和面外均具备0.04 rad的转动能力；摇摆墙可使结构层间位移角趋于一致，对避免结构层间变形集中有良好的控制作用。     

装配式摇摆墙-框架结构抗震性能试验研究

为避免罕遇地震作用下传统混凝土摇摆墙的开裂损伤且充分利用装配式结构的便捷性,设计了采用双层钢板混凝土墙的摇摆墙结构体系,在浇筑混凝土时双层钢板可充当摇摆墙构件的外模板。跨越结构上、下层的摇摆墙之间采用高强螺栓连接,摇摆墙在工厂预制后运到施工现场进行安装。选用金属阻尼器作为耗能连接件连接摇摆墙与主体框架结构,同时传递层剪力并耗散地震能量。为研究该装配式摇摆墙-框架结构的抗震性能,设计并制作了一个纯框架和两个摇摆墙-框架,其中两个摇摆墙-框架的区别在于金属阻尼器的安装位置不同。通过拟静力试验分析了其破坏模式及抗震性能。试验结果表明：预制装配式摇摆墙与主体框架结构协同工作性能良好,金属阻尼器耗能效果得到充分利用,结构承载力、耗能能力大幅增加;在水平位移较大时摇摆墙竖向发生刚体位移,对整体结构的抗震性能产生一定影响,后续将采用附加预应力的形式减轻摇摆墙竖向抬升的影响。