考虑剪切变形及连接刚度的半刚域杆单元及应用

建立了同时考虑剪切变形及梁柱连接刚度的半刚域压杆刚度方程，将该刚度方程应用于多高层钢框架结构的动静力二阶分析，更准确地模拟了钢框架结构的实际受力、变形、构造和几何特征，在不增大计算工作量的前提下，可以得到更合理、更精确的结果．     

爆炸荷载作用下框架结构的安全优化设计

对爆炸荷载作用下考虑材料塑性的钢框架结构的优化设计进行了研究。按照GB50017-2003《钢结构设计规范》建立了数学模型,并给出钢框架结构的算例。结果表明,所提出的理论和计算方法是合理的。     

钢网架与混凝土框架混合结构在采空区的应用

结合钢网架与混凝土框架结构的实际工程项目,考虑采空沉降区变形对结构内力的影响,采用MIDAS/Gen软件,建立钢网架与下部钢筋混凝土框架结构的整体模型,输入采空区地表变形,提取网架各杆件的内力,分析采空区变形对网架内力的影响大小。给出采空沉降区使用钢网架与混凝土框架结构体系的可行性结论,对相关结构设计提出设计建议。     

平面钢框架结构极限承载的体系可靠度评价

为了将基于结构体系可靠度的设计理论运用到钢框架结构的设计中,必须对工程中钢框架结构的体系可靠度做出实际的评价。本文考虑影响钢框架结构体系可靠度的主要因素,并根据现有的统计资料,对钢框架结构的体系可靠度做出比较实际的评价,为实现基于整体可靠度的钢框架结构设计奠定了一定的理论基础。     

中柱失效工况下钢框架结构倒塌全过程分析

正本文选取钢框架结构为研究对象,考虑了材料的损伤性能以及组合楼板中各组件之间的复杂接触行为,采用ABAQUS建立了压型钢板组合楼板钢框架结构精细化有限元模型;同时以中柱失效工况为例,对其进行了全过程倒塌分析,揭示了钢框架结构抗连续倒塌受力机理,分析了各部件在倒塌过程中的抗力机制。1ABAQUS有限元模型建立本文将结合压型钢板组合楼板梁板子结构的壳-实体有限元模型对ABAQUS有限元建模方法、非线性材料     

半刚性钢框架优化设计研究

推导了考虑连接柔性和几何非线性的局部坐标下的单元刚度矩阵,并对半刚性连接单元的固端力进行了修正;其次,采用增量加载法,给出了考虑连接柔性、框架的几何非线性和单元内力与连接之间耦合效应的半刚性钢框架结构分析计算机流程;按照GB50017-2003《钢结构设计规范》和实际施工的要求,建立了考虑构件和连接最小费用问题的半刚性钢框架优化数学模型;然后,在遗传算法和半刚性钢框架结构分析流程的基础上,给出了半刚性钢框架优化设计步骤;根据算例,对半刚性钢框架优化设计做了初步的探讨。     

考虑节点剪切变形及二阶效应的钢框架自由振动分析和试验研究

考虑节点剪切变形和二阶效应的影响 ,提出了建立在带半刚域杆元二阶分析基础上的钢框架结构自由振动分析方法 ,同时 ,进行了 5层足尺钢框架结构的动力试验。通过与试验结果的比较 ,表明该方法的分析结果准确性高 ,并结合算例分析了有关因素的影响     

填充节能复合墙板钢框架结构的抗震性能

为了获悉节能复合墙板与H形钢框架在地震作用下的受力性能与破坏机理,进行了8榀足尺填充节能复合墙板钢框架结构的低周反复荷载试验。详细分析了破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等。利用ABAQUS程序建立了填充节能复合墙板钢框架结构的有限元分析模型,进行了结构非线性全过程受力分析;该模型考虑了材料本构关系模型和复杂接触模型。试验结果验证了有限元分析的准确性。研究表明,填充节能复合墙板钢框架结构有良好的抗震性能和延性;墙板连接方式和墙板厚度是影响结构承载力和刚度的主要因素;建立的有限元模型可以用于填充节能复合墙板钢框架结构的数值分析;采用的螺栓连接方式较好地实现了节能复合墙板与钢框架在地震作用下的协同工作。     

用层间抗侧移刚度评价钢框架结构层水平承载力

针对钢框架结构，本文研究了层间抗侧移刚度和层水平承载力之间的关系，经过统计分析．得到了钢框架结构考虑竖向荷载对柱子极限弯矩的影响、PΔ效应以及钢材屈服强度的影响，利用层间抗侧移刚度估计层水平承载力的统计公式。统计公式的得出为框架结构的实际安全性检测提供了一种简便的工程方法。     

柔性连接多高层钢框架结构的基本自振周期近似计算方法

提出了在底部剪力法计算柔性连接多、高层钢框架结构的基本自振周期时 ,应考虑节点柔性对它的影响 ,该方法也可同时考虑梁柱效应的影响。通过分析和算例表明 ,考虑节点柔性对钢框架基本自振周期的影响是必要的 ,这样不会使设计过于保守 ,与多、高层钢框架结构实际的受力和变形特点相一致 ,供钢框架设计时参考。     

空腔砌体复合填充墙钢框架结构极限承载能力试验研究

完成了模型率为1∶2的一榀纯钢框架和一榀1∶2空腔砌体复合填充墙钢框架试件的低周往复加载试验。详细地描述了钢框架结构和空腔砌体复合填充墙钢框架结构在低周往复加载作用下的破坏过程,分析了其在低周往复加载作用下的破坏形态、刚度退化、滞回性能和耗能能力等特性,结果显示空腔砌体复合填充墙钢框架结构比一般普通钢框架结构抗侧力性能好,耗能能力强。探讨了影响空腔砌体复合填充墙钢框架结构承载力的主要因素,并提出了改进措施。提出了空腔砌体复合填充墙钢框架结构的极限承载力计算公式,及其设计方法。该研究成果可为空腔砌体复合填充墙钢框架抗震设计提供依据。     

连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响

用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元,提出了一种新的平面杆系钢结构动力分析计算模型。通过对杆单元的转角位移方程进行修正,推导了这种计算模型的结构刚度矩阵,提出了钢框架结构弯剪型层模型考虑杆端转角后的结构侧移刚度计算方法,分析了连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响。算例结果表明：连接的半刚性对结构动力性能的影响非常大,不容忽视。     

Studies on damping behavior of vertically mixed structures with upper steel and lower concrete substructures

This paper presents 2 models to simulate the damping behavior of a 12‐story vertically mixed structure with upper steel and lower concrete substructures (S/RC structure). One is the modal strain energy damping model based on modal damping ratio. The other is the assembled Rayleigh damping model based on damping matrix that is obtained by combining Rayleigh damping matrix of steel components with that of concrete ones. Then a 12‐story S/RC frame and a 12‐story RC frame are designed and used for shaking table test. Based on the test, the expressions for the damping behavior of steel and concrete substructures of the S/RC frame are derived, and these expressions are utilized to form 2 different damping models of the S/RC structure separately. By comparing the damping behavior of the 2 models in analysis with what has been identified in the tests, the feasibility of the 2 models are assessed in both frequency domain and time domain. Theoretical analysis and experimental results show that the assembled Rayleigh damping model is not applicable to conventional modal analysis because of its nonproportional characteristics. However, the modal strain energy damping model based on equivalence of the dissipated modal strain energy of structure, which embodies the essence of damping, can give better predictions on damping behavior of the S/RC frame in both time and frequency domains. Finally, some suggestions are put forward on the selection of damping parameters in practical seismic design for vertically mixed structures.     

某钢框架结构综合楼的安全性检测和评定方法研究

结合某三层钢框架结构综合楼的安全性检测的工程实例,比较系统地探讨钢框架结构安全性检测和评定的方法,并深入研究钢框架结构使用性能检验的过程和结果。根据实际检测结果及分析,对现行规范《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)中关于钢框架结构检测技术提出一些合理的建议,为该类结构的安全性检测和评定提供必要的科学依据和参考。     

火电厂钢结构厂房框排架结构抗震性能浅析

本文以火电厂钢结构厂房框排架结构的抗震性能为对象。首先,简述了其抗震设计;其次,介绍了抗震设计方法,并简单分析了抗震设计要点;最后,提出了火电厂钢结构厂房框排架结构的抗震构造措施。     

预应力钢骨混凝土框架在套建增层中应用

构建了一种以内置H型钢预应力混凝土组合梁作为框架梁、以配置4个或8个角钢的角钢混凝土柱为框架柱的新型框架结构,该框架适合于既有房屋的套建增层改造。给出了这种新型框架的施工方案和节点构造,可为套建增层工程设计提供参考。     

空间钢构架混凝土柱抗震性能的试验研究

空间钢构架是由横向和斜向缀条与纵向弦杆焊接而成的承重轻钢结构,将空间钢构架替代传统钢筋混凝土结构中的绑扎钢筋骨架,形成空间钢构架混凝土结构。为了研究空间钢构架混凝土柱的承载力与变形能力、延性等抗震性能指标及其变形和破坏机制,进行了3根空间钢构架混凝土柱和1根普通钢筋混凝土柱在低周反复水平荷载作用下的对比试验。试验表明:空间钢构架混凝土柱的初始刚度与传统钢筋混凝土柱的初始刚度基本相同,在试件屈服后,空间钢构架混凝土柱的刚度退化程度要比传统钢筋混凝土柱要缓慢,其延性要比条件相同的普通钢筋混凝土柱要大。当需要采用空间钢构架承受施工荷载、直接悬挂模板时,应按本文建议的施工和使用两个受力阶段进行设计计算。结合试验结果及其分析,提出了这种新结构的构造要求。     

Application of linear structural analysis program for steel frame ultimate limit state analysis

This paper describes the feasibility of applying a modified linear structure analysis computer program in the ultimate limit state design of unbraced steel frames. The elastic–plastic hinge zone concept and the linear elastic structural analysis computer program SAP90, are used to simplify the nonlinear steel frame structural analysis model. Most steel structures are designed by plastic theory, called ‘ultimate limit state design’. In practice, most steel structure analysis is performed by linear elastic computer programs that do not take into account either inelastic behavior or calculation of the ultimate strength. Herein, a modified analysis approach is presented and its design implications discussed. The results obtained from the modified approach are provided and compared with both experimental data and the inelastic structural analysis computer program DRAIN‐2DX with respect to the ultimate strengths and the lateral displacements of unbraced steel frames. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

Collapse fragility assessment of steel roof framings with force limiting devices under transient wind loading

Steel structural frame is a popular structural form to cover large-span roof space and under high winds. Either part of the roof enclosure or the entire roof structure can be lifted off a building, particularly for low sloped roofs subject to wind-induced suction force. Collapse of roof could cause severe economic loss and poses safety risk to residents in the building. The buckling of members in a steel roof frame structure, which may lead to progressive collapse, may be dynamic in nature. This paper presents a fragility analysis of the collapse of steel roof frame structures under combined static and transient wind loading. Uncertainties associated with wind load change rate and member imperfections are taken into account in this study. A numerical example based on a Steel Joist Institute (SJI) K series joist was used to demonstrate the use of force limiting devices for collapse risk mitigation. For the presented fragility assessment of steel roof collapse, a Monte Carlo method combined with response surface approach was adopted, which greatly reduces the computation time and makes the Monte Carlo simulation feasible for probabilistic collapse analysis of steel roof frame structures.     

广交会琶洲展馆综合楼主体结构设计

通过对框架核心筒超高层结构选型的综合分析比较,确定其优选方案为钢-混凝土混合结构,塔楼框架柱采用矩形钢管混凝土柱,并采用构造简单的变截面式加腋梁柱节点,提高节点的耗能能力,同时根据节点试验建议,提出钢管柱与钢筋混凝土梁和钢梁,剪力墙与钢框架梁之间的刚性连接节点大样,可供类似工程参考使用。