填充剪力墙梁柱式木框架混合结构抗侧力

为了研究填充剪力墙梁柱式木框架混合结构抗侧力性能,制作了两种梁柱框架节点,采用单调和往复加载的试验方法,对内填钢板螺栓连接和植筋连接梁柱式木框架节点的受力性能进行试验研究．采用SAP2000软件建立填充剪力墙梁柱式木框架混合结构的有限元分析模型,分析了混合结构的抗侧力工作机理和性能．研究结果表明:内填钢板销式连接框架节点初始阶段刚度近似为零;植筋连接框架节点具有较高初始刚度和承载力;木框架侧移变形能力是剪力墙的2～3倍,填充剪力墙梁柱式木框架混合体系的抗侧力承载力不能充分利用木框架的抗侧力承载力,出现明显的框架抗侧力滞后现象;混合体系抗侧力性能更加接近于剪力墙,可以按剪力墙的要求分析;混合结构抗侧力承载力为组成框架和剪力墙承载力之和,可以采用本文提出的理论分析模型计算．     

铰接变截面山形门式刚架的拱效应影响

通过考虑铰接变截面山形门式刚架拱效应的影响,把楔形变截面梁柱等效成等截面梁柱,然后分别确定柱的计算长度、梁端内力和临界荷载,得出考虑拱效应作用下的铰接变截面山形门式刚架的计算长度系数是增大的、梁端内力和变截面柱的临界荷载是减小的结论.此结论与实践中得出的结论相吻合.     

基于风荷载作用下的平面不规则高层建筑结构受力响应研究

建筑结构设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗侧作用性能及经济合理性的影响,宜择优选择规则的形体。其抗侧力构件的平面布置宜规则对称,侧向刚度沿竖向宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载能力发生突变。结合建筑结构抗风性能,首先介绍结构动力学理论,其次推导体系质点质量与刚度系数的矩阵关系,然后对一平面不规则的建筑结构及其改进模型进行数值计算分析,最后得出相关结论。     

剪力墙抗侧移刚度变化对框架柱内力的影响

利用框架-剪力墙结构协同工作的基本微分方程,给出矩形柱框架楼层剪力与框架-剪力墙结构刚度特征值的关系,分析在高层矩形柱框架-剪力墙结构设计中,改变剪力墙的弯曲刚度对框架柱楼层剪力的影响,并通过算例分析调整剪力墙数量时柱内力(剪力和轴力)的变化情况。最后给出优化剪力墙抗侧移刚度时,可以将矩形柱的截面尺寸当作常量的结论     

框架-横梁未充分加强型人字撑架的抗侧性能

为了充分了解框架-人字撑架(横梁未充分加强型)的抗侧性能,对50个算例进行静力推覆分析,其中框架分别承担基底总剪力的25％和50％．研究表明:框架分担基底剪力的比例大小和支撑架横梁的强弱是影响这种双重抗侧力体系抗侧性能的最关键因素;框架抗侧承载力占基底剪力的比例越大,支撑架横梁越强,结构体系超强系数就越大．推导了框架-支撑体系中关键点受压支撑屈曲、支撑架横梁和框架形成塑性铰时对应的层侧移角公式．分析表明在这些点中,受压支撑屈曲总是最先发生,此时框架的抗侧承载力发挥很小．此外,由于支撑架横梁没有充分加强,受拉支撑的轴力无法达到其屈服承载力．为了获得较好的抗侧性能,提出了人字撑架横梁需要承担的最小不平衡力．     

基于静力推覆分析算法的高层建筑混凝土核心筒抗震性能模拟

为减少因震动导致的高层建筑混凝土核心筒损伤,提出了基于静力推覆分析算法的高层建筑混凝土核心筒抗震性能模拟方法。选择某应用屈曲约束支撑的高层建筑混凝土核心筒为研究对象,结合PKPM软件模拟了基于静力推覆分析算法的高层建筑混凝土核心筒抗震性能。实验结果表明：静力推覆侧力分布形式对高层建筑混凝土核心筒的顶点位移角和基底剪力计算结果影响较大;屈曲约束支撑的高层建筑混凝土核心筒在X向的基底剪力曲线呈指数型增长;强震动作用下高层建筑混凝土核心筒的刚度降低、柱剪力的占比不断增大;延性系数恒定时,高层建筑混凝土核心筒能量谱比值与刚度折减系数呈正相关关系;高层建筑混凝土核心筒的损伤情况随强震持时的提升而提升;随着刚度特征值的不断增大,剪力墙耗能在总滞回耗能比中的占比下降,而框架梁柱耗能的占比则有所上升且分布形式大致呈线性。     

框架—剪力墙结构连续化计算理论的改进

本文着重论述连续化计算理论中刚接体系与铰接体系的对应关系。对于刚接体系引进总剪力墙广义剪力,形成连续化计算理论中的两种广义剪力概念;对刚接体系与铰接体系给出了不同的框架计算图形。明确两种体系的对应关系,有助于对某些含混问题的分析。     

支撑节点板对铰接框架梁柱附加弯矩的影响

为研究产生层间变形时支撑的节点板对钢框架梁柱铰接节点产生的转动约束能力及在梁柱中产生的附加弯矩,并揭示这种附加弯矩对梁柱设计的不利影响,利用ANSYS通用有限元程序中的壳单元建立了单斜支撑框架结构的单层单跨模型,分析了附加弯矩与层间侧移的关系.按支撑受压和受拉时两种状态,分别研究了节点板厚度、边长和柱轴压比、钢材强度等关键因素对铰接框架梁柱附加弯矩的影响规律.分析表明:梁柱附加弯矩随层间侧移的增大而增大,若节点板尺寸较大,甚至会迫使节点板边缘处的铰接梁柱形成塑性铰;弹性阶段支撑受压时的附加弯矩小于支撑受拉的情况;梁柱附加弯矩随柱轴压比增大有减小的趋势.依据统计参数分析的量化结果,给出了附加弯矩在梁柱设计中的建议取值.     

铰接中心支撑钢框架阶形柱计算长度系数

以某火力发电厂主厂房铰接中心支撑钢框架体系为研究背景,对该体系中阶形柱计算长度系数进行了研究。基于小变形弹性稳定理论,推导了一端铰接、一端弹性支承的双阶柱计算长度系数,采用特征值屈曲分析对推导的计算长度系数μ0进行了验证,吻合程度较好。以厂房结构中横向3轴框架为例,采用特征值屈曲分析、弹塑性屈曲分析对推导的μ0及柱的稳定承载力进行了验证。结果表明,按数值计算得到的柱稳定承载力与理论计算值吻合程度较好。建议铰接中心支撑钢框架结构中柱的计算长度系数可按本文推导的公式计算。该方法的优点在于不必对结构的侧移类型进行判断,对于柱发生有侧移失稳的情况,还可考虑上下层柱对所研究楼层柱的约束作用。     

柱轴力对框架外节点核心区水平抗剪能力的影响

针对钢筋混凝土框架结构,根据与框架外节点相连的梁、柱构件的受力状态,分析了外节点核心区所受水平剪力.讨论外节点的抗剪机理及节点的受剪破坏形式,提出了节点斜压破坏的抗剪承载力计算方法.依据节点核心区斜截面受力机理,重点分析了柱轴力对节点核心区的抗剪承载力的影响.     

钢框架短肢组合钢板剪力墙力学模型

以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构该结构形式为研究对象,基于薄板理论及经典结构力学原理,建立了整体力学模型。理论模型中考虑了梁、柱抗侧刚度,梁柱节点、组合钢板剪力墙抗剪刚度及钢板与边缘框架间的等效摩擦阻尼。根据结构变形特点及计算假定建立了结构抗侧刚度、弹性极限抗剪承载力、结构体系极限抗剪承载力及结构体系能量耗散4个理论计算模型。通过与实际结构模型试验结果比较,该整体力学模型计算精度能够满足理论分析要求。文章最后对理论计算值与试验结果的差异进行了分析。     

基于优化原理的框架梁柱合理线刚度比研究

在框架结构梁柱材料总用量为定值前提下,运用拉格朗日乘子法结构优化原理,当框架柱侧移刚度达最大值时,研究梁柱的合理线刚度比.其结论可作为初步设计阶段确定梁柱截面尺寸的依据,与传统估算及试算梁柱截面尺寸的方法不同,根据所导公式可计算得到较合理的梁柱截面尺寸,也可为类似工程梁柱线刚度比研究提供参考.     

偏心支撑钢框架耗能特性和简化分析

偏心支撑框架是一种理想的钢结构抗侧力体系。介绍了偏心支撑框架的种类和受力特点，提出了偏心支撑体系的一种简化计算方法。这一方法可供在结构初步设计阶段参考。     

钢筋混凝土异形柱框架—抗震墙结构体系—一种中高层住宅结构体系的推荐方案

通过对某一拟建中高层大开间钢筋混凝土结构住宅的4种结构设计方案进行的计算，分析与对比，提出了钢筋混凝土异形柱框架-抗震墙结构体系，该结构体系具有整体性好、抗侧刚度大，受力合理，抗震性能优良等特点，并且在地震发生时抗震墙形成的筒体将分担大部分的剪力，从而有效地减小异形柱所分担的剪力，并减轻地震作用对异形柱所造成的破坏，可以将该结构体系作为中高层住宅结构体系的推荐方案。     

异形柱框架—剪力墙结构体系抗震性能分析

分析了异形柱框架—剪力墙结构体系的抗震性能,与矩形柱框架—剪力墙结构体系相比,异形柱框架—剪力墙结构体系的振型特征没有显著差别,结构总刚提高,总地震作用及其框架剪力稍有增加,结构的侧移明显减小。     

单斜杆偏心支撑钢框架的弹性抗侧刚度

为了明确单斜杆偏心支撑框架结构体系的传力路径和内力分配,便于计算层间侧移和耗能连梁转角,采用结构力学方法给出了单斜杆偏心支撑框架结构在侧向力作用下的耗能连梁剪力和支撑轴力表达式,依据小变形假定和胡克定律,推导出了单斜杆偏心支撑的弹性抗侧刚度,通过30个算例分析表明:弹性抗侧刚度计算公式误差仅为10%左右;耗能连梁剪力和支撑轴力计算公式具有较高的精度,可用来确定构件的弹性内力,并提出了支撑斜杆的简化设计方法.     

钢框架双钢板内填混凝土剪力墙抗剪性能研究

钢框架双钢板内填混凝土组合剪力墙是一种新型的双重抗侧力结构体系。应用ABAQUS有限元软件,对12片钢框架双钢板内填混凝土组合剪力墙进行抗剪性能研究。通过改变混凝土墙板厚度、钢板厚度、混凝土强度、剪跨比等参数分析钢框架和组合剪力墙的剪力分配,并提出双钢板内填混凝土组合剪力墙的抗剪承载力计算公式。结果表明:在峰值点时,剪力墙承担总剪力的70%~90%,说明剪力墙是主要的抗侧力构件;将提出的抗剪承载力计算公式与有限元模拟结果对比,结果吻合得较好,说明所提出的公式合理。     

环带对带水平伸臂的高层结构力学性能的影响

探讨了高层框架-核心筒结构在水平荷载作用下的侧移控制方法,分析了设置水平伸臂构件和环带构件对减小这类结构侧移的作用机理。对一60层的框架-核心筒结构通过改变水平伸臂构件、环带构件的设置情况而形成的不同结构方案,采用常用结构设计的三维有限元分析软件ETABS分别对其分析计算;探讨了水平伸臂以及不同刚度的环带对结构自振周期和结构顶点侧移的影响;研究了环带对核心筒剪力的影响,环带对外框柱轴力的影响。分析表明:环带的设置、环带本身的刚度对高层框架-核心筒结构的顶点侧移和自振周期有较大影响;能有效调整外框柱的轴力分布,更好地发挥外框柱的整体作用;环带的设置会加大水平加强层的剪力突变这一不利现象。     

弯曲型支撑框架结构的临界荷载与临界支撑刚度研究

框架剪力墙体系是一种普遍采用的支撑体系，在高层建筑中表现为弯曲型特性，在刚性模型分析和大量有限元计算结果的基础上，建立了弯曲型支撑刚度与框架临界荷载的简单关系式，得到了无侧移框架临界支撑刚度的表达式，方法简单易用，同时计算结果与有限元分析符合得很好，计算表达式可以作为结构稳定性设计中区别有侧移框架和无侧移框架的标准，也可用于非完全支撑框架临界荷载的计算，对于高层、超高层建筑的支撑设计和结构稳定计算具有重要意义。     

P-SFG体系整体结构模型抗震性能分析

装配式门形支撑铰接钢框架结构P-SFG体系是一种由支撑和钢框架组成的快速建造钢结构抗震体系,其加设支撑的刚接跨承担水平荷载,框架承担竖向荷载,受力明确、构造简单,适合装配化施工及建筑工业化要求。文章采用有限元软件对2层2×3跨模型进行了弹性分析及动力时程分析,验证了其破坏形态,并采用简化计算模型的理论分析结果对有限元分析的合理性进行了验证。结果表明:P-SFG体系适用于设防烈度8度的低层房屋,其抗震性能良好;P-SFG体系在罕遇地震烈度下整体弹塑性抗侧性能良好;结构破坏形态符合"强梁柱,弱支撑"的设计理念;有限元分析结果与理论计算结果误差在10%以内,工程应用中可用其进行分析计算。