X形弱腹杆式延性桁框结构探讨

X形弱腹杆式延性桁框结构是一种新型抗震结构体系，针对该结构体系，推导消能段的受剪承载力，提出结构简化计算模型，并根据我国抗震设计准则给出确定X形弱腹杆截面和消能段长度的计算方法及构造要求。采用上述方法确定的消能段可以精确控制延性桁框结构的屈服时刻和破坏模式，并实现水平地震作用下各楼层同步屈服，充分耗能。最后采用有限元分析方法进行单向和循环加载分析与验证，结果表明：合理的消能段长度可以显著提高桁框结构的延性、耗能能力、承载能力和安全储备，抗震性能明显优于普通桁框结构；弱腹杆截面和消能段长度的计算方法具有较高的精度，可以在确保消能段耗能的前提下实现结构的优化设计。     

特殊桁框(STMF)结构特点及工程应用

特殊桁框(STMF)是美国标准《钢结构建筑抗震设计规范》(ANSI/AISC 341-16)中提出的一种抗震框架结构体系,其采用铰接柱脚,并在桁架梁跨中设置特殊耗能段,通过特殊耗能段的屈服耗散地震能量,具有良好的抗震性能。本文首先介绍了特殊桁框(STMF)结构的特点及屈服机制,然后以采用特殊桁框(STMF)结构的北京某工程为例,详细说明特殊桁框(STMF)的设计过程并考察了其在大震作用下的耗能能力。     

单向荷载下带延性连接件防屈曲支撑的钢框架力学性能分析

传统的结构设计中,防屈曲支撑和钢框架采用焊接节点板进行连接,然而焊接节点板处焊缝在往复地震作用下易发生脆断,迫使防屈曲支撑提前退出工作,影响结构的安全可靠.为此,将延性连接件引入防屈曲支撑的设计构造中,采用Abaqus有限元分析软件探究了不同设计参数对结构在单向荷载作用下的延性、承载能力、耗能性能、应力分布及刚度退化等抗震性能的影响规律,并依据其中一榀有限元模型进行了试验验证.研究结果表明,延性连接件的引入可明显缓解梁柱节点域的应力集中,部分节点域应力在设计弹塑性层间位移角下仍维持在弹性范围内.延性连接件成功实现将结构的塑性变形集中在耗能段部位的目标,并形成耗能段可先进行屈服耗能,防屈曲支撑后续进行补充屈服耗能的两阶段耗能机制,为防屈曲支撑连接节点的设计提供参考.     

高位转换耗能减震框剪结构拟静力分析

结合高位转换结构体系已有的拟静力试验结果,开展高位转换耗能减震框剪结构体系拟静力分析研究,了解高位转换耗能减震框剪结构布置位移耗能减震装置对结构刚度、位移和延性变化情况,确定高位转换耗能减震框剪结构体系延性系数可能存在的范围。研究结果表明:高位转换耗能减震框剪结构体系在拟静力作用时的滞回曲线饱满,具有较大的耗能能力;高位转换耗能减震框剪结构体系相比于普通高位转换结构体系,其承载力能得到提高;高位转换耗能减震框剪结构的延性随着阻尼器初始刚度、屈服力和屈服后刚度比变化不是十分敏感;采用高位转换耗能减震框剪结构能够提高结构的耗能能力;高位转换耗能减震框剪结构体系的延性能够得到提高;高位转换耗能减震结构体系框剪结构的延性和耗能能力随着阻尼器初始刚度的增加而减小。     

大跨度特殊延性桁架式框架抗震性能分析

特殊延性桁架式框架(STMF)是美国规范采纳的一种高延性钢结构体系。首先分析其在国内鲜有应用的限制因素,推导出考虑轴力及次弯矩影响的消能段极限抗剪承载力,然后根据预设性能目标、极限状态下非消能段满足弹性验算的要求推导消能段长度L;选取的有效范围,最后根据我国抗震设计准则,对大跨度STMF案例进行弹性设计及静力推覆分析,探讨STMF体系应用于国内工程的设计方法,论证现有研究成果在超大跨度(L>20m)工程中的适用性。研究结果表明:根据推导结果可以快速确定合理的消能段长度,实现极限状态下塑性变形集中在消能段,而非消能段桁架和框架柱仍处于弹性状态的设计理念;美国规范规定消能段范围不得有显著竖向荷载布置、跨度L≤20m、上下弦应取相同截面,充分考虑消能段弦杆承受的轴力及次弯矩影响时,STMF结构可以适当突破上述限制,且其抗震性能依旧良好。     

混凝土结构延性问题及其提高措施研究

混凝土结构的延性反映了结构的塑性变形能力和抗震耗能能力。本文研究了提高钢筋混凝土结构延性的措施、抗震措施及结构的破坏形式,指出采用合理的结构形式可以提高结构的整体性,增强结构的延性。延性是保证结构整体承载能力、充分发挥结构冗余潜力的重要条件。合理的抗连续倒塌设计可以通过大变形吸收和耗散初始破坏释放的能量。此外,较大的塑性变形可以使结构具有足够的延性,更好地实现内力的重分布。     

钢筋混凝土T形柱曲率延性系数研究

在钢筋混凝土结构的延性设计和基于位移的抗震设计中,需要对构件截面的变形能力进行设计,如用曲率延性系数表示截面的变形需求,需要首先确定构件的屈服曲率和极限曲率。分别对T形截面柱的屈服曲率、极限曲率和曲率延性系数进行了推导和简化,给出了曲率延性系数的实用计算公式。研究结果表明,曲率延性系数的计算值与试验值比较吻合。     

装配式混凝土结构强连接和延性连接的实现方法

预制构件连接的设计是装配整体式混凝土结构设计中最重要的环节之一,在采用灌浆套筒连接钢筋形式的装配式结构中,强连接节点和延性连接节点可以保证结构大震下的抗震屈服机制。节点强连接可通过将塑性发展区段沿构件向后推移的方法实现;节点延性连接可通过连接接头为塑性发展区段让位的方法实现。2种方法的目的相同,都是为了给构件形成塑性铰提供足够变形长度的必要条件。     

偏心支撑钢框架延性抗震设计探讨

偏心支撑钢框架结构体系是一种非常适合强震地区的抗震结构体系.国内外许多高层建筑采用了该结构体系,尤其在美国与日本的高地震烈度地区.国内外现行规范对该体系的设计均未能充分体现其良好的延性与耗能能力,但只有通过结构的延性设计才能使结构真正具有耗能能力.本文从不同支撑类型的刚度、高跨比、延性和双重体系探讨了支撑类型的选择与布置形式,分析了耗能梁长度与截面设计以及耗能梁与支撑、柱的连接形式对偏心支撑钢框架结构体系延性和耗能能力的影响,提出了偏心支撑钢框架结构体系延性抗震设计的建议与思路,为规范修订和工程应用提供一些参考.     

钢筋混凝土连梁设计分析

钢筋混凝土连梁是抗震剪力墙结构重要的抗震构件,其充足的位移延性和耗能能力是保证建筑结构达到其抗震设防目标的关键,本文分析连梁的破坏的特点,提出改善钢筋混凝土连梁延性的设计方法,并对设计方法进行了分析。