屈曲约束支撑钢框架的地震反应分析

应用ANSYS软件对屈曲约束支撑钢框架（BRBFs）和普通支撑钢框架的抗震性能进行有限元数值模拟,对比分析了这两种体系大、小震的时程响应,结果表明,在小震作用下两种结构抗震性能均表现良好,但在罕遇地震作用下普通支撑钢框架刚度退化,而屈曲约束支撑钢框架则能降低结构的地震响应。     

屈曲约束支撑框架层间位移及其限值的探讨

通过OpenSees对两个屈曲约束支撑框架结构算例进行分析,说明了无害位移在屈曲约束支撑框架结构层间位移中所占的比重较小,上下两层水平位移差代替层间受力位移已具有足够的精度,能够满足工程要求。根据"小震不坏、中震可修、大震不倒"的设防目标,结合屈曲约束支撑的耗能性能、变形能力和保护主体结构的作用,提出了屈曲约束支撑框架的层间位移角限值。     

主余震序列作用下屈曲约束支撑框架易损性分析

主震引发的多次强余震可能导致屈曲约束支撑(BRB)在地震作用下发生疲劳破坏。BRB突然失效可能使主震引起的微小损伤加剧,引发结构倒塌。因此,有必要考虑余震对BRB构件和BRBF结构的影响。通过增量动力方法,对考虑BRB疲劳性能的屈曲约束支撑框架(BRBF)进行易损性分析,对比了在单独主震和主余震序列作用下BRBF结构的地震易损性差异。结果表明,在高强度主余震序列作用下,BRBF结构的失效概率显著增加,对其性能要求更高。此外,分别以峰值层间位移角和残余峰值层间位移角作为需求参数指标,对比分析了BRBF结构在主余震序列作用下的易损性差别。结果表明,以残余峰值层间位移角为参数指标时,对结构性能要求更严格。     

新型钢筋混凝土框架减震体系性能分析

对高烈度区抗侧刚度不足的钢筋混凝土框架结构增加屈曲约束支撑以满足弹性位移角的设计方法研究。结合工程实例,利用底部剪力法确定各楼层的层间位移角,针对不满足要求的楼层加屈曲约束支撑。ANSYS软件模型中梁、柱采用beam4单元,屈曲约束支撑采用link8单元。应用三种不同的地震波对结构在多遇地震和罕遇地震下进行了动力时程分析。结果表明,加屈曲约束支撑后结构的层间位移角满足规范的要求,具有良好的耗能减震性能,并得出相关结论。     

约束屈曲支撑耗能性能有限元分析

对3种不同构造的约束屈曲支撑进行了有限元模拟,得到了其滞回曲线和骨架曲线。参考有关文献对3种支撑的耗能性能相关指标进行了计算研究,并做出比较。最后建议了支撑较好的构造形式。     

含屈曲约束支撑钢筋混凝土框架的弹性层间位移角限值研究

作为一种常见的耗能减震构件,屈曲约束支撑越来越广泛地应用于钢筋混凝土框架结构中,然而现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016版)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015版)并没有明确给出这类结构的弹性层间位移角限值。基于ANSYS软件,分别对纯框架结构和含屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构(简称BRB-RC框架结构)进行非线性有限元分析,结果表明BRB-RC框架结构应当考虑更为严格的水平位移控制参数,并通过静力试验验证了数值模拟的可靠性。当确定弹性层间位移角限值的建议取值时,发现若采用初裂层间位移角作为位移角限值偏于严格,无法直接用于工程实践。基于比较分析法提出了标记层间位移角的概念。通过改变支撑参数、混凝土强度和结构跨度,进行9组算例的数值计算和分析,研究这9个试件标记层间位移角与刚度比的关系,最终保守地给出了BRB-RC框架结构弹性层间位移角限值的取值公式。提出的方法能够满足工程实践的需要。     

安装防屈曲耗能支撑的轻钢加层结构抗震性能分析

结合实际工程,首先利用SAP2000软件对下部四层钢筋混凝土结构上部三层钢结构的整体框架结构进行振型分解反应谱法分析,得到轻钢加层后的整体结构出现刚度突变和部分楼层弹性层间位移角不满足规范限值要求;然后提出了两种设置防屈曲耗能支撑的方案,用振型分解反应谱法分析两种方案都能满足要求;最后对这两种方案的整体结构进行罕遇地震作用下的时程分析,发现只有一种方案是合理的,体现了防屈曲耗能支撑位置布置的重要性。     

新型约束屈曲支撑屈曲荷载分析

建立ANSYS有限元计算模型,对约束屈曲支撑的特征值屈曲进行了分析与论证,计算了结构的前2阶屈曲模态及相应的特征值屈曲荷载。结果表明,应用ANSYS软件所建立的模型和采用的计算方法准确合理,所论证的新型约束屈曲支撑是一种稳定、可靠的结构耗能构件。     

基于ANSYS约束屈曲支撑框架结构分析

传统的耗能支撑框架结构具有较好的经济性,但是,在中震和强震时,支撑会发生受压屈曲。利用ANSYS模拟约束屈曲支撑框架在地震作用下的结构响应,采用理想弹塑性模型模拟屈曲约束支撑的滞回性能,分别在中震烈度和大震烈度下,对一般框架结构和约束屈曲支撑框架结构进行非线性时程分析,得到结构响应。分析结果表明,约束屈曲支撑结构减震效果良好。     

约束屈曲支撑在多层钢框架中的应用研究

首先,提出约束屈曲支撑-框架结构（BRBF）的设计流程。其次,通过罕遏地震作用下的弹塑性时程分析,得到框架损伤量沿层分布规律。基于此规律和最大名义刚度比,可以确定结构各层应布置的约束屈曲支撑内核的截面面积。最后,对此约束屈曲支撑-框架结构进行非线性动力时程分析。分析结果表明：基于框架损伤量沿层分布规律的约束屈曲支撑分布模式,在强震作用下最大层间位移角分布比较均匀,减震效果良好。     

偏心支撑钢框架有限元分析

偏心支撑钢框架是近二十多年来发展起来的一种支撑结构形式，具有很好的抗震性能。为了更好地了解偏心支撑框架抗侧力性能和耗能梁段的受力特性，本文对偏心支撑钢框架进行非线性有限元分析。分析结果表明，偏心支撑中的耗能梁段在加载后期发生剪切屈服型破坏，保证了框架其他杆件不屈服，提高了结构的耗能能力和变形能力，显著地改善了钢框架的抗震性能。     

摩擦型耗能柱脚连柱钢支撑框架抗震性能有限元分析

连柱钢支撑框架结构是一种新型的功能可恢复结构,为了增大耗能连梁的剪切变形程度,提高耗能能力,将支撑柱脚设计为可抬起柱脚,并在柱脚处设置摩擦耗能阻尼器.采用ABAQUS软件建立了摩擦型耗能柱脚连柱钢支撑结构有限元分析模型,对试件结构进行了低周往复加载,通过改变支撑尺寸及耗能连梁高度来改变支撑和耗能连梁的刚度比,分析其破坏...     

钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架-核心筒结构内力分析

对某框架-核心筒结构实际工程在两个不同的部位加设耗能支撑,采用ETABS软件,计算钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架-核心筒结构在地震作用下的内力,分析了耗能器在地震作用下能否启动耗能和其耗能效果。结果表明,在多遇地震下耗能器不启动,在罕遇地震下耗能器启动耗能,能够较好的改善结构的抗震性能。     

支撑钢框架在罕遇地震下的滞回耗能分析

我国现行建筑抗震设计规范采用的小震弹性设计方法无法准确预估地震动循环效应中结构产生的累积损伤.基于能量的性态设计方法能同时考虑力、位移、强震持时等因素,可反映出结构的累积滞回耗能与往复塑性变形,是有发展前景的设计方法.结构滞回能需求预估是基于能量设计方法的核心内容.文章按照现行规范设计了 8个中心、偏心支撑钢框架结构算...     

新型耗能支撑的试验研究和有限元分析

在高层钢结构的设计中,需设置一些耗能器来满足罕遇地震作用下的抗震性能。通过在普通钢管中间采用变截面的做法,能够改变构件住拉、压作用下的受力性能,从而提出了一种新型的耗能支撑。合理设计该种支撑后.分别进行试验分析和有限元分析,以研究支撑在往复荷载作用下的性能。对该种新型支撑进行参数化分析,以研究变截面长度、中间段长度和各部位厚度对支撑性能的影响。研究表明,支撑受压破坏时的变形较大,且仅发生在沿构件方向,不会发生整体失稳;合理设计的支撑,具有滞回曲线饱满、延性较好和承载力大等优点,可作为消能支撑使用。     

一个奇特的除尘器钢支架的屈曲问题

本文详细介绍了一种奇特的除尘器钢支架,其奇特之处在于上层柱子布置了两个铰,使得稳定性的计算不能按照普通支撑架计算。本文对这个钢支架的屈曲进行了分析,确定了柱子的计算长度系数,对钢支架按照规范进行了验算,发现按照普通方法验算满足的结构,在考虑了这个结构的奇异特点后是不满足规范要求的。通过一个简单柱子的算例,对层与层之间的相互作用导致的柱子计算长度系数增大的现象进行了说明。     

耗能梁段与RC框架梁连接节点滞回性能的有限元分析

为了系统研究耗能梁段与RC框架梁连接节点的滞回性能,基于文献[11]所进行的低周往复加载试验,以S-5试件为BASE试件,设计了螺杆布置位置、螺杆数量、U型板侧边加胶、底板长度、螺杆钢材强度等级5个系列9个试件.采用ABAQUS对S-5及系列试件的滞回性能进行了模拟,分析了相关设计参数对连接节点滞回性能、承载力、抗侧刚度、耗能的影响规律.研究结果表明:耗能梁段与RC梁之间的连接可采用螺杆加外包钢的构造方式,螺杆位置、底板长度、螺杆钢材强度等级对此类节点的力学性能影响相对较小.但螺杆数量需合理确定,其数量过少将导致螺杆承载力不足,节点易发生脆性破坏.U型侧板同RC梁侧面增设结构胶可改善节点的刚度、承载力及耗能能力.     

方形钢管混凝土局部屈曲有限元分析

应用通用有限元程序,对方形空钢管、方形钢管混凝土两种不同构件进行了特征值屈曲分析,研究了该两种不同构件的屈曲模式及临界屈曲应力,并与试验研究成果及理论分析结果进行了比较,结果吻合良好.     

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.     

钢框架消能减震体系研究与工程应用

对上海地区的一幢7层钢结构办公楼采用普通支撑和消能减震支撑两种抗侧力体系,在7度地震作 用下的抗震性能进行对比分析。消能减震支撑由钢支撑、粘滞阻尼器和橡胶支座组成。计算结果表明当两种 抗侧力体系对位移控制效果接近的情况下,普通支撑体系增加了刚度,同时也增加结构的层间剪力、与支撑相 连柱的轴力,而消能支撑体系能有效减少这些结构内力,故比前者大大提高了主体结构的抗震性能。同时试 验也表明所选阻尼器性能良好。