震后替换耗能梁段对偏心支撑钢框架的抗震性能影响

螺栓连接偏心支撑钢框架可以实现工厂预制并现场安装的施工模式,与传统焊接偏心支撑相比,其震后替换耗能梁段更方便快捷.为了研究震后替换耗能梁段对偏心支撑钢框架抗震性能的影响,先对一个螺栓连接偏心支撑钢框架进行拟静力循环加载,在第一次试验的基础上,保持其他构件不变,仅替换损坏的耗能梁段进行再次试验,并从滞回曲线、承载力、延性...     

耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架抗震性能的影响

分析了K形偏心支撑钢框架中耗能梁段的受力特性,利用非线性有限元程序探讨了耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架刚度、延性及耗能性能的影响,提出了初步设计时耗能梁段长度的取值范围.     

耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架抗震性能的影响

分析了K形偏心支撑钢框架中耗能梁段的受力特性,利用非线性有限元程序探讨了耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架刚度、延性及耗能性能的影响,提出了初步设计时耗能梁段长度的取值范围。     

单箱双室耗能支撑钢框架的抗震性能分析

针对既有钢框架结构存在承载力、抗震性能不足等问题,设计了双钢管混凝土缀板耗能支撑和单箱双室耗能支撑,利用ABAQUS软件在同样的位移荷载下计算出来的滞回耗能曲线,证明单箱双室耗能支撑,不仅能简化施工工序,还能具有比双钢管混凝土缀板耗能支撑优越的耗能能力。在此基础上采用SAP2000软件分别建立普通中心支撑框架和单箱双室耗能支撑框架两种结构模型,对其在地震响应中的基底剪力、位移、加速度、支撑轴力和支撑滞回曲线进行对比分析。研究表明:单箱双室耗能支撑对钢框架的耗能减震效果显著。     

不同低屈服点耗能段的Y型支撑钢框架抗震性能研究

传统Y型支撑钢框架为充分发挥耗能段的消能效果,同时使耗能段在结构中最早破坏,往往需要将主体框架结构的构造尺寸设计很大,对这一问题本文将采用低屈服点钢进行研究。低屈服点钢拥有变形能力强、抗疲劳性能高的优势,其次还有助于熔接和特殊处理,因此本文设计了LY100、LY160、LY225低屈服点耗能段下的剪切型偏心支撑钢框架,并基于Abaqus有限元分析软件建立单榀单跨仿真模型,分析其在往复循环荷载作用下的抗震性能指标,并通过引入等效粘滞系数、结构延性系数和骨架曲线等参数来进行对比分析,结果发现,Y型支撑在低屈服点耗能段构件中随着屈服点的升高,滞回曲线逐渐变得充实,抗震性能也偏向增强。     

K形偏心支撑钢框架耗能单元抗震性能数值分析

为研究K形偏心支撑钢框架耗能单元的抗震性能,利用有限元软件ABAQUS建立模型并进行非线性数值分析,研究了梁柱线刚度比、耗能段长度和轴压比变化对其抗震性能的影响。研究表明:K形偏心支撑钢框架耗能单元具有良好的滞回能力,梁柱线刚度比越大,其承载力越高、刚度越大,但耗能能力和延性越差;耗能段长度越大,其承载力越低、刚度越小;轴压比越大,其承载力越低、耗能能力越差,轴压比大于0.6时,轴压比增大其刚度和延性呈减弱趋势。     

V形偏心支撑钢框架耗能单元抗震性能数值分析

为研究V形偏心支撑钢框架耗能单元的抗震性能,利用有限元软件ABAQUS建立模型并进行了数值分析,研究了梁柱线刚度比、耗能段长度、轴压比变化对其抗震性能的影响。研究表明:V形偏心支撑钢框架具有良好的滞回能力,梁柱线刚度比越大,其承载力越高、刚度越大,但耗能能力和延性越差;耗能段长度越大,其承载力越低、刚度越小,但延性几乎不变;轴压比越大,其承载力越低、耗能能力越差,轴压比大于0.6时,轴压比增大其刚度和延性呈减弱趋势。     

自复位摩擦耗能支撑框架的抗震性能分析

自复位摩擦耗能支撑(SCFED)是一种兼具耗能能力与自定心能力的新型支撑。本文将SCFED应用于一9层Benchmark钢框架,采用OpenSEES有限元软件,进行了非线性静力推覆分析(Pushover)和非线性动力时程分析,通过与屈曲约束支撑(BRB)框架结构的对比,研究了SCFED框架结构的抗震性能。结果表明:SCFED框架的最大层间位移角较BRB框架小,且沿楼层高度分布更为均匀;BRB框架平均残余层间位移角约为最大位移角的10%~20%,而SCFED框架的残余位移角仅为最大位移角的1%~2%,表明SCFED能有效控制结构的残余变形;由于SCFED在自复位时的刚度转换较为剧烈,导致SCFED框架的层加速度比BRB框架大。     

不同支撑体系对钢框架抗震性能的影响分析

带支撑的钢框架结构是小高层建筑中常见的一种抗侧力体系。针对一幢12层的钢框架结构,利用PKPM软件设计了具有X型、V型和人字型3种不同支撑形式的结构体系,提供了主要构件的尺寸和结构的振动特性,然后利用有限元软件SAP 2000建立了3种支撑形式的三维有限元分析模型,进行了多遇和罕遇地震作用下的反应谱分析和Pushover的弹塑性分析,探讨了不同支撑形式对该结构动力特性和地震响应的影响。分析结果表明,3种支撑形式对结构刚度提高的效果比较接近,而V型和人字型的计算结果基本一致,小高层钢框架结构通过设置支撑体系,能够保证结构满足多遇和罕遇地震作用下我国抗震设计规范的要求,分析结果可供工程设计人员在结构选型时参考。     

长耗能梁-偏心支撑机制对中心支撑钢框架结构抗震性能的影响

为研究地震作用下人字形中心支撑钢框架结构因支撑的部分失效导致的长耗能梁-偏心支撑机制对结构抗震性能的影响,基于ABAQUS建立了6层人字形中心支撑钢框架结构数值模型,开展了增量动力分析与易损性分析,对比了考虑与不考虑长耗能梁-偏心支撑机制时结构抗倒塌性能的差异,分析了结构的损伤演化过程。结果表明:长耗能梁-偏心机制改变了结构的失效过程,抑制了薄弱层的产生与发展,对结构抗震性能具有显著影响,算例结构的倒塌富余度提高20%以上; 梁的抗弯刚度对长耗能梁-偏心支撑机制具有一定影响,较大的刚度将不利于该机制的形成,降低了结构的抗倒塌能力; 在人字形中心支撑钢框架结构体系的设计与分析中,宜考虑长耗能梁-偏心支撑机制,否则将低估结构的抗倒塌性能。     

钢框架支撑结构抗震性能有限元分析

为了研究普通钢框架结构、单向斜杆支撑钢框架结构、交叉支撑钢框架结构、人字形支撑钢框架结构在地震作用下的抗震性能,利用有限元软件ANSYS对四种不同支撑类型的钢框架结构分析在天津波、Taft波、墨西哥波地震作用下的振型、频率、层间位移、层间位移角.通过对比有限元模拟分析结果得出人字形支撑是所有支撑类型中抗震性能最优的支撑...     

纯钢框架、普通支撑框架和防屈曲耗能支撑框架的抗震性能对比分析

本文采用通用有限元软件MIDAS／GEN,用振型反应谱法分析了纯钢框架、普通支撑框架和防屈曲耗能支撑框架结构体系在地震作用下的弹性性能。     

支撑长细比及节点板对中心支撑钢框架抗震性能的影响

支撑作为中心支撑框架主要的抗侧力构件,其性能对整体结构的抗震性能影响较大,其中支撑的长细比是影响支撑性能的关键因素。节点板作为连接支撑与框架常用的连接构件,对体系的刚度也有一定的影响。利用OpenSees建立了考虑节点板作用的3层1跨的中心支撑框架模型,并与试验结果进行对比验证其可靠性。在此模型的基础上对中心支撑框架是否考虑节点板作用及其长细比对整体抗震性能的影响进行了弹塑性时程分析及易损性分析。分析结果表明,在设计过程中考虑节点板的作用,将有利于合理地评估中心支撑框架的抗震性能。我国《建筑抗震设计规范》对长细比的限值过于保守,使得在罕遇地震下支撑仍处于弹性范围内,没有充分发挥其性能。因此,建议适当增大中心支撑框架的支撑长细比,从而保证支撑充分发挥其性能,并减小结构的地震作用。     

D型偏心支撑钢框架耗能梁段性能分析

D型偏心支撑是广泛应用于钢框架偏心支撑结构中的耗能形式之一。它是在中心支撑结构基础上改良的一种钢框架支撑形式,它不但继承了中心支撑钢框架抗侧移刚度和强度大的优点,还结合了抗弯钢框架结构中梁柱节点的良好的的抗弯性能;同时又解决了中心支撑框架中支撑斜杆重复压屈后抗压承载力降低从而导致延性差等问题,即通过支撑斜杆至少有一端与梁相连从而在梁端形成的耗能梁段来耗散地震能量,从而保证支撑不先发生受压屈曲。本文采用理论分析与有限元分析相结合的方法,先用虚功原理对耗能梁段与钢框架的承载力关系做出了推导,然后用ABAQUS有限元软件对8种具有不同耗能梁段长度的D型偏心支撑钢框架建立有限元模型,进行非线性有限元分析。通过偏心支撑极限承载力和滞回性能的对比分析,表明了耗能梁段的长度的最佳长度范围。耗能梁段过长或者过短都会导致整体结构的抗震性能越差。最后根据有限元分析结果提出了对耗能梁段长度的建议。     

D型偏心支撑钢框架耗能梁段性能研究

通过对具有不同耗能梁段长度的D型偏心支撑钢框架的滞回性能及耗能梁段耗能性能的非线性有限元分析,表明耗能梁段的长度对偏心支撑钢框架的侧向刚度、延性和耗能能力有较大影响。随着耗能梁段长度的增加,D型偏心支撑钢框架的强度、刚度、延性和耗能性能均产生了不同程度的退减现象;耗能梁段越短,其塑性变形越大,进而导致耗能梁段过早塑性破坏的可能性增大。根据有限元模拟结果提出了对耗能梁段长度的设计建议。     

隅撑支撑钢框架的抗震性能分析

为研究隅撑支撑钢框架结构的抗震性能,对纯框架（MRF）、中心支撑框架（CBF）、偏心支撑框架（EBF）和隅撑支撑框架（KBF）等主要框架结构形式的内力进行分析并进行有限元分析对比。结果表明：隅撑支撑钢框架结构的受力性能与耗能能力都要比其他类型的框架形式要好。在相同条件下,KBF比其他形式的框架结构具有更好的抗震性能,因此隅撑支撑钢框架结构是一种良好的结构形式。     

屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析

参照钢结构设计规范(GB50017-2003)和抗震设计规范(GB50011-2010)设计了一幢10层钢结构框架,并对结构进行简化。采用Perform-3d非线性分析软件进行建模,基于等能量和等效阻尼比原则,在原基本结构中加入合适尺寸的屈曲约束支撑(BRB)组合成屈曲约束支撑钢框架。对原结构和BRB结构进行了非线性推覆分析和动力时程分析,在此基础上分析结构的地震响应,对比原结构与BRB结构的屈服机制。研究结果表明,结构设计时加入屈曲约束支撑可以有效减少结构层间位移响应,大幅减少框架结构所承担的楼层剪力和框架结构构件的塑性耗能比例,充分发挥了屈曲约束支撑作为建筑结构消能构件的耗能作用,大幅提高了结构整体的抗震性能。     

偏心支撑钢框架抗震性能的试验研究

偏心支撑钢框架抗震体系在轻微和中等侧向荷载情况下刚度比较大 ,在超载情况下具有很好的延性 ,能吸收和消耗大量的地震能量 ,表现出良好的抗震性能。通过试验评价了这种新型结构的抗震性能     

支撑形式对钢框架结构抗震性能影响

钢结构框架类型,按其抗侧力体系可以分为:纯框架(UBF)、中心支撑框架(CBF)和偏心支撑框架(EBF)。纯框架具有较好的延性,刚度较小,往往满足了抗震变形要求;支撑框架刚度较大,具有两道纯抗震防线,适应于抗震设防较高的地区。通过有限元软件ANSYS对6层框架进行动力分析,比较这三种框架的抗震性能。由分析可知,支撑框架能较好地控制结构变形。