型钢混凝土框架-核心筒混合结构地震易损性分析

增量动力分析(IDA)是进行结构抗震性能评估的一种有效方法,根据IDA方法的原理和特点,提出用其进行型钢混凝土(SRC)框架-核心筒混合结构地震易损性分析的具体步骤;将SRC框架-混凝土核心筒的性能水平划分为5档,在统计分析基础上提出各性能水平的层间位移角限值,并进一步建立SRC框架梁柱和混凝土剪力墙的单元模型。采用IDA方法对一规则SRC框架-混凝土核心筒进行分析,以PGA和Sa作为地震强度参数得到结构地震易损性曲线,分析表明,结构超越生命安全和接近倒塌的概率较小,其在不同地震作用下均具有良好的抗震性能。     

框架-核心筒混合结构体系双向地震反应分析方法研究

框架-核心筒结构由于诸多优点而在高层建筑中广泛应用,目前对此种结构体系的研究主要集中在单向地震作用方面,双向地震反应分析研究则较少。在此背景下,本文对材料本构关系、非线性模型建立以及地震波输入方法进行了阐述,并采用3条地震波(Kobe波、Taft波和人工波)对某24层框架-核心筒结构进行了动力时程分析,得到单向和双向地震作用下结构两个主轴方向的弹(塑)性层间位移角和楼层相对扭转角。通过分析不同角度输入时的顶层最大位移,发现结构弹性阶段的最不利加载角度为30°左右,而弹塑性阶段3条地震波的最不利加载角度分别为55°、30°和40°。     

钢框架-混凝土核心筒混合结构体系设计与分析

通过对蒙元文化博览园二期项目——草原民族艺术塔的钢框架-混凝土核心筒混合结构的设计分析,验证了该结构体系的安全性。利用弹塑性动力时程分析软件PKPM-SAUSAGE对该结构进行弹塑性以及耗能分析,研究钢框架-混凝土核心筒混合结构体系的抗震性能,为同类结构设计提供参考。     

钢-混凝土混合结构体系研究概述

介绍了混合结构体系及混合结构体系的主要优点,分析了混合结构在设计和施工中存在的主要问题,探讨了国内外在混合结构抗震方面的研究工作和抗震研究方向,以推广混合结构体系的应用。     

高层型钢混凝土框架-混凝土核心筒混合结构#br# 地震破坏等级评估方法研究

型钢混凝土(SRC)框架 混凝土核心筒混合结构以其较好的抗震性能和灵活的空间布置被越来越多地应用于高层及超高层建筑中,合理评估其地震破坏等级可为震前灾害预测和震后修复或重建提供重要依据。总结分析大量该类结构主要受力构件的拟静力试验结果,参考《建(构)筑物地震破坏等级划分》(GB/T 24335—2009)和相关文献,给出各主要受力构件不同破坏状态的描述,计算各构件在不同破坏状态下满足85%以上保证率的变形指标限值,建立基于构件变形指标的该类高层混合结构破坏等级评估方法。通过有限元分析,对1栋混合结构在三水准地震作用下的破坏等级进行评估。结果表明：基于构件变形指标给出的整体结构的破坏等级判别结果与基于有限元分析给出的材料损伤云图的综合判别结果一致,说明所给出的各构件变形指标限值是合理的,所建立的方法是可靠有效的,可为该类高层混合结构的性能评估提供依据和方法。     

型钢混凝土异形柱框架地震易损性分析

为了评估型钢混凝土异形柱框架抗震性能,选取三榀不同空间位置、不同型钢配置形式的框架,采用增量时程分析和易损性分析方法,得到三榀框架在高烈度区三种设防水准的地震作用下,保持结构各性态水平界限值的概率。同时对比了PGA和S_a(T_1,ξ)两个地震动强度参数评估该结构的有效性。结果表明:以S_a(T_1,ξ)作为该结构的地震强度参数比PGA更有效;以相同轴压比为条件,型钢混凝土异形柱的空腹式中框架抗震能力最强、实腹式中框架次之、实腹式边框架最弱。在8度区,三榀框架满足我国规范提出的"中震可修、大震不倒"概率较高,但满足"小震不坏"概率较低。而9度区,三榀框架保持满足三设防水准的要求概率均较低。     

钢管混凝土框架-混凝土核心筒混合结构弹塑性分析

某钢管混凝土框架-混凝土核心筒混合结构为超限高层结构,设计中采用了性能化设计思想,对不同类别构件进行了不同设防水准的分析及验算。为了评估结构在大震下的抗震性能,探讨当前设计方法与抗震性能目标间的对应关系,利用CANNY09对此结构进行了整体弹塑性分析,对设计结果进行了校核。结果表明,目前所采用的中震或大震设计方法能有效增加结构的抗震可靠性,但是尚存在不同类别构件设计结果与设防目标不协调的问题,主要原因包括弹性阶段位移指标的选取、不同烈度水平下分析模型的适用性以及静力与动力分析的差别等,对这些原因进行了讨论并给出了处理建议,可供相关设计参考。     

纤维增强混凝土框架-剪力墙结构地震反应及易损性分析

为研究在关键部位采用聚乙烯醇纤维增强混凝土材料的结构的地震反应,利用Perform-3D软件对一栋10层的框架-剪力墙结构进行单向罕遇地震(50年超越概率2%)作用下的非线性动力时程反应分析。结果表明,随着结构地震损伤程度的增加,纤维增强混凝土的优良性能发挥更加充分,对结构的抗震性能改善作用也更加明显;结构基本周期对应的加速度反应谱强度S_a(T_1)能较好地反映结构的损伤程度,适合作为地震动强度衡量指标。依据FEMA P695建议的增量动力分析方法,对22对地震动记录进行标准化处理和调幅,并通过结构地震易损性函数,给出结构在不同强度地震作用下达到"防止倒塌"极限状态的失效概率。对于框架-剪力墙结构,建议可采用墙肢塑性铰转角作为其"防止倒塌"极限状态地震易损性分析的结构反应参数。     

木-混凝土简支梁桥地震易损性分析方法

简述木-混凝土梁桥,总结在地震作用下木-混凝土组合梁桥主要构件的理论易损性曲线建立的基本步骤和方法。通过地震动参数、局部场地条件和桥梁结构及不确定性来确定概率需求模型,根据不同损伤状态进一步说明木-混凝土梁桥之间的螺栓连接件对整个桥梁体系易损性的影响。     

风与地震耦合作用下钢管混凝土框架-防屈曲支撑#br# 结构体系易损性研究

工程结构在其全寿命服役期间会不可避免地遭受风或地震等多种灾害的作用。以钢管混凝土框架-防屈曲支撑结构体系为研究对象,模拟了重现期分别为1年、10年和50年的结构不同高度处的风速时程,基于OpenSees有限元软件对结构开展了地震单独作用和重现期分别为1年、10年和50年的风与地震耦合作用4种工况下的非线性动力时程分析,并基于地震需求分析方法生成了结构在不同工况下的易损性曲线。结果表明：随着风作用的增大,结构的反应和易损性均有增大趋势;而随着地震动强度的增大,风作用对结构易损性的影响则逐渐减小。     

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形研究

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形对结构的长期安全稳定影响显著。基于混凝土弹性、徐变和收缩变形的理论分析,推导了超高层建筑考虑结构施工过程的徐变计算式,依此建立了考虑超高层混合结构体系分级循环施加变荷载的竖向变形计算方法,并分析了施工过程对内外结构竖向变形差异的影响,最后,以深圳平安金融中心为工程背景,研究了超高层混合结构竖向变形规律和内筒与外框架的变形差异。结果表明:所提方法对超高层混合结构竖向变形的预测结果与工程实际测量结果误差较小,可反映超高层建筑的长期竖向变形及变形差的发展规律;超高层建筑竖向变形呈中部大、两端小的鱼腹形,结构施工期间,竖向变形最大值发生在中部位置,并随着服役期的延长,竖向变形最大值所在楼层逐渐上移;在施工期间,弹性压缩变形最大,徐变次之,收缩最小,而竣工后,徐变和收缩占总变形的比例不断增加,深圳平安金融中心竣工50a后的徐变收缩变形将达到弹性压缩变形的2～3倍;内筒剪力墙竖向变形比外框架柱大,且单层结构施工周期越短,内外结构长期变形差越大,核心筒超前外框架施工层数越多,变形差越大。     

高层混凝土框架核心筒-木盒混合结构抗震性能研究

提出了一种以混凝土框架-核心筒结构为“主结构”,每层主结构间内嵌3层装配式轻型木结构为“子结构”的装配式高层建筑结构体系。该混合结构体系实现了建筑使用功能多样化,结构体系集成化,建筑材料绿色化,建造施工装配化的特点。着重研究了体系中主结构与子结构间的连接,根据连接的特点和强弱,提出了3种不同的结构模型：1）重力模型,其特点是主结构与子结构在侧向不连接或弱连接,不考虑子结构对整体结构抗侧刚度的贡献;2）刚度模型,主子结构间采用螺栓有效连接;3）隔震模型,其子结构底面与主结构采用隔震支座连接。采用有限元软件SAP2000对3种具有不同受力特点的模型结构进行抗震性能分析研究。结果表明：重力模型主结构受力安全合理;刚度模型中子结构对整体结构抗侧刚度的贡献可达6%~35%;隔震模型中隔震子结构可明显降低整体结构的地震反应。与建筑功能相同的混凝土框架核心筒结构相比,混凝土框架核心筒-木盒结构自重可减轻25%,地震作用可减小30%,有利于在地震设防区应用。     

高层钢-混凝土混合结构地震反应分析

针对目前高层建筑中常用的外钢框架-内混凝土核心筒混合结构体系的抗震性能实用计算开展研究,利用同济大学MTS多高层钢结构设计系统,根据钢-混凝土混合结构抗震概念设计原理建立计算机模型,采用时程分析法进行地震反应分析,计算输入3种地震波时结构最大楼层位移、最大层间位移角沿楼高的分布曲线。在合理选取一定数量的地震记录及典型结构形式的基础上,经分析得到该建筑物的自振特性。结果表明,结构的最大位移限值、阻尼比、地震波的输入方向等因素对结构的抗震性能均有较大影响。     

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形研究

钢骨混凝土框架-核心筒超高层混合结构竖向变形对结构的长期安全稳定影响显著。基于混凝土弹性、徐变和收缩变形的理论分析,推导了超高层建筑考虑结构施工过程的徐变计算式,依此建立了考虑超高层混合结构体系分级循环施加变荷载的竖向变形计算方法,并分析了施工过程对内外结构竖向变形差异的影响,最后,以深圳平安金融中心为工程背景,研究了超高层混合结构竖向变形规律和内筒与外框架的变形差异。结果表明:所提方法对超高层混合结构竖向变形的预测结果与工程实际测量结果误差较小,可反映超高层建筑的长期竖向变形及变形差的发展规律;超高层建筑竖向变形呈中部大、两端小的鱼腹形,结构施工期间,竖向变形最大值发生在中部位置,并随着服役期的延长,竖向变形最大值所在楼层逐渐上移;在施工期间,弹性压缩变形最大,徐变次之,收缩最小,而竣工后,徐变和收缩占总变形的比例不断增加,深圳平安金融中心竣工50a后的徐变收缩变形将达到弹性压缩变形的2～3倍;内筒剪力墙竖向变形比外框架柱大,且单层结构施工周期越短,内外结构长期变形差越大,核心筒超前外框架施工层数越多,变形差越大。     

钢筋混凝土-球形钢框架混合结构地震反应分析

运用有限元软件MIDAS/Gen,对一混合结构展厅进行振型分解反应谱分析、弹性时程分析以及静力弹塑性分析。将时程分析与反应谱分析的结果进行对比,找出该结构的薄弱层,为复杂结构的抗震设计提供参考。根据MIDAS/Gen提供的能力谱法,得到该结构的能力谱和需求谱及结构的性能点,并分析罕遇地震下结构的弹塑性反应。研究结果表明:该结构振动以平动为主,在顶点达到目标位移之前,梁端首先出现塑性铰,符合梁铰破坏机制。     

近场地震作用下钢框架地震易损性研究

为比较钢框架结构在近场和远场地震作用下的响应规律,建立了6层钢框架结构,对模型在选取的近场和一般场地震动下采用IDA方法进行地震易损性分析,研究表明,近场地震动下钢框架结构更具易损性;地震易损性函数的离散性参数建议采用分析结果统计值。     

框架-混凝土核心筒混合结构位移限值的探讨

框架-混凝土核心筒混合结构在我国已得到广泛应用,但对其水平位移限值的研究尚不完善,还存在诸多问题。通过理论分析和有限元计算,讨论了高宽比对结构变形的影响,明确了高宽比与位移限值间的相关性。通过四个算例的位移特性和安全性的比较,认为相对层间位移角和顶点位移角可以作为层间位移角的有效补充,而且当外围框架类型不同时,宜视位移指标不同给出相应的位移限值。     

多高层重木框架-混凝土核心筒混合结构抗震性能研究

传统民用木结构建筑受限于传统观念和对绿色建筑的保护,一直维持在三层及以下,而随着科学技术的发展和思想的开放,人们越来越多的接受木结构建筑,往高层发展是木结构发展的一个必然趋势。从宏观上分析中高层木结构的可行性,利用通用有限元软件ABAQUS建立木框架和木框架-混凝土核心筒有限元模型,通过弹塑性时程分析法,对比顶部最大位移、层间位移角、加速度放大值等,研究木混结构用于高层的可能性。弹塑性时程分析是评价建筑结构抗震性能最精确的分析方法。     

新型型钢混凝土框架-四角筒-双向钢桁架混合结构弹塑性地震反应分析

中海油(深圳)大厦裙房是总高度为24.5m的大跨结构,位于两栋超高层塔楼之间。为满足市政规划及建筑功能提出的结构内部需具备33.6m无柱空间、结构周边双向需分别提供50.4m及27.6m大跨空间的要求,结构设计时提出了一种新型结构体系:型钢混凝土框架-四角筒-双向钢桁架混合结构体系,其中剪力墙筒体和型钢混凝土框架柱作为竖向抗侧力构件,跨层钢桁架实现了竖向抗侧力构件之间的水平力传递,并为梁、楼板的合理布置提供了条件。采用有限元分析方法对此结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程反应分析,计算结果表明,新型型钢混凝土框架-四角筒-双向钢桁架混合结构体系的结构位移满足规范限值要求,四角筒的损伤主要集中在连梁处,大跨桁架保持不屈服,混凝土梁及钢梁的损坏有效耗散了地震输入能量,证明了此结构布置的合理性。     

SRC框架-型钢混凝土核心筒混合结构振动台试验研究

针对工程中采用的钢梁SRC柱框架-型钢混凝土核心筒混合结构的抗震性能进行了试验研究。设计并完成了一幢17层的1∶10模型结构,并对其进行了不同地震工况下振动台试验。分析了该结构体系固有动力特性以及在不同类型、不同强度水准的地震动输入下位移、速度、加速度响应及破坏机理;研究了布置于钢筋混凝土核心筒内的型钢框架对结构整体抗侧能力及变形性能的影响。结果表明:在不同类型、不同强度的地震动作用下,该结构体系的破坏始于型钢混凝土核心筒与外部钢梁SRC柱框架连接节点处,而后向核心筒体内部连梁发展,最终扩展到核心筒体。在核心筒体混凝土局部出现严重开裂破坏后,内置的型钢框架及外部的SRC钢梁框架仍处于弹性工作状态,表明该结构体系可实现多道防线的抗震设计目的且传力途径明确,抗震性能良好。