人字形中心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计方法

屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的位移-加速度反应谱的表述形式。基于结构屈服位移的稳定性,根据性态目标得出延性限值,通过YPS结构屈服强度,采用能力方法设计了1榀人字形中心支撑钢框架结构,通过非线性静力分析和动力时程分析,结果表明运用屈服点谱对中心支撑钢框架进行性态设计具有可行性。     

中心支撑钢框架抗震性态评估——屈服点谱法

屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的位移-加速度反应谱形式。YPS方法可以用于对现有结构进行抗震评估,确定结构在给定地震作用下的峰值位移和延性,而且该方法形式简洁,概念清楚,与动力时程分析结果相比较,具有足够的精度。本文根据单条地震波构造了YPS图,对一个6层3跨的中心支撑钢框架结构进行峰值位移和层间位移角(Interstory Drift Indices,IDI)评估,结果表明按照我国现行规范设计的中心支撑钢框架结构在设防地震作用下充分发挥了塑性,在罕遇地震下作用下接近我国规范的弹塑性位移角限值,满足中震可修、大震不倒的设防要求。     

基于屈服点谱法的偏心支撑钢框架抗震性态评估

屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的等延性位移-加速度反应谱,可用于结构的抗震性态设计及评估。给出了基于YPS的结构抗震性态评估方法,选取了两个按我国现行规范设计的偏心支撑钢框架算例,将由YPS法得出的结构顶部峰值位移、层间位移角与弹塑性时程分析的结果进行了对比,对比结果评价了YPS法用于偏心支撑钢框架性态评估的可信性。     

多层钢框架性态抗震设计——屈服点谱法

屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的位移-加速度反应谱的表述形式。根据5条地震波构造了平均YPS谱,基于平均的YPS谱设计了1榀6层3跨的多层钢框架结构,采用Pushover方法和弹塑性时程分析方法对所设计的结构进行性态分析。结果表明,算例结构最终呈现理想的梁铰屈服机构,在罕遇地震作用下结构的层间侧移比满足现行抗震规范的要求,且结构延性满足目标性态要求。证明了基于YPS设计方法的可行性和合理性。     

偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计(Ⅰ)——方法

屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的等延性位移加速度反应谱。以7条坚硬场地条件下的地震记录为输入,建立了适用于结构设计的屈服点谱,并且提出了基于YPS确定K型偏心支撑钢框架(EBF)屈服基底剪力的性态设计方法,对周边构件进行了能力设计。     

偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计(Ⅱ)——算例验证

基于屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)方法设计了1榀10层3跨K型偏心支撑钢框架结构(K-EBF),采用Pushover方法和弹塑性时程法对所设计的结构进行了地震反应分析。结果表明,算例结构的屈服位移是基本稳定的,在偶遇和罕遇地震作用下结构的层间侧移比满足我国现行抗震规范的要求,结构最终呈现理想的渐进式梁铰屈服机构;最终证明了该设计方法的合理性和可靠性。     

有速度脉冲的近场地震下中心支撑钢框架抗震性能评估

近场地震具有的长周期速度脉冲会显著改变结构的响应,使结构在瞬间产生较大的侧移。用屈服点谱(YPS)法对两个中心支撑钢框架算例进行了抗震性态评估,并将得出的结构峰值位移和层间位移角与非线性时程分析的结果进行了比较,评价了YPS法结构抗震评估的精度。     

有速度脉冲近场地震下人字形中心支撑钢框架性态设计方法

结构在近场地震作用下的破坏往往与强速度脉冲所携带的瞬时输入能量相关,根据5条近场地震波构造了屈服点谱(YPS)。基于结构屈服位移的稳定性,采用能力方法设计一榀人字形中心支撑钢框架结构。非线性静力分析和动力时程分析结果验证了用YPS法对中心支撑钢框架进行性态设计的可行性。     

短屈服段屈曲约束支撑钢框架抗震性能研究

屈曲约束支撑滞回性能优异,大量应用于中心支撑钢框架结构,可极大提高钢框架的抗震性能.但已有研究表明,当屈曲约束支撑钢框架遭遇罕遇地震时,结构产生较大的残余变形,导致震后更换支撑困难.为此提出了短屈服段屈曲约束支撑,并将其置于钢框架中进行动力时程分析.结果表明,短屈服段屈曲约束支撑钢框架的最大层间位移角较传统屈曲约束支撑钢框架最大降幅在10%左右,减小结构的残余层间位移角可达30%以上;在保证结构安全的同时,很大程度上提高了结构在震后的可修复性和遭遇二次地震时的可靠性,并且随着结构刚度的增加,额外的地震荷载几乎全由屈曲约束支撑承担,并不会给框架增加负担.     

人字形中心支撑钢框架近场地震下层剪力分布

为研究人字形中心支撑钢框架（CBSF）弹塑性状态下层剪力分布,设计了6个具有理想屈服模式的CBSF结构,采用非线性动力时程分析法获得了结构在近场地震下的层剪力分布,提出了层剪力分布模式,并同已有的层剪力分布模式进行了对比.分析表明,近场速度脉冲效应对CBSF结构层剪力分布影响较大;提出的层剪力分布模式在精度上优于已有的层剪力分布模式.     

用防屈曲支撑改进钢框架-支撑结构抗震性能的设计方法

为了提高钢框架-支撑结构的抗震性能,在对防屈曲支撑和钢框架-支撑结构研究的基础上,采用防屈曲支撑改进普通钢框架-支撑结构,实现在不增加用钢量的前提下,使钢框架-支撑结构的抗震性能达到中震下主体结构保持弹性的效果.提出了这种改进方法的步骤和关键问题,并结合算例,合理设计防屈曲支撑,采用手算和有限元分析软件对其进行抗震验算和动力非线性时程分析,证明了这种改进方法的可行性和有效性.     

含偏心支撑小高层钢框架结构的抗震性能

目的 研究多层偏心支撑钢框架在地震作用下的弹、塑性力学性能、地震响应及其耗能能力.方法 采用通用有限元计算软件SAP2000,对内蒙古某9层商住楼分别建立纯框架、中心支撑框架及偏心支撑框架结构模型,计算了罕遇地震下结构刚度、内力分布、振动模态及荷载一位移曲线等,并采用多条地震波分别对中心支撑和偏心支撑结构体系进行了弹性时程及弹塑性时程的对比分析,比较了两种结构体系的动力特性及抗震性能.结果 在小震作用下(弹性阶段),偏心支撑和中心支撑结构远高于纯框架结构的抗侧移刚度,足以满足规范对多层钢结构的抗侧移要求;在大震作用下(塑性阶段),偏心支撑结构耗能能力优于中心支撑结构和纯框架结构,地震响应小于中心支撑结构,具有更高的结构屈服后塑性抗侧移刚度.结论 偏心支撑钢框架结构抗震性能较好,能够避免大震作用下结构的突然倒塌.     

端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架滞回性能研究

应用ANSYS软件对端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架进行非线性有限元分析。采用梁单元和实体单元联合建模,定义点-面接触并使用MPC算法实现梁单元和实体单元的连接。对已有试验试件进行模拟,计算结果与试验结果吻合较好。根据相关研究成果,结合我国现行设计规范,考虑高强螺栓直径及连接端板厚度等参数的影响,设计了8个端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架结构模型。有限元分析表明:端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架具有良好的延性和耗能能力;螺栓直径过小会导致连接的破坏先于耗能梁段,按照规范设计的连接满足结构受力要求;耗能梁段端板太薄会造成端板变形过大,导致连接节点破坏,建议厚度取值不应小于连接螺栓的直径。     

有速度脉冲的近场地震下偏心支撑钢框架抗震性态评估

屈服点谱是一种新的位移-加速度反应谱,可用于结构抗震性态设计和性态分析。结构在近场地震动作用下的反应与远场地震作用明显不同,这是由近场地震动高能量的速度脉冲特征决定的。根据多条近场地震波构造了屈服点谱,对两个偏心支撑钢框架进行了强震下的性态评估。非线性时程分析结果验证了屈服点谱法用于近场地震评估的可信性。