大型火力发电厂钢筋混凝土框排架主厂房结构抗震性能试验研究

对按照《建筑抗震设计规范》(GBJ 11—89)设计并已投产使用的某大型火力发电厂钢筋混凝土主厂房框排架结构抗震性能进行研究,进行1/7比例含有三跨三榀五层框排架子空间模型抗震性能拟动力和伪静力试验。研究分析表明:该类不规则结构裂缝分布广泛,由于整体结构“强梁弱柱”的特点,最终破坏塑性铰主要在柱上。破坏最严重的是原型结构的第5层,主要由于该处柱变截面及变梁变柱异形节点存在。模型结构在峰值加速度0.05g地震波作用下,满足“小震不坏”的要求;在峰值加速度0.30g地震波作用下,满足“大震不倒”的设防要求。表明按《建筑抗震设计规范》(GBJ 11—89)设计的钢筋混凝土框排架可满足7度抗震设防要求,但在抗震设防更高烈度地区应用应慎重。     

大型火力发电厂SRC框架柱-RC分散剪力墙主厂房混合结构体系抗震性能试验研究

针对我国高烈度区大容量机组火力发电厂钢筋混凝土框排架主厂房"先天不足"以及钢结构主厂房造价高的现状,现提出采用型钢混凝土(SRC)框架柱—钢筋混凝土(RC)分散剪力墙混合结构体系作为主厂房框排架新型结构体系。根据该结构体系特点,选取三榀三跨结构进行1∶7比例空间模型抗震性能拟动力和拟静力试验,研究该新型结构体系在水平地震作用下的受力特点,刚度退化规律、结构滞回性能、变形性能和薄弱部位等。研究结果表明,该新型框排架结构体系能够满足"小震不坏、大震不倒"的设防要求,结构的位移-荷载滞回曲线较饱满,结构的耗能能力和变形性能较强,薄弱部位发生在汽轮发电机运转平台层处,实际设计中应加强注意。该混合结构体系能够满足8度地区大容量机组主厂房结构的抗震要求,是一种值得大力推广应用的新型结构体系。     

大型火电厂钢结构主厂房框排架结构抗震性能试验研究

为了解钢框排架结构的抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的某大型火电厂钢结构主厂房框排架结构为原型,按1∶10缩尺比例设计制作试验模型,并对其进行拟动力试验,研究该结构在地震作用下的加速度反应、位移反应、滞回特性、刚度和耗能性能。研究结果表明：钢框排架结构延性相对较好,具有较强的塑性变形能力。模型结构底层和第二层层间位移角较大,是模型结构的薄弱层。模型结构在三种地震波（El Centro波、Taft波、兰州人工波）的多遇地震以及El Centro波的罕遇地震作用下,层间位移角均满足我国现行规范要求。钢框排架结构体系可满足8度设防要求,具有良好抗震性能。     

火电厂主厂房SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构抗震性能研究

火电厂主厂房因承载的设备种类繁多,运行参数复杂,使其质量、刚度在空间和平面上分布不均匀,导致结构体系的抗震性能较差。以8度区II类场地,单机容量1000MW机组的主厂房为研究对象,提出SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构,对荷重较大的三榀子结构按1/7缩尺设计制作的模型结构,进行抗震性能试验研究,得到不同加速度峰值地震波作用下结构的荷载和位移反应,SRC柱、RC分散剪力墙的协同受力及多道抗震防线的形成规律等,并对结构在8度地震作用下的动力弹塑性分析进行对比,其结果表明该结构体系满足8度小震不坏、大震不倒的抗震设防要求,具有良好的变形性能,SRC柱与RC分散剪力墙有较好的协同工作性能,设置的RC剪力墙完美起到了第一道抗震防线作用,说明SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构主厂房宜于在高烈度区大容量机组主厂房中推广应用。     

含不等高箱梁异型节点大型火电主厂房钢框排架结构拟动力试验研究

为研究大型火电厂含异型节点钢框排架主厂房的抗震性能,对缩尺比为1∶10的1 000 MW级火电主厂房钢框排架模型结构进行拟动力试验。输入El Centro波、Taft波和兰州地震波,地震动加速度峰值分别相当于8度多遇地震和7.5、8度设防烈度地震和8、9度罕遇地震,实测了模型结构的应变分布、加速度反应和位移反应。分析了模型结构的滞回特性、加速度放大系数、位移时程曲线以及塑性铰分布。结果表明:含异型节点火电钢框排架主厂房结构总体具有较好的抗震性能,能满足规范"大震不倒"的要求,但由于异型节点处煤斗梁刚度较大且该处承受较大的竖向荷载(煤斗及储煤质量),导致其层间位移分布与无刚度或质量突变的常规钢框架规律不同;异型节点处存在着明显的"强梁弱柱"现象,该类节点大梁底面柱端易产生塑性铰,不利于耗能和抗震。     

某底层柱顶隔震结构的抗震性能分析

为研究底层柱顶隔震结构在超设防烈度地震作用下的抗震性能,以某实际结构为背景,应用有限元软件ETABS建立三维结构模型进行时程分析。研究表明：在设防烈度（7度,0.15g）中震作用下,楼层剪力减震效果显著;在超烈度（8度,0.2g）大震作用下,上部结构基本处于弹性状态,而底层完全处于弹性状态,上部结构楼层加速度反应减震效果明显。同时说明,隔震结构经过优化设计,抗震性能可以满足超设防烈度要求,抗震设防目标高于抗震结构。     

低烈度区低配筋多层剪力墙结构抗震性能分析

为研究低烈度区多层剪力墙结构采用比现行规范规定偏低配筋时的抗震性能和工程应用可能性,针对4种不同平面布置形式的多层剪力墙结构,依据现行结构设计规范,分别按抗震设防烈度6度、7度（0.10g和0.15g）进行抗震设计,并减少结构设计规范要求的墙身构造钢筋量,形成低配筋多层剪力墙结构。经对设计完成的相同平面布置的低配筋剪力墙结构的截面和配筋情况进行对比,发现6度和7度（0.10g）设防区的构件截面和配筋完全相同,而与7度（0.15g）设防区稍有差别。采用Perform-3D程序对设防烈度7度区低配筋多层剪力墙结构进行非线性动力反应分析,结果表明：结构在7度罕遇地震作用下的地震反应很小,进入非线性的区域不大,结构损伤轻微;对比墙身配筋率显著小于低配筋多层剪力墙结构的剪力墙试件试验结果发现,在7度罕遇地震作用下,低配筋多层剪力墙结构中剪力墙的损伤很小,且最大层间位移角远小于其极限位移角。因此,低配筋多层剪力墙结构的抗震性能良好,可以在低烈度抗震设防区（6度和7度区）采用。另外,根据分析结果,建议墙体水平和竖向分布钢筋配筋率分别为0.15%和0.10%。     

不同设防烈度RC框架结构的地震倒塌风险统计与分析

为开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,以不同设防烈度下6层RC框架结构模型设计结果为例,采用动力弹塑性时程分析和概率统计的方法对GB 50011《建筑抗震设计规范》约定罕遇地震以及50年超越概率2％地震作用下建筑倒塌概率进行分析,并对建筑倒塌概率的影响因素进行研究.结果表明:结构的最大弹塑性层间位移角服从正态分布;按层间位移角的累积概率进行风险评估,在规范约定罕遇地震下,6度和8度(0.30g)设防RC框架结构的抗倒塌性能有保证,7度(0.1g)、7度(0.15g)和8度设防时倒塌风险显著偏高;在50年超越概率2％地震下作用,8度(0.30g)和9度设防RC框架结构的抗倒塌性能基本有保证,6度、7度(0.1g)、7度(0.15g)和8度设防时倒塌风险显著偏高;结构倒塌风险与预期地震作用下层间位移角平均值具有明显的相关性,严格控制预期罕遇地震下的平均最大层间位移角是确保抗倒塌性能的重要手段;对于中低烈度设防的RC框架结构,规范GB 50011约定罕遇地震峰值加速度明显偏低、结构构件抗震等级低、轴压比限值高、框架柱截面小、结构初始刚度和屈服承载能力偏小等是地震倒塌风险偏高的主要原因.     

不同设防烈度RC框架结构的地震倒塌风险统计与分析

为开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,以不同设防烈度下6层RC框架结构模型设计结果为例,采用动力弹塑性时程分析和概率统计的方法对GB 50011《建筑抗震设计规范》约定罕遇地震以及50年超越概率2％地震作用下建筑倒塌概率进行分析,并对建筑倒塌概率的影响因素进行研究.结果表明:结构的最大弹塑性层间位移角服从正态分布;按层间位移角的累积概率进行风险评估,在规范约定罕遇地震下,6度和8度(0.30g)设防RC框架结构的抗倒塌性能有保证,7度(0.1g)、7度(0.15g)和8度设防时倒塌风险显著偏高;在50年超越概率2％地震下作用,8度(0.30g)和9度设防RC框架结构的抗倒塌性能基本有保证,6度、7度(0.1g)、7度(0.15g)和8度设防时倒塌风险显著偏高;结构倒塌风险与预期地震作用下层间位移角平均值具有明显的相关性,严格控制预期罕遇地震下的平均最大层间位移角是确保抗倒塌性能的重要手段;对于中低烈度设防的RC框架结构,规范GB 50011约定罕遇地震峰值加速度明显偏低、结构构件抗震等级低、轴压比限值高、框架柱截面小、结构初始刚度和屈服承载能力偏小等是地震倒塌风险偏高的主要原因.     

火电厂RC分散剪力墙-SRC框排架滞回性能试验研究与分析

针对火电厂混凝土主厂房结构难以满足在高烈度区抗震性能的现状,提出一种RC分散剪力墙-SRC框排架的新型混合结构体系。基于1/7比例缩尺的某火电厂RC分散剪力墙-SRC框排架模型结构进行了拟动力试验和拟静力试验。根据试验结果研究模型结构在El-Centro(N-S)水平地震作用下的滞回反应与耗能能力、延性性能和刚度变化。结果表明:研究结构较同类钢筋混凝土框排架结构具有更好的滞回性能和耗能能力,分散剪力墙和型钢混凝土柱对结构延性和耗能能力的提高显著且有较大安全储备。研究为同类结构的抗震设计提供试验依据。     

某复杂高层建筑的结构设计

对设防烈度为7度(0.15g)地区某复杂高层结构进行了抗震分析,阐述了此高层的设计分析过程及要点,并提出相应的抗震措施,为同类复杂高层的设计提供参考。     

1000MW热电厂主厂房钢骨混凝土柱-剪力墙结构抗震性能研究

受工艺的限制,火电厂主厂房结构布置复杂、空间整体性差。传统钢筋混凝土框排架主厂房的薄弱部位多,安全储备低,在高烈度区的运用受到限制。提出高烈度区大容量机组主厂房采用SRC柱-剪力墙混合结构,以提高结构的抗震性能,并降低工程造价。通过1 000 MW机组SRC柱-剪力墙主厂房模型结构抗震性能试验,研究了结构的变形特点、刚度退化规律、破坏模式和耗能能力等。研究结果表明,SRC柱-剪力墙主厂房混合结构承载能力高、抗震性能良好,剪力墙延缓了框排架子结构的开裂和破坏,能更好的运用于高烈度区大容量机组中。     

大型火电厂主厂房框排架结构弹塑性时程反应分析

钢筋混凝土框排架结构是我国火电厂主厂房常用的结构形式,结构质量、刚度分布不均匀,结构抗震性能的研究尤为必要。利用动力弹塑性时程分析方法对大型火电厂主厂房框排架结构进行抗震研究。计算结果表明,该方法能反映主厂房结构在地震荷载作用下其响应随时间变化的全过程;主厂房横向框排架和纵向框架存在较多的薄弱环节,分析结果可为设计提供重要依据。     

钢筋混凝土结构电厂主厂房静力弹塑性分析

钢筋混凝土框排架结构是我国的火电厂主厂房最常用的结构型式之一。由于结构形式必须服从于使用功能,往往导致电厂主厂房质量、刚度分布的不均匀,从而使得结构抗震性能受到影响。文章对大型火电厂主厂房钢筋混凝土排架结构进行静力pushover分析,研究该结构在8度罕遇地震作用下的变形能力和破坏特征,评价其抗震性能,并提出保证其抗震性能的相关措施及建议,以供类似工程设计时参考。     

设防烈度7度地区混凝土悬挑结构竖向地震作用计算分析及思考

现行主要建筑结构设计规范之间对混凝土悬挑结构竖向地震作用何时考虑、如何考虑的相关规定存在一定差异。通过规范条文及相关文献梳理,文章以实际工程案例为研究背景,对比分析不同悬挑长度下,悬挑构件竖向地震作用内力变化幅度。文章结合工程案例对比计算提出设防烈度7度0.15g地区,混凝土结构悬挑长度达4m及以上时应考虑竖向地震作用的观点,指出长悬挑结构采用竖向地震反应谱方法并补充时程分析法计算,且相应构件按抗震性能化加强设计,可保证悬挑结构具有良好的抗震性能,对混凝土悬挑结构的抗震设计具有借鉴意义。     

深圳金港大厦非对称多塔楼连体结构设计与分析

深圳金港大厦工程是建造在7度抗震设防烈度区的大底盘、多塔楼、多重连体的多项"超限"工程。通过对连接体与塔楼的连接方式(强连接、弱连接)进行对比分析,并根据项目的特点,最终确定强连接为最佳连接方式。采用基于性能设计的抗震方法,对连体结构中重要构件,如连接体钢构件、节点及与连接体相连的竖向构件抗震性能目标定为设防烈度地震作用弹性、罕遇地震作用不屈服;底部加强区剪力墙抗震性能目标定为设防烈度地震作用受剪弹性、受弯不屈服;应用SATWE、MIDAS及ABAQUS等有限元分析软件,对结构在多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震作用下进行计算分析。结果表明:整体模型各项指标满足规范要求,能够实现设定的抗震性能目标。     

宿迁佳宝儿童医院综合楼隔震设计研究

宿迁佳宝儿童医院位于宿迁市宿城区,拟建综合楼地上17层,地下1层,建筑高度69.30 m,地上建筑面积2.38万m2,采用框架剪力墙结构。该工程位于高烈度区,重点设防类别,抗震设防烈度8度(0.30 g),采用隔震设计。隔震层位于地下室顶板,采用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座进行隔震,水平向减震系数β不大于0.38。隔震层以上结构抗震设防烈度降低1度,按7度(0.15 g)进行设计,隔震层以下结构按规范要求进行罕遇地震和设防地震承载力验算。结果表明,隔震技术能明显减小上部结构的地震反应,提高房屋的安全性和舒适性。     

设防烈度调整后既有建筑抗震加固对策与方法

正概述第五代《中国地震动参数区划图》即将颁布实施,全国部分区域抗震设防烈度将有所改变。第一,全国范围建筑都应进行抗震设计,最低的抗震设防烈度为Ⅵ度,个别原不设防地区甚至调到Ⅶ度(0.10g);第二,部分Ⅵ度区调整到Ⅶ度(0.10g),少数区域调整到Ⅶ度半(0.15g),个别区域调至Ⅷ度(0.20g);第三,部分Ⅶ度(0.10g)调到Ⅶ度半(0.15g),少数调到Ⅷ度(0.20g);第四,部分Ⅶ度半(0.15g)调到Ⅷ度(0.20g),个别区域降低到Ⅶ度(0.10g);第五,部分Ⅷ度(0.20g)调到Ⅷ度半     

高烈度区火电厂钢结构主厂房选型研究

结合抗震设防烈度为9度的某火电厂房钢结构主厂房的结构选型,采用振型反应谱分解法和静力弹塑性分析方法对框架-中心支撑方案和框架-偏心支撑方案进行抗震性能和结构延性的比较研究,并进一步对其经济性进行了对比。结果表明:9度区钢结构主厂房框架-偏心支撑体系具有更优越的抗震性能和经济性。     

大型火电厂钢结构主厂房弹性地震反应分析

钢框排架结构是我国火电厂主厂房的主要结构形式之一,但因其结构质量、刚度分布不均匀,所以对它的抗震性能研究尤为必要。采用弹性时程分析方法对大型火电厂钢框排架主厂房进行抗震分析,研究该类结构的动力特性、层间变形和层剪力等。计算结果表明:主厂房横向框排架和纵向框架-支撑结构存在较多的薄弱部位,计算分析应采用考虑扭转效应的空间模型。