含少量剪力墙RC框架结构弹性层间位移角限值研究

根据已有的试验资料并结合现有的结构设计分析方法,提出了含少量剪力墙RC框架结构的弹性层间位移角限值为1/800的参考建议。     

钢筋混凝土异形柱框架结构层间位移角限值研究

对钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能的研究尚未形成一致的结论。通过对现有研究成果的比较可以发现,这类结构的变形能力介于钢筋混凝土矩形柱结构和剪力墙结构之间,其弹性层间位移角限值应以控制填充墙的墙面裂缝贯通为判断标准,弹塑性层间位移角的取值应当既有一定的保证率,又要符合工程实际,建议取1/75比较合适。     

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。     

含少量抗震墙的RC框架结构位移限值探讨

基于位移的抗震设计是实现基于性能的抗震设计的最有效途径,我国规范对不同结构、不同抗震等级的建筑提出了相应的位移限值.但是随着人们对建筑功能的要求提高,含少量抗震墙的框架结构越来越多,此类结构的层间位移控制限值问题一直困扰着结构工程师.文中以实际工程计算为例,探讨了如何分类含少量抗震墙的框架结构,建议此类结构在多遇地震作用下,可以允许抗震墙出现一定的开裂,其抗侧刚度出现一定退化.结合ABAQUS有限元分析软件得到的剪力墙刚度退化规律,利用ETABS有限元分析软件对少墙框架结构进行整体分析,提出了此类结构的层间位移角的控制方法.     

少剪力墙框架结构在多遇地震下的抗震性能计算分析

纯框架结构的整体侧向刚度较小,在强烈地震作用下侧向变形大,易造成结构整体倒塌破坏。从增加结构整体冗余度的角度出发,考虑添加少量钢筋混凝土剪力墙来提高框架结构的整体抗倒塌能力。并对添加少量剪力墙的各种布置方式及数量进行分析比较,得出可行的平面布置形式及其对框架结构变形形态的影响。分析增设少量剪力墙在多遇地震作用下对框架结构弹性层间位移角的改善情况,在此基础上,进一步得出承担不同倾覆力矩比例的墙体与弹性层间位移角的对应关系。     

某高层住宅层间位移角计算分析

对风荷载较大的海南地区某高层住宅进行了弹性层间位移角计算,提出了风荷载作用下,层间位移角的具体控制措施,对比分析了不同措施下,结构刚度提高幅度以及对建筑功能的影响程度,供类似设计参考。     

型钢混凝土剪力墙基于性能的有害层间位移角限值研究

剪力墙结构在地震作用下墙肢底部塑性发展区的高度并不一定等于结构层高,若以塑性发展区的转角限值作为剪力墙结构的层间有害位移角限值,可能导致不准确的结果。本文提出在计算型钢混凝土剪力墙层间有害位移角限值时,应考虑层高与墙肢长度比值的影响。根据型钢混凝土剪力墙的损伤破坏特征及抗侧承载力下降程度,提出其抗震性能等级的划分方法。结合经过验证的三维有限元模型分析,得到不同性能等级的型钢混凝土剪力墙有害层间位移角的限值。分析了不同设计参数对不同性能等级的型钢混凝土剪力墙位移角限值的影响,并拟合位移角限值的计算公式。得到了不同性能等级位移角限值的统计特征值,为型钢混凝土剪力墙结构基于性能的抗震设计与分析提供参考。     

BRB应用于混凝土框架的弹性层间位移角限值与设计建议

BRB钢支撑即屈曲约束支撑,因其具有承受轴向压力不会发生屈曲、受拉与受压承载力相当、滞回曲线饱满、耗能能力和低周疲劳性能良好等优点,在美国、日本及我国台湾等地区的建筑结构中应用较广.混凝土框架结构,是一种常见的建筑结构形式,其设计简单,施工方便,但是框架结构的抗侧刚度低,在罕遇地震下容易发生较大的侧移甚至是倒塌,而将BRB应用于混凝土框架结构,组成的框架-支撑结构体系,可以很好地解决这一问题.然而现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对钢支撑-混凝土框架的层间位移角限值的规定不尽合理,本文从结构抗震的性能目标出发,对BRB钢支撑-混凝土框架的弹性层间位移角限值进行了研究,并提出了BRB在混凝土框架结构应用中的设计建议.     

楼梯对多层RC框架结构抗震性能影响分析

传统的钢筋混凝土(RC)框架结构设计在进行内力分析时,对楼梯做了简化处理。没有将楼梯构件作为结构的一部分参与整体计算,导致计算结果与结构实际受力状态有差异。为了探讨楼梯对框架结构抗震性能的影响,设计了两个多层RC典型框架。利用PKPM、SAP2000有限元分析软件进行了内力分析、模态分析。研究结果表明:楼梯会增加结构的抗侧刚度;动力作用下,考虑楼梯的影响,结构的剪力增加,最大水平位移减小,振型发生变化。     

钢筋混凝土高层建筑在风荷载作用下最大层间位移角限值的讨论与建议

分析了我国JZ 102—79,JGJ 3—91,JGJ 3—2002,JGJ 3—2010等历次高规关于高层建筑结构层间位移角规定限值的演变过程,对影响楼层结构层间位移角计算结果的各种因素,如风荷载取值、是否考虑结构重力二阶效应、是否考虑地下室、计算模型中一些假定和结构构件刚度折减系数等进行了讨论。在分析结构中上部楼层的层间位移角大部分是由结构构件底端转动引起的非受力位移组成的基础上,提出了各类高层建筑风荷载作用下最大层间位移角限值取1/500的建议,并提出当采用阻尼器等减振措施满足舒适度要求时或考虑地下室竖向构件变形时层间位移角限值可适当放松的合理建议,可供规范修订和工程设计参考应用。     

钢筋混凝土框架结构层间位移与构件变形关系研究

基于课题组已完成的钢筋混凝土3层3跨平面框架低周反复加载试验,以边(中)节点区域作为重点研究对象,分析了梁柱组合体中各种非线性局部变形引起的侧移在结构总层间变形中所占比例的变化规律。在此基础上,建立了构件局部变形与结构层间位移的转换关系。研究结果表明:对于发生"梁铰"破坏机制的框架结构,梁端转动对节点剪切变形的影响大于柱端转动,梁柱组合体作为整体共同承担结构的塑性变形;当结构整体位移角满足相应性能水平限值时,局部构件的变形仍有可能超限,简单利用单个构件的变形代表结构整体的变形是不合理的;对于破坏形式为"梁端弯曲破坏"的框架子结构,随着损伤加剧结构进入非弹性阶段后,梁变形成为层间位移的主要成分,柱变形引起的层间位移所占比例次之,节点剪切变形引起的层间位移所占比例最小;通过弹性理论分析,在塑性阶段引入塑性折减系数,推导建立的构件局部变形与结构层间位移转换关系式具有相对较高的精度,计算结果与试验实测数据基本吻合。     

Influence of a subway station on the inter-story drift ratio of adjacent surface structures

The existence of a subway station changes the original site conditions, local ground motions and, as a consequence, the seismic response of adjacent buildings. The paper investigates the effects of the Zhujiang Road subway station in Nanjing, China, on the response of buildings close to the station, when subjected to an earthquake with a probability of exceedance of 10% in 100 years. The shape and magnitude of the inter-story drift ratio (IDR) of buildings placed at different distances from the station are investigated using the generalized inter-story drift spectral analysis, in which structures are represented as combined shear–flexural beams. The analysis shows that there are two key factors that affect the response of buildings in the presence of an underground structure: the fundamental period of the building and the distance between the building and the station. Comparisons of the IDR of buildings obtained when the underground structure is included in the calculations and when it is not, indicate that the errors increase as the distance of the building to the subway station decreases, in particular for buildings with short fundamental periods. It is observed that the presence of the subway station increases the flexural deformation demand of short period structures, while for long-period structures, the subway station increases the shear deformation demand.     

钢框架考虑二阶效应的层间侧移限值取值及可靠度分析

分析钢框架结构时考虑二阶效应,得到的截面内力及位移通常比采用一阶分析方法计算的结果偏大。对于承受相同荷载、具有相同几何条件的结构,如采用一阶分析方法计算得到的位移满足现行规范的水平侧移限值,但采用二阶分析方法后不一定满足该侧移限值的规定,因此在规范中补充有关二阶分析时侧移限值的相关规定尤为必要。针对钢框架结构考虑二阶效...     

基于易损性的RC空间框架填充墙结构连续倒塌能力分析

为研究填充墙对RC空间框架抗竖向连续倒塌能力的影响,对一栋6层双跨RC框架结构采用OpenSees有限元软件进行了建模,利用集中塑性的beamWithHinges单元模拟填充墙的性能。考虑到结构的不确定性,在有限元模型的基础上采用改进的拉丁超立方体抽样法获得了性能不同的100个纯框架结构和100个框架填充墙结构,并采用PDA方法和竖向IDA方法对取得的样本进行了易损性分析和对比。分析结果表明：填充墙提高了框架结构的抗倒塌能力,发生连续倒塌概率相同的情况下,框架填充墙结构的承载能力要比纯框架结构的高10%~20%。此外,两种分析方法对纯框架结构的抗连续倒塌能力分析差别较小,而对于带填充墙的框架结构,PDA方法计算结果则偏于保守。     

关于框架加少量剪力墙结构抗震设计的探讨

通过对框架加少量剪力墙结构层间位移角的分析,指出层间位移角的控制应采用分级控制值,即层间位移角的控制值根据剪力墙所承担的地震倾覆力矩的比值来确定,为框架—剪力墙结构的抗震设计提供了参考。     

钢筋混凝土剪力墙构件地震损伤性能试验

为了研究剪力墙的地震损伤和基于位移的抗震性能设计,对7片不同设计参数的钢筋混凝土剪力墙构件进行了低周反复加载试验,记录了构件各损伤阶段的变形和裂缝宽度。根据试验结果,对比研究了轴压比、边缘构件配箍率、截面形式对剪力墙构件延性、承载力、变形特点和地震损伤的影响规律。研究结果表明:随着轴压比增大,构件承载力增大,剪切效应增大,延性降低,残余裂缝率减小;随着变形的增大和损伤加剧,构件剪切效应增强;工字形截面构件剪切效应更明显,裂缝开展较慢。     

新型RCS组合结构层间位移角限值研究

为研究新型RCS组合结构的抗震性能,采用sap2000有限元软件对新型RCS组合结构进行了非线性地震反应分析,并将分析结果与组成新型RCS组合结构的核心构件-焊接环式复合箍筋约束高强混凝土柱的拟静力试验结果进行了比较分析。结果表明:新型RCS组合结构具有良好的抗震性能,其在地震下的破坏机制为"梁铰"破坏形式,并给出了建议的弹性及弹塑性层间位移角限值,建议取值为:弹性位移角限值为1/500,弹塑性位移角限值为1/50,可为新型RCS组合结构的抗震设计提供参考。     

预制RC框架内嵌带竖缝剪力墙结构抗震性能研究

为研究预制钢筋混凝土框架内嵌带竖缝剪力墙(PRCFW)结构的抗震性能,对2个单跨两层、缩尺比为1∶2的PRCFW试件进行了拟静力试验研究。考察了PRCFW结构的变形和延性、滞回耗能能力、承载力及刚度退化等性能,分析了框架与内填墙之间的抗剪连接件对结构整体性能的影响。试验结果表明：在加载过程中,设计的抗剪连接件性能可靠,未发生疲劳剪断或锚固破坏;内填墙设置竖缝对PRCFW结构的初期刚度影响较小;进入屈服段后,预制竖缝阻碍了斜裂缝的发展和贯通,缝间墙段以弯曲变形为主,承载力和刚度退化缓慢,使结构整体具有良好的延性和耗能能力。不同轴压比下的框架柱和现浇节点基本完好,破坏主要发生在内填墙和梁端。结合试验和分析结果,提出了PRCFW结构在工程设计时的若干补充计算及构造措施建议。     

基于构件性能的区域RC框架结构地震损伤预测

为达到区域震损预测方法中评估精度与计算效率的平衡,本文提出了一种基于构件性能的区域RC框架结构地震损伤预测方法。利用基于构件变形的抗震性能评估体系及机器学习算法,构建结构几何特征参数、设计特征参数与结构震损程度之间的非线性关系。对比了8种机器学习算法的评估效果及泛化能力,提出了高效的区域结构震损预测方法。最后,以广州市某住宅区为例,通过无人机技术提取区域结构的几何特征参数,实现了区域RC框架结构震损预测全过程。结果表明：本文提出的方法能够高效预测区域结构各构件的性能状态分布,并直观呈现区域结构的性能水准。本文为区域RC框架结构的震害预测提供了有效的方法和重要的应用案例。