支撑—异形柱钢框架结构的静力弹塑性分析

简述了Push-over方法的基本原理,并运用ETABS对柱截面积相同、柱形(H形柱,异形柱)不同的支撑—钢框架结构进行弹塑性分析,发现了支撑—异形柱钢框架结构抗震性能优于纯钢框架结构,支撑—异形柱钢框架较支撑—H形柱钢框架弱侧抗侧能力更好等优点。     

屈曲约束支撑与钢框架节点板连接的抗震性能#br# 试验与分析研究

屈曲约束支撑作为耗能减震构件,其与钢框架连接形成屈曲约束支撑钢框架结构体系。然而目前对于屈曲约束支撑与节点板不同连接形式的抗震性能和破坏模式尚缺乏研究。为了获悉不同连接形式对屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能和破坏机理的影响,进行5榀屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的水平低周往复荷载试验,观察试验现象和破坏特征,考察屈曲约束支撑与节点板两端采用销轴连接、螺栓连接、焊接连接和混合连接对钢结构抗震性能的影响,研究屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标,探讨屈曲约束支撑与钢框架节点板转动变形和关键部位的应变规律,分析结构的破坏模式和各构件屈服顺序。结果表明：屈曲约束支撑的芯板先于梁、柱和节点板屈服,试件滞回曲线饱满,表现出良好的抗震性能和延性。文章研究成果以期为屈曲约束支撑钢框架结构设计和应用提供科学依据。     

竹框架结构的小型振动台试验研究

通过一个缩尺比为1∶10的单层单跨框架结构模型的小型振动台试验,研究了竹框架结构中梁、柱连接方式及柱间支撑对其抗震性能的影响,试验结果显示,梁柱连接节点采用榫卯方式增加了框架的刚度,设置柱间支撑可消能减震,设置支撑的方式对提高结构抗震性能更有效。     

偏心支撑钢框架能力设计方法研究

结合国内外偏心支撑钢框架结构的最新研究成果以及相关设计规范的规定,对偏心支撑钢框架结构的性能进行分析,介绍偏心支撑钢框架结构的能力设计方法,对我国规范相对落后的部分进行补充,为工程设计提供一些参考。着重阐述耗能梁段,耗能梁段外的梁、支撑、柱和耗能梁-柱节点的设计,同时总结了偏心支撑钢框架结构设计中应注意的问题。     

节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接钢框架的力学性能和经济性分析

在钢框架结构设计中,提出一种新型节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接方式。为了考察该连接在8度抗震区6层以下钢框架结构的适用性,结合6层工程实例和3层工程模型,对采用节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接和传统箱形柱内隔板式连接的钢框架力学性能和经济性以及单调荷载和循环荷载作用下的连接承载能力做了对比分析。结果表明:对于8度抗震区6层以下钢框架,采用节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接钢框架的力学性能和经济性都优于传统箱形柱内隔板式连接钢框架;节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接在单调荷载和循环荷载作用下的承载能力也略强于传统箱形柱内隔板式连接。     

柱与柱法兰连接对多高层钢框架结构性能影响研究

为了研究装配式钢框架结构柱与柱螺栓连接半刚性节点对纯框架整体结构的影响,采用ANSYS有限元分析软件,对8层2跨钢框架整体结构进行了分析,研究了柱与柱半刚性连接钢框架在风荷载作用下的弹塑性性能,得到半刚性柱与柱连接节点对整体结构力学性能的影响规律。由于柱与柱半刚性连接节点的存在,钢框架在变形性能比刚性连接钢框架有一定提高,同时其侧向位移有所增大。对于柱与柱半刚性连接钢框架,由于柱与柱连接节点的柔性影响,会增大整体框架的梁端弯矩。     

圆钢管框架柱与H形钢梁连接的节点构造研究

对钢框架结构圆管框架柱与H形钢框架梁连接设置外环板的节点进行了有限元计算,分析研究了圆管框架柱与框架梁连接节点设置的外环板形状、宽度、柱壁厚及柱上应力对框架节点区应力的影响,并对影响外环板的宽度取值因素进行了研究,供同类设计参考。     

矩形柱框架、异形柱框架与异形柱框架-剪力墙结构的对比分析

随着建筑业的不断发展,异形柱结构因其平面布置的灵活性得到了广泛应用。结合实际工程,对矩形柱框架结构、异形柱框架结构以及异形柱框架–剪力墙结构的相关计算指标进行了对比分析,并对其混凝土用量和用钢量进行了比较分析。     

箱形节点域连接的工字形柱钢框架抗震性能试验研究

为研究采用箱形节点域与工形柱连接的钢框架结构的抗震性能,对由工字形柱强轴与弱轴方向采用箱形节点域连接的2榀钢框架结构进行了低周反复加载试验。试验结果表明:强轴连接钢框架具有较高的承载能力及良好的滞回性能,破坏时梁端出现塑性铰;弱轴连接钢框架的承载力相对偏低,但具有优于强轴连接钢框架的变形能力,且在弹塑性变形阶段具有与强轴连接钢框架相近的耗能能力,破坏模式与强轴连接基本相同;两榀钢框架的位移延性系数在2~3之间;试验中两榀钢框架的节点域始终处于弹性工作阶段,均未发生屈服。这表明箱形节点域连接属于"强节点域"连接,达到了"强节点弱构件"的抗震要求。箱形节点域连接可以有效减小节点域的剪切变形,采用该连接进行工字形柱钢框架设计时,在抗震设计中可以忽略节点域剪切变形对层间位移的影响。     

装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形影响研究

以某30层装配式斜支撑节点钢框架高层结构为工程背景,对其进行施工模拟分析,得到了装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形的规律。同时研究斜支撑对该30层装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形的影响。研究表明:斜支撑对角柱和中柱的施工模拟竖向变形有较大影响,但是对边柱的影响却有限。     

接建钢结构悬挑梁节点构造设计与施工

针对某既有框架结构建筑,为增加使用面积,采用钢结构与压型钢板组合楼盖体系,对原结构进行接建施工。通过施工难点分析和方案比选,为避免截断原柱钢筋,降低结构强度,通过采用等强代换的方式,确定采用钢抱箍和植螺栓的方式。结果表明,采用该方法能确保与原柱梁节点区连接节点的有效连接,同时也保证了改造后结构的安全性和可靠性。     

国际期刊导读

钢-混凝土组合截面的蠕变效应建模;高温下钢结构梁柱节点的数值分析研究;由栓板连接的变截面梁节点抗弯强度设计方程;用于钢框架结构抗震加固的抗侧移支撑;组合桥梁中剪切型螺钉柱的参数研究和循环疲劳寿命设计;组合节点的抗震性能——抗弯承载力分析。     

世博会上海企业馆复杂空间钢结构设计研究

上海世博会企业联合馆钢结构屋盖采用双向正交正放钢结构空间桁架体系,内设悬挂式剧场和展厅,通过复杂的技术手段和建筑变形,从视觉上传达上海企业联合馆的精神,是上海工业与工业精神的象征。系统介绍了上海世博会企业联合馆结构设计过程,进行了钢框架结构体系与钢框架-支撑结构体系的分析比较,对钢框架柱内力重分布和钢结构节点连接进行了优化设计,并进行了桩基方案比较分析。     

混钢全装配框架结构体系初探

本文提出了一种全装配框架结构——混钢框架结构,其方法是将混凝土梁柱构件用钢构件连接形成框架。针对这种框架结构提出了:混凝土构件与钢构件之间采用套筒转换连接的构造做法,混凝土构件中的钢筋焊于套筒端板上,通过端板传力于钢构件上;混凝土柱与柱采用钢制法兰连接,连接位置可设在楼层中间,该处柱弯矩较小,也方便安装施工;柱与梁连接节点处设置的预埋件采用穿筋方式连接,有利于柱钢筋通过节点区;混凝土柱与混凝土梁之间采用钢梁连接,钢梁连接可采用常规方法,也可采用本文提出的台式连接方法,极大方便施工。以5层框架教学楼为例,采用本文提出的混钢框架进行了抗震设计计算,并与混凝土框架进行了动力特性、变形、计算配筋和用钢量的对比,进而验证了其可行性和经济性。课题组将对本文提出的各种节点进行试验研究,为混钢框架的工程应用提供依据。     

装配式混合框架结构在现代建筑中的应用研究

该文研究装配式混合框架结构在现代建筑中的应用,从结构构造的角度阐述其所使用的预制构件类型、特点以及节点的连接方式。设计装配式混合框架结构的框架梁与框架柱;然后设计一种新型不出筋的开槽连接拼缝构造的叠合板,增加装配的便利性;再设计一种装配式钢-混凝土混合框架结构的组合节点;最后以深圳坪山区实验学校南校区二期项目为例,对建筑结构的梁柱节点承载力、楼板抗震性能进行分析。实验结果表明：装配式钢-混凝土混合框架结构的节点承载力与抗震性能较强,节约了施工成本。     

高层装配式斜支撑钢框架结构设计研究

针对远大S30工程的高层装配式斜支撑钢框架结构体系,分别采用振型分解反应谱法和线性时程分析法对整体结构进行有限元分析,得到了结构在多遇地震作用下的内力和位移响应。进行了结构整体的弹性设计,总结了该结构体系的设计方法。按规范对柱与柱座法兰连接的承载力进行了计算,并通过有限元分析和试验研究进行了节点强度和刚度的分析与验证。对梁柱节点进行了试验,研究其刚度变化规律,提出了采用弹簧单元在整体结构中建立节点简化分析模型的方法。研究结果表明：该体系中轻型钢楼梯对整体刚度的影响可以忽略,计算时可不建模分析;结构抗震性能满足现行规范要求,结构侧向变形曲线介于框架结构和剪力墙结构变形曲线之间;斜支撑降低了节点区的应力,增大了结构体系刚度,起到了减小柱计算长度、增强梁柱节点和柱与柱座连接的作用;柱与柱座法兰连接设计既满足设计强度要求,又实现了柱的刚性连接,保证了柱承载力和刚度的连续性。     

有支撑的钢管混凝土柱框架节点性能研究现状综述

钢管混凝土柱提供很好的轴向刚度和承载能力,支撑体系则可满足侧向刚度的要求,故有支撑的钢管混凝土柱框架结构体系是一种经济有效的抗震结构。近10年来,许多学者以有支撑的钢管混凝土柱框架节点为研究对象,对其受力性能等方面进行了广泛的研究。阐述了有支撑的钢管混凝土柱框架节点性能的研究现状,提出该类型节点设计的关键问题;讨论不同的节点形式对其性能的影响,以及分析了节点板穿透式连接方式的有支撑钢管混凝土柱框架节点的数值模拟和试验的相关研究成果。从理论与试验的角度对节点性能进行总结,提出目前研究中存在的问题,以促进有支撑的钢管混凝土框架结构得到更深入地研究。     

探讨异形柱框架结构的设计

以某住宅建筑采用的异形柱结构设计为例,介绍了异形柱框架结构的设计特点和结构布置的设计原则,以及异形柱框架结构的计算方法,从异形框架柱和梁柱节点两方面阐述了主要构造措施,以期提高异形柱框架结构的设计水准。     

防屈曲约束支撑对异形柱框架结构抗震性能增强作用的试验研究

对两榀有无人字形防屈曲约束支撑的异形柱框架进行拟静力试验,研究防屈曲约束支撑异形柱框架结构的破坏形态、滞回特性、承载能力、延性性能、耗能能力等抗震性能指标。结果表明:人字形防屈曲约束支撑异形柱框架的滞回曲线呈现梭形,无撑异形柱框架的滞回曲线有明显捏拢现象,人字形防屈曲约束支撑可以使框架各层延性系数分布更加合理;有撑框架与无撑框架结构相比,有撑框架初始整体刚度提高了53.49%,极限荷载提高了1.50倍,整体极限位移角增大了近3倍。防屈曲约束支撑推迟了梁柱节点塑性铰的产生时间,改变了异形柱框架的屈服机制,使结构发生两阶段屈服,基于此提出了以人字形防屈曲约束支撑达到屈服时作为有撑异形柱框架结构的屈服点,以期更好地反映结构的抗震性能,更符合有撑框架的实际屈服机制。防屈曲约束支撑使异形柱框架结构累积损伤程度减轻,屈服阶段至破坏前,组合结构黏滞阻尼系数基本稳定在0.21左右,没有出现大幅度降低。     

改良型梁柱节点用于D型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

偏心支撑框架结构体系是一种非常适合强震地区的抗震结构体系。D型偏心支撑钢框架结构是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,其耗能梁段与柱直接相连,为了满足梁端抗弯承载力的设计要求和保证耗能梁段充分发展剪切塑性变形,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施。利用ANSYS有限元程序,针对传统节点比较分析了两种改良型梁柱连接节点的D型偏心支撑框架。分析结果表明,改良型节点的D型偏心支撑将耗能梁段外移不与柱直接相连,有良好的强度、刚度,不仅可以使剪切屈服的区域远离梁翼缘焊缝,而且可以放松钢柱对梁端部的变形约束,从而提高整个耗能梁段的耗能能力。