高层钢框架结构抗震设计最佳刚度分布研究

通过对5种不同刚度分布的18层多质点系模型及其消能减震结构模型进行弹塑性时程分析,从地震响应和能量耗散的角度,讨论它们的抗震性能,并得出侧移刚度为Ai分布时最佳。建立18层空间钢框架计算模型,利用推覆分析法使楼层侧移刚度大致满足Ai刚度分布,得出结构层数比与梁柱线刚度的分布规律。对该算例模型及其相应的多质点系模型进行地震响应时程分析,并与理想Ai刚度分布多质点系模型的地震响应值对比,研究表明实际结构中刚度为Ai分布是有效可行的。     

基于最佳侧移刚度分布的钢框架结构抗震设计方法

以罕遇地震作用下建筑各楼层累积塑性变形倍率相等为目标,基于钢框架结构的最佳侧移刚度分布和最佳截面惯性矩分布,提出多层钢框架结构的抗震设计方法,给出其设计步骤。以7层框架结构为例介绍该设计方法,在此基础上,利用弹塑性时程分析方法和能量法对结构进行抗震性能分析,考察本文提出抗震设计方法的可靠性。研究结果表明,符合最佳侧移刚度分布的多层钢结构在罕遇地震作用下的各楼层累计塑性变形倍率和能量分布较为均匀,具有较传统钢框架结构更优的抗震性能。     

多高层钢框架结构截面最佳剪切和弯曲刚度分布确定及验证

以多高层钢框架结构在地震作用下的层间剪切变形角和弯曲变形角变化率为目标,探讨多高层钢框架结构截面最佳剪切和弯曲刚度分布。将建筑结构简化为竖向悬臂杆,地震作用简化为倒三角形分布荷载。设定悬臂杆沿高度方向层间剪切变形角和弯曲变形角变化率处处相等,反算出悬臂杆截面剪切和弯曲刚度分布,并定义为截面优化剪切和弯曲刚度分布。建立6层钢框架结构算例模型试算,依据截面优化刚度分布公式确定各层的剪切刚度和弯曲刚度;进行弹性时程分析,计算各层的剪切变形角和弯曲变形角变化率;并对刚度进行修正,修正后的截面刚度分布定义为截面最佳刚度分布,验证截面最佳刚度分布理论的合理性。     

钢框架结构基于位移的抗震设计方法

与传统基于力的抗震设计方法相比,基于位移的抗震设计方法更易于实现基于性能的抗震设计.在若干文献的基础上,提出了一种钢框架结构基于位移的抗震设计方法.该方法建立在钢框架结构屈服位移可由几何尺寸确定的基础上,然后根据结构的性能水平确定其目标位移(即极限位移),计算相应的延性系数,采用相应的折减弹性谱,据此计算出结构的设计基底剪力,然后对钢框架结构进行刚度设计和承载力设计.算例分析表明,钢框架结构基于位移的抗震设计方法安全可靠,便于操作,而且还能够实现钢框架结构在不同性能水平下的抗震设计.     

耗能减震钢框架结构抗震设计方法研究

介绍了一种基于反应谱法的安装软钢阻尼器钢框架结构抗震设计方法,为说明其有效性,给出一设计实例。以SAP2000软件为计算工具,对算例结构进行了静力弹塑性分析,并采用能力谱方法证明本抗震设计方法合理有效、简单实用、便于操作。     

美国钢框架结构抗震设计方法介绍

介绍了按美国规范进行钢框架抗震设计的要求与具体方法 ,重点介绍了缩小梁截面框架节点的设计 ,并结合工程设计实例详细地介绍了框架梁、柱、节点的计算过程 ,以供参考。     

直接基于位移的钢框架结构抗震设计

结合我国建筑结构抗震设计实际,将钢框架结构性能划分为正常使用、生命安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化;以框架侧移曲线为基础,将多自由度体系转化为等效单自由度体系,导出了相应等效参数,并根据其性能水平确定出结构的目标位移。在此基础上,对五层两跨平面钢框架进行了基于位移的抗震设计,分析表明:本文指出的直接基于位移的抗震设计方法简便高效、结果精确,能够控制结构在不同性能水准下地震作用的性能。     

钢筋混凝土框架结构基于能量抗震设计方法研究

针对基于能量抗震设计方法在钢筋混凝土（RC）框架结构中的应用进行研究。总结现有能量抗震设计方法研究进展,指出在控制罕遇地震作用下结构耗能机制的基础上确定构件累积滞回耗能需求是落实该方法的关键。通过大量RC框架结构算例的弹塑性分析,提出基于“强柱弱梁”耗能机制下RC框架梁、柱构件累积滞回耗能需求的计算方法,包括：总累积滞回耗能在框架梁和框架柱的分配和沿楼层高度的分布以及在同一楼层的分布。在此基础上,结合梁柱构件的承载力和变形需求,进行梁柱构件的耗能损伤评价,并据此实现基于能量抗震设计。通过1个4层框架结构的算例说明所建议的基于能量抗震设计方法在RC框架结构的具体应用。结果表明,所建议方法的构件耗能需求计算结果与时程分析结果吻合较好,且偏于安全。     

多高层钢结构最佳侧移刚度分布与最佳截面惯性矩分布研究

以多高层钢结构在罕遇地震作用下各层的累积塑性变形倍率相等为目标,探讨了多高层钢结构的最佳侧移刚度分布和最佳截面惯性矩分布.建立6层、9层、12层钢框架结构算例模型,利用时程分析法对其进行动力弹塑性时程分析,计算出算例模型各层的累积塑性变形倍率.不断调整算例模型各层的侧移刚度,使算例模型在地震作用下各层的累积塑性变形倍率...     

基于位移的框架结构抗震设计方法

介绍了结构抗震理论的发展历程和相关的研究理论,着重以基于位移的抗震设计理论为基点,给出了实现“三水准”的两阶段设计方法,实践证明：这种设计方法遵照国家的建筑设计规范,计算简单,可以在工程中得到广泛推广。     

基于Pushover方法的新型钢框架内填桁架结构抗震性能研究

本文提出了一种新型抗侧力结构体系-钢框架内填平行弦桁架结构,应用有限元软件SAP2000对6层钢框架和不同形式钢框架内填钢桁架进行了静力弹塑性分析,对比了结构的顶点位移、基底剪力、结构性能点的指标及塑性铰发展情况。通过对比发现,钢框架内填平行弦桁架以后,结构刚度和承载力增强,且桁架首先破坏,充分起到抗震设防第一道防线的作用,并且从中比对出较为合理的内填桁架形式,为该结构体系的进一步研究提供理论依据。     

填充墙刚度对框架结构抗震性能影响研究

文章通过SAP2000软件对5层框架结构进行建模,计算其模态周期与PKPMV4.1软件计算值进行对比,验证两者模型具有可比性.在此基础上,通过SAP2000模型,进行小震作用下的地震反应,与PKPM软件的计算结果对比,研究发现PKPM在计算层间位移角时是偏保守的.通过SAP2000对竖向不均布置的填充墙框架结构进行Pushover非线性分析,发现竖向不均匀布置填充墙会改变框架结构内力和位移以及塑性铰的出铰顺序和发展情况,严重影响了结构的抗震性能.     

考虑楼梯刚度影响下框架结构的地震响应分析及设计建议

新版抗震规范强调了楼梯对于结构的重要性,为了分析楼梯对框架结构抗震性能的影响,应用MIDAS/Gen 软件通过对比有无楼梯参与整体结构计算分析,得到了楼梯对整体结构自振特性结构整体反应,以及楼梯构件自身的地震响应。由此更准确地得出地震作用下结构与构件的破坏部位及形式,也对结构设计及加固工作具有参考作用.     

基于新规范的钢筋混凝土框架抗震性能评价

国家设计标准GB50010-2002和GB50011-2001对上届规范条文做了较大调整。为了了解新标准在抗震规定方面的有效性,按新规范设计8度区二级、9度区一级典型钢筋混凝土框架结构。通过对结构进行设防烈度地震和罕遇烈度地震作用多波输入下的非线性动力时程反应分析,考察了基于新规范设计的钢筋混凝土框架结构的能力设计措施所能达到的弱梁强柱控制效果,和我国8、9度区框架结构能力设计措施的抗震有效性,分析结果可供设计和规范局部修订参考。     

同时附加位移和速度相关型阻尼的钢框架结构设计方法研究

在地震作用下,多高层钢框架结构主要发生剪切型变形,下部楼层相对位移较大,故应在下部楼层附加位移相关型阻尼器(如金属阻尼器).下部楼层附加金属阻尼器后对结构进行地震反应时程分析,可知上部楼层的层间速度明显大于下部楼层,因而可以在上部楼层附加速度相关型阻尼器(如黏滞阻尼器),如此就得到同时附加位移和速度相关型阻尼的钢框架消能减震结构.本文通过数值分析首先阐明同时附加位移和速度相关型阻尼的设计思想以后,介绍了基于等效线性化理论和减震性能曲线的消能结构设计方法,并利用此方法研究了结构同时附加金属阻尼器和黏滞阻尼器的消能减震结构设计方法.结果表明,该结构减震效果比仅附加金属或仅附加黏滞阻尼结构的减震效果要好.     

偏心支撑钢框架延性抗震设计探讨

偏心支撑钢框架结构体系是一种非常适合强震地区的抗震结构体系.国内外许多高层建筑采用了该结构体系,尤其在美国与日本的高地震烈度地区.国内外现行规范对该体系的设计均未能充分体现其良好的延性与耗能能力,但只有通过结构的延性设计才能使结构真正具有耗能能力.本文从不同支撑类型的刚度、高跨比、延性和双重体系探讨了支撑类型的选择与布置形式,分析了耗能梁长度与截面设计以及耗能梁与支撑、柱的连接形式对偏心支撑钢框架结构体系延性和耗能能力的影响,提出了偏心支撑钢框架结构体系延性抗震设计的建议与思路,为规范修订和工程应用提供一些参考.     

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计探究

为适应社会发展的脚步,满足民众的实际需求,工程建设企业正不断寻求新型的建筑设计方案和施工方案,多层钢结构模块和钢框架复合建筑结构建设模式应用,以实际的工业园区建设为例,分析研究建筑多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构的设计要求和具体施工技术应用方案,通过一系列数据研究和对比,分析多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构技术要求...     

混凝土框架结构抗震设计探讨

加强结构薄弱部位的抗震能力,是提高结构整体抗震性能的有效手段。本文通过对混凝土框架结构抗震特性及震害分析,认为框架结构的薄弱层在底层,建议框架底层设计为加强层,抗震等级提高一级。框架底层柱既是结构抗倒塌的关键构件,也是薄弱构件,加大其截面及提高混凝土强度等级,不仅提高了柱本身的抗震承载能力,还可以减少整体结构的侧移变形。框架最薄弱的部位在底层柱的上下端,在其部位增加抗剪斜筋,可以防止柱端过早出现斜裂缝。在底层室内地面处双向设基础系梁,锁定框架上部结构嵌固在基础系梁顶,这样可以控制底层的层高,减小底层柱高,是加强框架薄弱层及薄弱构件抗震能力的有效措施。     

钢结构厂房框排架结构设计

本文结合实例设计过程,阐述了钢结构厂房结构设计中的框排架结构.即底下是框架结构、上层是排架结构的设计过程.     

地震作用下钢楼梯对钢框架结构抗震性能影响研究

随着钢结构在现代建筑的广泛应用,人们往往忽略了地震作用下钢结构楼梯在钢框架结构体系中的影响。为了探究钢楼梯对钢框架结构抗震性能的影响,本文利用大型有限元分析软件ETABS建立计算模型,选择主要的控制参数结构周期、位移角、底层剪力和楼梯受力作为研究对象。计算分析表明,钢结构楼梯对整体钢框架结构提供了一定的刚度,在地震作用下,应将钢楼梯的"释放效应"理念应用到未来钢结构抗震设计概念中,以此达到抗震性能设计要求。