预应力巨型支撑-钢框架结构抗侧移性能研究

在当前的工程建设中,预应力钢结构以其技术先进、经济合理、安全适用,应用前景广阔.本文利用有限元分析软件SAP2000研究对比了预应力巨型支撑-钢框架结构与纯钢框架结构、巨型支撑-钢框架结构的抗侧移性能;从集中荷载模式和均布荷载模式两方面对预应力巨型支撑-钢框架结构的侧移模式进行了分析;并运用数值模拟手段研究了支撑的预应力与结构抗侧刚度的关系等关键问题,并得出了相应的结论,可为预应力巨型支撑-钢框架结构的设计和加固提供一些参考依据.     

预应力巨型支撑—钢框架结构拉索预拉力取值准则的试验研究

基于纯钢框架结构及钢框架—支撑结构的受力特点,提出新的结构形式———预应力巨型支撑—钢框架结构体系。制作缩尺模型,以试验研究该新型体系中拉索预拉力取值准则及结构侧移模式。试验表明:预应力巨型支撑—钢框架结构中,拉索预拉力以"受压最大的拉索在外部荷载作用下剩余拉力接近于零"为确定准则;预应力巨型支撑—钢框架结构侧移模式具有弓形特征。     

预应力巨型支撑-钢框架结构拉索预拉力取值准则试验研究

基于纯钢框架结构及钢框架-支撑结构的受力特点,提出新的结构形式一预应力巨型支撑-钢框架结构体系。制作缩尺模型,以试验研究该新型体系中拉索预拉力取值准则及结构侧移模式。试验表明:预应力巨型支撑-钢框架结构中,拉索预拉力以"受压最大的拉索在外部荷载作用下剩余拉力接近于零"为确定准则;预应力巨型支撑-钢框架结构侧移模式具有弓形特征。     

多层预应力巨型支撑-钢框架结构拉索初拉力预估研究

基于纯钢框架结构及钢框架-支撑结构的受力特点,提出新的结构形式——预应力巨型支撑-钢框架结构体系.从理论上分析预应力巨型支撑工作机理,基于此,提出拉索初始预拉力准则,通过数值模型研究巨型支撑变形的预估方法,进而建立初始预拉力的确定理论.认为预应力巨型支撑初始预拉力以“在外部作用下,受压预应力巨型支撑剩余拉力接近零”为准...     

拉索参数对预应力巨型支撑-钢框架结构弹塑性的影响

为研究拉索参数对预应力巨型支撑-钢框架结构的弹塑性性能的影响,通过改变拉索直径及预拉力,采用Pushover分析法进行静力推覆对比分析。结果表明:拉索预拉力上下浮动20%,对结构极限承载力和抗侧刚度产生的影响很小。拉索直径上下浮动20%,对结构极限承载力和抗侧刚度产生了可观的变化,结构抗侧刚度变化量与之呈正比关系。     

拉索直径对预应力巨型支撑-钢框架结构抗侧性能的影响

通过有限元建模分析,研究了拉索直径对预应力巨型支撑-钢框架结构抗侧移性能的影响;着重研究了拉索直径、预拉力和最大层间位移这几个参量之间的相互关系,并推导了最大层间位移关于拉索直径的拟合公式。经算例验证,该公式具有较好的适用性和精度。文章的相关研究结论可为预应力巨型支撑-钢框架结构拉索直径的优化提供参考依据。     

钢框架柱间支撑侧移刚度简化计算及程序设计

针对GB 50017—2003钢结构设计规范相关规定,给出了柱脚铰接时各种常见支撑形式的侧移刚度的简化计算方法,同时使用SAP2000建立多组模型对计算结果进行验证,结果表明简化计算方法的结果与SAP2000计算结果吻合,可以用于工程设计。     

巨型钢框架预应力复合支撑体系中复合支撑内力调平方法研究

为了消除巨型柱与支撑连接处的剪力突变,提高巨型柱的受力性能,提出了在竖向均布荷载和水平荷载作用下的复合支撑内力调平方法。以巨型钢框架预应力复合支撑体系为例,通过改变支撑预应力初始取值、支撑截面等参数来实现复合支撑水平方向内力的平衡,连接处巨型柱没有发生剪力突变,验证了调平方法的正确性。研究表明:在竖向均布对称荷载作用下,通过调节拉索初拉力可实现复合支撑内力调平;在反对称水平均布荷载和集中荷载作用下,通过改变拉索截面面积可实现复合支撑内力平衡。     

框架结构底层侧移计算

框架结构在水平荷载作用下的侧移计算,常用修正反弯点法(亦称“D”值法)。此法计算框架结构底层侧移往往误差较大。本文提出另一种计算方法,使用简便,且精度较高。文中还附有计算程序,供设计人员参考。     

多层框架结构侧移近似计算

对于高框架－－剪力墙结构在水平荷载作用下的协同工作及相互作用,作者曾提出一种采用连续化方法对其内力分配及侧移的计算方法。现进一步将其推广应用到以框架在水平荷载作用下的侧移计算分析中。     

钢框架结构的优化设计研究

近年来,工程结构复杂性日益增加,人们对结构的安全性和可靠性要求也日益提高,以往传统设计方法已远远不能满足要求,迫切需要一个准确性好、效率高的新的设计方法出现。各种信息集成技术、设计技术相继出现使以上要求成为可能,其中最基础的方法是有限元分析和优化设计。论文主要结合数学规划方法与有限元法,以计算机为工具,对钢框架结构的优化设计进行了研究,并提出了基于整体优化策略的非线性抗震设计,以期通过提高设计效率,实现建筑材料的合理使用和工程造价的有效降低。     

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。     

高层箱型柱制作工艺

随着钢结构的广泛应用,箱型柱作为钢结构框架柱主体已是大势所趋,它具有安装方便、自重轻、美观、结构牢固、制作快捷等优点。合理的箱型柱制作工艺可减少不确定因素的影响,确保工程有序进行。本文结合超高层建筑甘肃会展中心五星级酒店工程的生产实际,介绍了箱型柱的整体制作流程,包括下料、组立、焊接等工序的工艺要领,供相关工程参考。     

多层钢框架结构强度折减系数研究

结构强度折减系数是基于强度抗震设计法中确定设计地震作用的关键。我国现行《建筑抗震设计规范》[1](GB 50011—2010,简称《规范》)对不同的结构体系采用单一的强度折减系数,不尽合理。在已有强度折减系数方法基础上,提出了以中震位移限值为极限位移的改进间接确定强度折减系数方法,将其应用于钢框架结构强度折减系数中,并与直接强度折减系数方法进行对比分析,验证了此方法的有效性和准确性,研究表明钢框架结构强度折减系数不受建筑层数的影响,其强度折减系数接近于4。     

钢框架半刚性连接研究综述

概述了近年来国内外研究钢结构梁柱半刚性连接的各种方法,并对半刚性连接的特性（弯矩-转角关系）进行了分析。主要侧重于半刚性连接的特性及其计算模型,并分析了各种模型的优缺点。     

连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响

用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元,提出了一种新的平面杆系钢结构动力分析计算模型。通过对杆单元的转角位移方程进行修正,推导了这种计算模型的结构刚度矩阵,提出了钢框架结构弯剪型层模型考虑杆端转角后的结构侧移刚度计算方法,分析了连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响。算例结果表明：连接的半刚性对结构动力性能的影响非常大,不容忽视。     

双协调自由界面模态综合方法在框架结构上的应用研究

本文研究双协调自由界面模态综合方法,并将其运用于土木工程结构中。首先介绍了双协调自由界面模态综合方法的基本思路和公式推导,进而提出了相应的模态截取准则。最后,通过一个11层的框架结构进行数值模拟。数值模拟分析结果验证了双协调自由界面模态综合方法在土木工程结构上应用的可行性,进一步通过算例对比,证明了本文提出的双协调自由界面模态综合方法的模态截取准则的正确性,为今后大型结构子结构研究方法提供了必要的理论基础。     

改进塑性铰法在钢框架高级分析中的应用

改进塑性铰法是一种简化的高级分析方法。该方法能够考虑结构及构件的二阶效应、几何缺陷和残余应力等多种非线性因素的影响,还可以考虑连接的半刚性性能。改进塑性铰法已可用于平面钢框架的高级分析和设计,对空间钢框架的高级分析尚有待发展。详细介绍了实用的改进塑性铰法对各种非线性因素的处理办法,及平面框架分析向空间框架分析扩展的实用方法,并讨论了当前改进塑性铰法高级分析亟待解决的问题。     

填充节能复合墙板钢框架结构的抗震性能

为了获悉节能复合墙板与H形钢框架在地震作用下的受力性能与破坏机理,进行了8榀足尺填充节能复合墙板钢框架结构的低周反复荷载试验。详细分析了破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等。利用ABAQUS程序建立了填充节能复合墙板钢框架结构的有限元分析模型,进行了结构非线性全过程受力分析;该模型考虑了材料本构关系模型和复杂接触模型。试验结果验证了有限元分析的准确性。研究表明,填充节能复合墙板钢框架结构有良好的抗震性能和延性;墙板连接方式和墙板厚度是影响结构承载力和刚度的主要因素;建立的有限元模型可以用于填充节能复合墙板钢框架结构的数值分析;采用的螺栓连接方式较好地实现了节能复合墙板与钢框架在地震作用下的协同工作。