广州天王中心大厦弹塑性地震反应分析

本文对采用巨型框架结构的广州天王中心大厦进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析。将整体结构划分为两个子结构,对每一子结构分别采用平面协同模型进行静力弹塑性分析,得到层剪力-层间位移四折线骨架曲线和塑性铰分布。塑性铰分布表明结构符合“强柱弱梁”的原则。将两个子结构用刚性楼板连接,对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析。计算结果表明,结构能满足大震不倒的设防要求。     

某防屈曲支撑框架结构弹塑性时程分析

结合现行国家规范与规程,采用弹塑性时程分析方法,对某防屈曲支撑框架结构进行抗震分析,探讨该类结构在罕遇地震作用下的动力响应。重点讨论了在罕遇地震作用下结构的基底剪力、剪重比、层间位移角、构件塑性发展过程以及防屈曲支撑滞回耗能特性。计算结果显示,结构X向顶点最大位移为655mm,最大层间位移角为1/111;Y向顶点最大位移为745mm,最大层间位移角为1/103,均满足抗震规范的相关要求。动力弹塑性分析结果显示,无论从杆件塑性铰出现情况,还是从杆件的地震响应,以及不同位置防屈曲支撑的滞回曲线都可以看出,防屈曲支撑有效地吸收了一部分地震动传给结构的能量,减小了其地震响应。     

基于MIDAS的某超限混合结构的静力和动力弹塑性分析

利用MIDAS Building分别对某钢-混凝土混合结构进行7度罕遇地震作用下的静力弹塑性Pushover分析和动力弹塑性时程分析,并对两者的结果进行对比分析,结果表明两种方法结构在罕遇地震作用下的结构地震响应基本趋势相同,结构能够满足"大震不倒"的设防要求,Y向抗震性能优于X向抗震性能,但与静力弹塑性分析相比,动力弹塑性时程分析的塑性铰分布更符合实际情况,因此动力弹塑性时程分析更能反映结构的破坏机制。     

在钢筋混凝土结构的非线性分析中塑性铰特性的作用

因为简单易用,结构工程专业现在大量采用非线性静力程序(NSP)或者静力弹塑性分析(pusoveranalysis)。这种分析的建模需要为结构中的每个构件都定义非线性特征,主要采用建模中假设的强度和变形能力进行量化。静力弹塑性分析(pusoveranalysis)中可采用用户自定义的非线性塑性铰特性或者程序默认的塑性铰特性,这在一些基于FEMA-356和ATC-40指导规程而设计的计算机程序中已经可以实现。但是这些文件给塑性铰特性的具体取值提供的是取值范围,而程序可能只会采用平均数值来执行操作。用户需要谨慎使用,对默认铰特性的误用可能会导致错误评价结构的位移能力。研究了在使用默认和用户自定义的非线性构件特性的情况下,Pushover分析结果的可能差异分别采用4层和7层结构作为低层和中层结构的代表进行分析。在用户自定义的塑性铰特性中,塑性铰长度和横向钢筋间距被假定为是有效参数。观察结果显示塑性铰长度和横向钢筋间距对结构底部剪力并没有影响,但是却对结构的位移能力影响很大。对比指出横向钢筋数量的增加将会增强结构的位移能力。尽管对于现行规范下的房屋,默认铰模型的能力曲线是合理的,但是它不一定适用于其他建筑。考虑到在土耳其和其他一些国家的大多数现有房屋并不能满足现行规范的要求,对于默认铰还是需要谨慎使用。观察结果清楚地表明,在反映与构件特性相应的非线性行为上,用户自定义的塑性铰模型要优于默认铰模型。然而,如果考虑到其简单而选择默认铰模型,用户需要知道程序中对哪些参数进行了假定,并且应该避免错误地采用默认铰特性。     

纤维单元在动力时程分析中的应用研究

介绍了弹塑性纤维梁柱单元,并以一带有柔性矩形墩的悬臂梁桥为例进行动力弹塑性时程分析。分析结果表明：桥墩的塑性变化是从墩顶和墩底向墩身中部扩展的。在此基础上,分析了纤维截面划分、纤维单元塑性铰的数量对结果的影响,可使计算工作减少又不影响计算精度。     

CCTV新台址主楼抗震性能研究

中央电视台新台址主楼建筑造型和结构体系独特,结构动力特性和地震响应异常复杂。本文首先研究了结构的自振特性,研究结果表明,其1、2阶振型表现为沿两塔楼对角线方向的平动变形,并伴随塔身扭转变形以及大悬臂竖向振动,其3、5、7阶振型以扭转为主。在自振特性分析的基础上,应用有限元数值方法对结构的小震、中震弹性响应进行了分析。通过对构件承载性能的分析建立了弹塑性计算模型,并应用此模型进行了结构大震弹塑性时程响应和静力弹塑性推覆分析,依据抗震性能指标校核了结构及构件的承载力。基于FNA进行的大震弹塑性时程分析表明,最大层间位移角满足1/50的限值条件。推覆分析分别采用以加速度相关和质量相关的横向力分布模式,正、反向加载进行计算,按照目标位移法和能力谱法确定结构的地震响应以及推覆过程中塑性铰的分布状态。基于三套地震作用参数(《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),100年使用年限换算设防烈度及地震安评报告)的计算结果,综合评估了结构的     

银川德丰大厦弹塑性动力时程分析北大核心CSCD

银川德丰大厦是采用带加强层的钢管混凝土叠合柱框架-核心筒结构体系的超高层结构,设置三道加强层以提高结构的侧向刚度。针对项目有多项超限的特点,提出了相应的抗震性能目标和针对超限的加强措施。基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型,利用软件MIDAS Building对结构进行弹塑性动力时程分析以研究整体结构在大震下的动力响应。分析结果表明,在大震作用下,结构构件能满足设定的性能要求,可以实现"大震不倒"的抗震设防目标。     

银川德丰大厦弹塑性动力时程分析

银川德丰大厦是采用带加强层的钢管混凝土叠合柱框架-核心筒结构体系的超高层结构,设置三道加强层以提高结构的侧向刚度。针对项目有多项超限的特点,提出了相应的抗震性能目标和针对超限的加强措施。基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型,利用软件MIDAS Building对结构进行弹塑性动力时程分析以研究整体结构在大震下的动力响应。分析结果表明,在大震作用下,结构构件能满足设定的性能要求,可以实现"大震不倒"的抗震设防目标。     

地震作用下框架结构的弹塑性反应分析

根据弹塑性有限元理论,运用基于AutoCAD的二次开发结构分析软件NosaCad,建立框架结构空间三维杆系模型和平面杆系模型,并分别在双向地震波和单向地震波作用下对框架结构进行弹塑性反应分析,获得各层层间位移角和顶层水平位移时程曲线,并对两组结果进行比较.通过对模型的计算,得到框架结构在地震作用下出现塑性铰的先后顺序以及结构的薄弱环节.     

塑性法计算框架结构层间弹塑性位移

目前 ,我国建筑防倒塌验算是通过对罕遇地震作用下对薄弱层的层间弹塑性位移的验算来实现的。层间弹塑性变形是通过弹塑性时程分析和简化计算方法进行的。前者计算费机时 ,没能得到普遍应用 ,后者应用存在局限性。通过对框架结构最危险的倒塌模型———柱铰形侧移机构 ,对薄弱层的塑性变形通过塑性分析的虚功原理推求框架结构柱铰形侧移的计算方法 ,应用此计算方法对大连市两栋框架结构进行计算 ,其结果与弹塑性时程分析法结果基本相符。     

基于ETM的钢筋混凝土框架结构抗震分析

ETM是通过对结构输入一条随着时间增加,地震动强度不断增大的地震动加速度时程曲线,进而分析结构从弹性响应到倒塌状态的整个过程。本文基于ETM合成了三条符合我国抗震规范反应谱的耐震时程加速度曲线,并对其反应谱进行了误差分析。使用SAP2000建立一个六层钢筋混凝土框架结构弹塑性模型,并对模型塑性铰设置的可靠性进行验证,最后对结构进行耐震时程分析和增量动力分析,对比分析两种方法得到的最大顶点位移、最大层间位移角、最大基底剪力等结构响应结果。结果表明,合成的耐震时程加速度曲线合理可靠,模型符合分析要求,耐震时程法能较好的预测结构的地震响应,其分析结果与增量动力分析基本吻合,且计算效率高。     

钢-混凝土筒混合结构弹塑性反应分析及探讨

对北京国贸大厦进行了罕遇大震下的弹塑性时程分析,指出了钢-混凝土筒混合结构的地震反应特点,并对此类结构设计时的位移控制、高宽比、塑性铰机制和加强层设置等提出了一些设想.     

某高层建筑连体结构的抗震分析

结合现行国家规范、规程,以一实际高层建筑连体结构为背景,采用弹塑性动力时程分析方法对其进行抗震分析,探讨高层建筑连体结构在罕遇地震作用下的动力响应,重点讨论了在罕遇地震作用下结构的侧移、内力及塑性铰的发展变化,并得出了一些有意义的结论。     

多层框架结构数值模拟分析

基于有限元原理,对多层框架结构进行动力弹塑性时程分析,通过YJK软件,对结构在两条天然波和一条人工波作用下进行模拟验算。文章采用动力弹塑性时程分析方法评估某多层结构在罕遇地震作用下的抗震性能,了解其动力特性和破坏特征,并得到了建筑结构塑性铰出现的位置。经验算该结构在多遇地震弹性计算下其抗震承载力满足规范要求,但在罕遇地震的弹塑性分析下并不能满足规范要求,达不到"大震不倒"的抗震设防目标。通过对结构形式优化,采用正确的分析路线、合理的结构布置和适当的技术措施,使其抗震性能可以满足规范要求。     

某超高层建筑罕遇地震下的结构弹塑性分析

结合某超高层建筑的实际情况,运用Abaqus对结构整体及主要构件进行了大震下的动力弹塑性时程计算,分析其在大震下的响应与性能,结果显示,结构性能满足大震不倒的抗震目标。     

强烈地震作用下结构塑性位移刚塑性计算方法

研究分析了在强烈地震作用下采用刚塑性模型与弹塑性模型计算结构最大塑性位移的差别,结果表明可以利用刚塑性模型来计算结构的最大塑性位移,提出了一种能计算建筑结构在强烈地震作用下最大塑性位移的刚塑性位移谱法,并通过实例把计算结果与弹塑性时程法做了比较,二者虽然具有差别但符合要求,同时还计算绘制了刚塑性反应谱。     

中小跨度网架结构的弹塑性地震响应分析

通过对现有中小学室内活动馆建筑功能和结构形式的调研,确定了10个有代表性的不同跨度、下部结构、支座连接形式的结构模型作为分析对象,考察其屋盖网架结构的弹塑性地震响应特点.各模型中的网架结构由非地震工况下的满应力优化设计确定,且均考虑与下部结构共同工作.杆单元采用能够同时考虑受拉屈服和受压屈曲的等效弹塑性滞回模型.多遇地震作用下的结构验算采用振型分解反应谱法,设防烈度地震及罕遇地震下结构的弹塑性动力响应计算采用非线性时程法,地震波采用由规范反应谱生成的三向人工波和两条天然波.根据计算结果,统计了网架模型在7度(0.1g)、8度(0.2g)设防烈度地震和罕遇地震下塑性杆件的分布、塑性应变大小和结构残余变形,并分析了主要影响因素.研究表明,小跨度网架结构在7度和8度中震、大震作用下均未出现塑性杆件,而中等跨度网架结构会出现一定数量的塑性杆件,其分布区域与下部结构刚度有关,且大多出现在临支座区域.地震波及其输入方向对塑性杆件数量和塑性应变大小有一定影响.所有模型在大震下均未发生倒塌.     

预应力混凝土V型墩刚构桥弹塑性时程分析

采用纤维塑性铰模型对某预应力混凝土V型墩刚构桥进行弹塑性时程分析,幷对线性时程分析和弹塑性时程分析的结果进行比较,确定桥墩塑性铰对结构抗震的影响。分析结果可以为类似桥梁抗震工程提供参考。     

大跨度钢桁架结构弹塑性时程分析

大跨度屋盖结构需要进行弹塑性分析来验证"大震不倒"的设防要求。以某体育馆屋盖钢桁架工程为背景,进行弹塑性动力时程分析,研究其在8度罕遇地震作用下的动力响应和关键构件的损伤情况。分析结果表明:结构最大位移小于其限值;主结构的塑性铰主要出现在桁架腹杆上,数量很少;结构整体刚度没有下降,内力未达到最大承载力。总体来说,本结构能够在罕遇地震作用下实现"大震不倒",满足预定的抗震设防性能目标。     

石化加热炉钢结构动力弹塑性时程分析

动力弹塑性时程分析是目前预测结构地震响应最准确的数值方法。为获得某石化加热炉钢结构在罕遇地震下的真实反应,本文对其进行了动力弹塑性时程分析。考虑双向地震作用,对结构输入3组调幅后的地震波,考察结构整个过程中的底部剪力、楼层位移和结构损伤情况。结果显示不同工况下,剪重比为24%~40%,最大层间位移角为1/620,结构整体进入塑性的部分不多,塑性铰只出现在梁上和极少数柱脚处。该结构始终处于直立状态,能够满足"大震不倒"的抗震设防目标要求。