改进的剪力墙等代框架模型分析

框架-剪力墙结构作为一种重要的结构形式,对其弹塑性性能的研究已日渐普遍。多数结构分析软件可以为框架线单元设置塑性铰,没有为壳单元的塑性分析提供塑性铰,工程设计人员无法直观地了解结构中剪力墙的屈服状况。该文设计一种改进的等代框架模型,可以较好地等代两端带有翼缘或边柱的剪力墙构件,为框架-剪力墙结构中带边柱或翼缘的剪力墙的弹塑性分析提供相关参考。     

框架-剪力墙结构剪切-弯曲模型精确性研究

以10层和12层框架-剪力墙结构作为算例,将框架-剪力墙结构中的框架部分简化为楼层质量集中于楼板处的多质点系剪切柱,剪力墙部分简化为考虑剪切变形的等截面弯曲柱后,将框架-剪力墙结构简化为这两个部分互相依靠的并立体系—"剪切-弯曲"模型。利用自编程序进行地震响应弹塑性时程分析,讨论"剪切-弯曲"模型的合理性和精确性。与利用Midas软件的分析结果进行比较,两者结果基本一致。     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计方法的耗能需求计算与设计流程

基于"强墙肢弱连梁"合理耗能机制控制的前提,提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计的实施流程。基于大量钢筋混凝土框架-剪力墙结构算例的弹塑性时程分析结果,给出了钢筋混凝土框架-剪力墙结构各构件累积耗能需求的实用计算方法,包括结构总累积耗能E H,E H在连梁、墙肢和框架梁中的分配,各类构件累积耗能沿楼层高度的分布,同层同类构件的累积耗能分配。结合合理的构件损伤评价模型,建议了钢筋混凝土框架-剪力墙结构各类构件的能力设计方法,将基于能量抗震设计方法落实到构件层次。最后,通过一个20层钢筋混凝土框架-剪力墙结构算例,说明了所建议的基于能量抗震设计方法的具体应用。与时程分析结果的比较表明,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。     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计方法的耗能需求计算与设计流程

基于“强墙肢弱连梁”合理耗能机制控制的前提,提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计的实施流程。基于大量钢筋混凝土框架-剪力墙结构算例的弹塑性时程分析结果,给出了钢筋混凝土框架-剪力墙结构各构件累积耗能需求的实用计算方法,包括结构总累积耗能EH,EH 在连梁、墙肢和框架梁中的分配,各类构件累积耗能沿楼层高度的分布,同层同类构件的累积耗能分配。结合合理的构件损伤评价模型,建议了钢筋混凝土框架-剪力墙结构各类构件的能力设计方法,将基于能量抗震设计方法落实到构件层次。最后,通过一个20层钢筋混凝土框架 剪力墙结构算例,说明了所建议的基于能量抗震设计方法的具体应用。与时程分析结果的比较表明,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。     

框架-自复位墙结构抗震性能的研究

具有自复位及摇摆特性的结构体系是近些年来提出的新型结构体系,相对于传统的框架和剪力墙结构,这类结构在地震作用下结构的变形和损伤控制等方面具有独特的优势.利用通用有限元软件ABAQUS分别对具有相同框架部分和墙体布置的框架-剪力墙结构、框架-自复位墙结构和纯框架结构的有限元算例进行了静力弹塑性分析和弹塑性时程分析,通过对这三种结构体系的承载力、变形和结构耗能进行对比,来进一步说明框架-自复位墙结构的结构特点,最后通过弹塑性时程分析,对阻尼器对于框架-自复位墙结构抗震性能的作用进行了初步的探讨.     

工业厂房框-剪结构弹塑性简化计算研究

结合拟动力试验所得结构与剪力墙的刚度退化规律,推导出弹塑性阶段框架-剪力墙刚度比特征值及顶层位移的计算方法;并根据剪力墙底率先出现塑性铰的试验事实,提出了通过释放“多余弯矩”求解工业厂房框-剪结构在弹塑性阶段位移的简化计算方法及计算模型,可供第二阶段设计参考。     

浅谈一种等代框架模拟剪力墙结构建模方法

静力弹塑性分析法可用于评估框架结构在多遇和罕遇地震作用下的抗震性能,但对于剪力墙结构有不适用性。本文探讨一种采用等代框架模拟结构中的剪力墙建模的方法,使剪力墙结构可适用静力弹塑性分析法,对其抗震性能进行评估。     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计方法的耗能机制控制

对结构进行合理的耗能机制控制是实现其基于能量抗震设计的前提。根据我国现行规范设计了多个不同参数的钢筋混凝土框架-剪力墙结构算例,并利用多条强震记录进行弹塑性时程分析,定量研究联肢剪力墙整体系数α、剪力墙截面轴向变形影响系数T Z、框架-剪力结构刚度特征值λ等3个参数对其耗能机制的影响,结果表明:对于一定的T Z,需控制α不超过相应的界限值才能使钢筋混凝土框架-剪力墙结构形成"强墙肢弱连梁"的合理耗能机制,而λ的变化不会改变结构耗能机制类型。在此基础上提出了由联肢剪力墙整体系数α和截面轴向变形影响系数T Z表达的钢筋混凝土框架-剪力墙结构耗能机制控制的具体设计条件,并通过水平分缝连梁的算例验证了该控制条件的有效性。     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计方法的耗能机制控制

对结构进行合理的耗能机制控制是实现其基于能量抗震设计的前提。根据我国现行规范设计了多个不同参数的钢筋混凝土框架-剪力墙结构算例,并利用多条强震记录进行弹塑性时程分析,定量研究联肢剪力墙整体系数α、剪力墙截面轴向变形影响系数TZ、框架-剪力结构刚度特征值λ等3个参数对其耗能机制的影响,结果表明：对于一定的TZ,需控制α不超过相应的界限值才能使钢筋混凝土框架-剪力墙结构形成“强墙肢弱连梁”的合理耗能机制,而λ的变化不会改变结构耗能机制类型。在此基础上提出了由联肢剪力墙整体系数α和截面轴向变形影响系数TZ表达的钢筋混凝土框架-剪力墙结构耗能机制控制的具体设计条件,并通过水平分缝连梁的算例验证了该控制条件的有效性。     

不同框架倾覆力矩比例的框架-剪力墙结构抗震性能分析

我国现行规范中对于框架、框架-剪力墙和剪力墙三种结构体系按不同框架倾覆力矩比例进行设计划分,但划分依据不明确。根据结构设计规范设计了8个不同框架倾覆力矩比例的框架-剪力墙结构模型,基于纤维模型使用PERFORM 3D程序对算例模型进行大震下的弹塑性时程分析,从多方面研究框架倾覆力矩比例对于结构整体抗震性能的影响。结果表明:框架倾覆力矩比例在15%～60%之间的框架-剪力墙结构的抗震性能并没有明显差异;而当框架倾覆力矩比例大于80%时,剪力墙无法成为框架-剪力墙结构的第一道抗震防线。     

剪力墙受力性能的宏模型静力弹塑性分析

建立了以弯曲变形为主的钢筋混凝土剪力墙的静力弹塑性分析宏模型 ,宏模型由钢筋混凝土膜单元和钢筋混凝土柱单元组成 ,分别模拟剪力墙的墙板和边缘构件。宏模型以有限元为基础 ,但自由度比有限元模型少得多。用宏模型编制了剪力墙静力弹塑性全过程分析程序 ,采用单自由度补偿法求解病态方程组 ,得到有下降段的能力曲线 ,可以预估剪力墙的变形能力和位移延性。 9片剪力墙试件的计算结果和试验结果的对比说明了宏模型的有效性。通过计算分析 ,研究了轴压比、边缘构件的约束程度和高宽比对剪力墙抗震性能的影响     

底层大开间框剪组合墙房屋:Ⅱ纵向框墙梁抗震受力分析

通过对底层大开间组合墙房屋在静载和水平地震作用下的空间整体分析,研究了纵向框墙梁的受力状态,进而提出了一种纵托梁的简化计算方法。     

低矮框剪结构的抗震能力评价

以汶川地震中都江堰市区的几栋低矮框架、框剪为主要研究对象,对比分析其震害特征,指出低矮框剪结构在大震条件下的震害明显轻于框架结构,且能够明显具有抗倒塌能力,并通过ABAQUS有限元软件对其中一栋框剪结构进行大震下的数值模拟,结果表明,框架剪力墙结构能够满足大震的位移角限值的要求。     

高层建筑结构抗震弹塑性分析方法及抗震性能评估的研究

以反应谱理论为依据,建立了循环侧推的多振型高层建筑结构静力弹塑性分析方法。在此基础上,归纳、总结得到结构等效恢复力模型的骨架曲线及滞回特性,发展了较简单且较为精确的计算在地震作用下高层建筑结构顶层位移反应的方法。探讨了应用静力、动力弹塑性分析结果进行抗震性能评估的基本原则。最后给出算例对本文的研究进行了论证。     

带竖缝钢筋混凝土剪力墙板的简化静力分析模型

带竖缝钢筋混凝土剪力墙板在弹性状态下有较大刚度,而在弹塑性状态下又有较好的延性,是一种抗震性能较好的结构单元。但由于缺少有效的分析模型,带竖缝钢筋混凝土剪力墙板在国内的工程应用很少。根据带竖缝钢筋混凝土剪力墙板的V-u曲线,按照侧向刚度相同的原则将之等效为偏心交叉支撑简化模型,并给出了简化模型的截面特性和材料本构关系曲线。通过算例统计分析给出了偏心距的取值范围及简化分析模型的适用范围。与更接近于实际墙板特性的等效带竖缝板模型的算例对比分析表明,在框架结构静力分析中采用简化模型模拟带竖缝钢筋混凝土剪力墙板是可行的。     

有限元在高层建筑结构分析中的应用

首先对框架-剪力墙的结构形式与特点进行简单介绍。结合一个通用的框架-剪力墙结构例子,说明了有限元软件在分析高层建筑结构中应用,计算了该类框剪结构自重下的变形及应力分布情况,并通过模态分析了解了该类结构的基本动力特性。     

某超限高层框架抗震墙结构优化设计与分析

文章结合实际工程,从结构方案、性能设计等方面对某超限高层混凝土框架抗震墙结构进行了详细论述,并采用SATWE和ETABS 2种计算程序对其进行弹性、弹塑性分析,评价了其抗震性能。同时文章还对设计过程中的优化分析路线进行总结。结果表明,对于超限高层框架抗震墙结构,当采用正确的分析路线、合理的结构布置和适当的技术措施时,其抗震性能可以满足规范要求。     

基于ABAQUS三维梁单元的混凝土材料子程序二次开发

ABAQUS软件缺少能良好应用于三维梁单元动力弹塑性分析的混凝土材料模型。基于Scott-Kent-Park混凝土模型二次开发了适用于梁单元的混凝土材料子程序,并对框架柱、剪力墙构件的低周反复试验及框-剪结构振动台试验进行了模拟对比分析。结果表明,开发的混凝土材料子程序应用于三维梁单元弹塑性动力分析中具有良好的精度和收敛性,是对ABAQUS中的混凝土材料模型的有效扩充,可供三维结构动力时程分析参考。     

剪力墙平面布置对异形柱框剪结构地震响应的影响分析

通过调整某异形柱框架-剪力墙结构的剪力墙布置方案,进行改进后模型的模态分析和弹性时程分析,研究剪力墙和异形柱不同平面布置对地震响应的影响。分析发现,改进后模型的抗震性能显著提高,底部剪力变化不大,最大楼层位移和结构自振周期得到明显改善,最大楼层位移值减小14.4%,自振周期减小4.34%。