大型火电厂主厂房框排架结构弹塑性时程反应分析

钢筋混凝土框排架结构是我国火电厂主厂房常用的结构形式,结构质量、刚度分布不均匀,结构抗震性能的研究尤为必要。利用动力弹塑性时程分析方法对大型火电厂主厂房框排架结构进行抗震研究。计算结果表明,该方法能反映主厂房结构在地震荷载作用下其响应随时间变化的全过程;主厂房横向框排架和纵向框架存在较多的薄弱环节,分析结果可为设计提供重要依据。     

大型火电厂钢结构主厂房静力弹塑性分析

主厂房框排架是火力发电厂的主要承重结构,受工艺布置要求的限制,其质量、刚度分布不均匀。为了解大型火电厂钢框排架主厂房的变形能力、薄弱部位、受力机理及其破坏机制,采用静力弹塑性分析方法对其抗震性能进行研究。研究结果表明:主厂房横向框排架和纵向框架-支撑结构存在较多的薄弱部位,设计时应予以加强;煤斗梁的刚度超强,对结构内力及薄弱层分布产生影响,钢框排架延性相对较好,具有较强的塑性变形能力和抗震能力。     

大型火电厂钢结构主厂房弹性地震反应分析

钢框排架结构是我国火电厂主厂房的主要结构形式之一,但因其结构质量、刚度分布不均匀,所以对它的抗震性能研究尤为必要。采用弹性时程分析方法对大型火电厂钢框排架主厂房进行抗震分析,研究该类结构的动力特性、层间变形和层剪力等。计算结果表明:主厂房横向框排架和纵向框架-支撑结构存在较多的薄弱部位,计算分析应采用考虑扭转效应的空间模型。     

BRB对火电主厂房框排架结构抗震性能作用研究

针对我国现阶段火电厂房中较常用的框排架结构体系进行了动力分析,以某实际工程为背景,基于ABAQUS软件研究了防屈曲支撑对框排架结构抗震性能的影响。研究结果表明:BRB能够有效地消除结构在地震作用中各层之间的扭转振型和位移不协调,减小框排架结构各层的位移,提高结构的整体性。     

某竖向框排架结构中排架部分层间位移角限值的研究

针对GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中排架柱在罕遇地震作用下层间位移角限值取值问题,对一个实际的火电厂汽机房竖向框排架结构进行分析。首先针对结构中的单根排架柱进行不同初始转角和不同轴压比的非线性分析,结果表明:1/40的层间位移角限值能较安全和经济地评价算例中排架柱的抗震性能;然后对整体结构进行了不同场地类别罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,从层间位移角的宏观指标和基于材料塑性变形定义的构件损伤指标对该结构算例中的排架部分进行抗震性能评价,进一步验证了1/40的层间位移角限值对结构排架部分的抗震性能评价能更好地与基于材料塑性变形定义的构件损伤指标的评价结果相吻合。     

火电厂钢结构厂房框排架结构抗震性能浅析

本文以火电厂钢结构厂房框排架结构的抗震性能为对象。首先,简述了其抗震设计;其次,介绍了抗震设计方法,并简单分析了抗震设计要点;最后,提出了火电厂钢结构厂房框排架结构的抗震构造措施。     

屈曲约束支撑在火力电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构中的应用研究

在钢筋混凝土框排架结构中引入新的耗能构件——屈曲约束支撑(BRB),以使8度抗震设防地区电力主厂房有一种新的可选结构体系。以某实际工程为背景,按照8度Ⅱ类场地采用屈曲约束支撑-钢筋混凝土框排架结构方案进行了设计。采用非线性分析软件Perform 3D,建立了含支撑和不含支撑的有限元模型,进行了大震下弹塑性时程分析。结果表明,采用了BRB以后,可以消耗大量原本由柱消耗的能量,从而避免底部发生薄弱层破坏,满足大震不倒的抗震设计要求,是一种性能优越的抗震结构体系。     

大型火力发电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构空间地震反应分析

对某火电厂主厂房中钢筋混凝土框排架结构进行了空间地震反应分析,研究了该类结构的动力特性、层间变形及扭转效应、框架与排架内力分配等相关内容,可供服役期该类结构可靠性鉴定及加固参照。     

某主厂房钢筋混凝土框排架结构地震反应分析

对某火电厂主厂房中钢筋混凝土框排架结构进行了空间地震反应分析，研究了该类结构的动力特性，层间变形及扭转效应，框架与排架内力分配等相关内容，可供服役期该类结构可靠性鉴定及加固参照。     

型火电厂空间框排架结构非线性有限元研究

对某火电厂主厂房中钢筋混凝土框排架结构进行了非线性Pushover反应分析,研究了该类结构在横向“大震”作用下的薄弱环节、破坏机理、框架与排架结构的协同工作性能等相关内容,可供服役期该类结构的可靠性鉴定及加固参照。     

大型火电厂钢结构主厂房铰接中心支撑框架体系的振动台试验研究

为获得铰接中心支撑框架结构体系的抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的某大型火电厂钢结构主厂房横向最不利一榀的煤仓间部分为原型,按1∶12缩尺比例设计制作了试验模型,并对其进行了14种地震工况下的模拟地震作用振动台试验。得到了模型结构的动力特性、阻尼比及其在8度多遇、基本和罕遇烈度下的加速度和位移响应等。结果表明:8度多遇地震作用前后结构第1阶频率为4.59Hz,8度罕遇地震作用后,第1阶频率减小为4.40Hz,但梁柱仍然完好,仅有个别支撑和节点板出现了微小的平面外变形。依据试验与有限元分析结果,推算出试验原型结构在三种地震(E l Centro、CholamShandon、人工地震)的多遇烈度以及人工地震的罕遇烈度下,层间位移角均满足我国现行抗震规范要求。该体系在高烈度区也可具有良好的抗震性能。     

高层支撑钢框架弹塑性地震反应简化分析模型

本文首先将高层支撑钢框架结构分解成纯框架和纯支撑体系两部分,并与一列受载铰接刚性杆并联,以考虑几何非线性的影响;然后将框架部分简化为半刚架,将支撑体系部分简化为铰接桁架,以此进行结构弹塑性地震反应分析.在前人试验和理论研究成果的基础上,本文还提出了能准确反映钢支撑主要滞回特征的支撑恢复力模型,便于工程实用.通过算例对比分析,表明采用本文提出的高层支撑钢框架简化模型进行弹塑性地震反应分析,具有计算精度高、计算自由度少、计算时间省的优点,是一种有效的近似方法.     

Multi-level enhancement of structural behavior of bracing systems with coupling beams at floor level

Despite good rigidity, braced frames have weak nonlinear behavior and inadequate distribution of ductility in stories, which cause significant structural damage. In this research, a seismic resistant system called coupled concentrically braced frame (CCBF) is developed to enhance the performance of braced frames by coupling them with a beam. In this case, the coupling beams are the primary source for ductility of the system, and after their yielding in more severe earthquakes, the structure continues to benefit from the ductility of the braces as the secondary source; therefore, the system has two-level behavior caused by different probable seismic excitations. In this case, in addition to maintaining the stiffness of the two concentrically braced frames, the coupling beams resist against the movement of the braced frames, and as a result, the stiffness of the system is increased. Therefore, lighter elements can be used to resist lateral loads. Linear and nonlinear analyses of CCBF, and its comparison with other braced frames, indicate that participation of the coupling beams provides an adequate stiffness and ductility. These frames have more stable nonlinear behavior than conventional ones and continue their nonlinear behavior even after fracture of coupling beams in severe earthquakes.     

外挂PC复合墙板的分层装配支撑钢框架足尺振动台试验研究

为真实反映地震作用下墙板与分层装配支撑钢框架的动力协同工作性能,设计了三层足尺分层装配支撑钢框架通过柔性减震连接件外挂PC复合墙板结构模型,通过振动台试验考察其动力损伤演化机制和变形特征。研究结果表明：外挂PC复合墙板的分层装配支撑钢框架结构可以满足我国规范对于抗震安全性的要求,并且表现出损伤控制和低残余位移特性。多遇地震作用下结构和墙板完好无损;设防地震作用下结构无损,墙板微损;罕遇地震作用下结构损伤集中于柔性支撑,梁柱框架无损,墙板及连接无显著破坏;超大地震作用下梁翼缘局部进入塑性,墙板节点和墙板边缘及预埋件处有显著破坏但主体结构完好。采用柔性减震连接件外挂的PC复合墙板不会影响分层装配支撑钢框架的变形恢复能力,其相对于主体结构具有良好的变形适应性,提高了分层装配支撑钢框架的层间变形均匀性,在支撑松弛的情况下可以显著提高结构刚度,从而降低层间位移响应和扭转响应,并削弱了柔性支撑在动力作用下突然张紧产生的冲击效应。总体上,外挂PC复合墙板的分层装配支撑钢框架结构具有优良的抗震性能和震后可恢复性。     

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。     

铰接中心支撑钢框架体系结构设计研究

在进行结构体系比较和振动台试验验证的基础上,确定了某大型电厂主厂房选用铰接中心支撑钢框架体系。对深化设计方案进行了地震响应的数值模拟研究。虽结构平面扭转和竖向质量分布均不规则,但考虑到多遇地震下没有构件屈服或失稳,且多遇、罕遇地震下的层间侧移角均满足规范要求,认为结构设计较为合理,可以满足"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防要求。同时也再次验证了只要设计合理,铰接中心支撑钢框架体系在8度抗震设防区仍可具有较好的抗震性能,高度也可以突破民用建筑12层的限制。最后给出了铰接中心支撑钢框架结构节点连接部分抗震设计的一些原则性建议。     

支撑和节点板延性性能的抗震设计

介绍钢结构铰接框架-支撑体系中支撑和节点板的震害、实验室的抗震性能研究、有关规范的规定和具有延性性能的支撑和节点板的设计概念及方法。由于我国现行建筑抗震规范中尚不包括钢结构铰接框架-支撑体系,故文中提出的抗震设计原则、规范规定和计算公式,可供从事钢结构设计和研究的技术人员参考。     

钢支撑-混凝土框架动力非弹性扭转机理与抗扭设计研究

通过钢支撑-混凝土框架振动台试验研究了钢支撑失稳或其他构件损伤后引起的扭转突然增大问题,即非弹性扭转问题,结果表明钢支撑受压失稳或失效是导致此类结构出现非弹性扭转的重要原因。基于试验结果,分析了钢支撑失稳或失效导致结构非弹性扭转突增的机理;同时建立了设有偶然偏心的有限元模型算例并进行非线性分析,验证了在增加构件数量的条件下该类结构仍存在非弹性扭转突增问题,表明即使是对称结构,在普通钢支撑发生受压失稳及其反向受拉过程中,也会产生非弹性扭转及其突然增大现象。试验和案例分析均表明类似的现象,即在相同加载及偏心条件下纯混凝土框架非弹性扭转虽然存在,但其突然增大值比钢支撑框架结构要小;设置防屈曲支撑抗扭效果显著,优于设置钢支撑的混凝土框架和纯混凝土框架。建议工程设计中设置防屈曲支撑,可有效减控混凝土框架非弹性扭转危害;通过设置质量偏心,对钢支撑-混凝土框架结构进行强震下非弹性扭转响应分析,并在设计上对其最大值加以限制。     

横梁加强型人字撑结构的弹塑性滞回性能

人字形支撑是多高层钢结构建筑的一种常用支撑形式。在侧向荷载作用下,由于受压支撑发生屈曲,承载能力快速下降,支撑架的横梁会受到拉压支撑间的竖向不平衡力的作用,JGJ 99—98《高层民用建筑钢结构技术规程》规定需加强支撑架横梁来承受这一不平衡力的作用。静力弹塑性推覆分析的结果显示,在加载后期横梁受拉支撑屈服荷载对加强型人字撑结构抗侧能力有很大的贡献。但是,在强烈地震作用下,由于每一支撑均处于拉压交替的受力状态,因此支撑架的受力性能要复杂得多。通过对横梁加强型支撑结构在往复荷载和地震荷载作用下的抗侧性能进行研究,以更好地了解这种支撑结构的抗震性能。     

单斜杆型偏心支撑钢框架的地震反应分析

偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强,是适用于高烈度地震区的一种有效的抗侧力结构体系。采用梁单元与壳单元相结合的非线性有限元模型,对单斜杆型偏心支撑钢框架进行弹塑性时程分析,研究耗能梁段的长度、腹板高厚比和加劲肋间距的变化对单斜杆型偏心支撑钢框架结构抗震性能的影响,提出了相应的抗震设计建议。