常用装配整体式框架结构服役期抗震性能研究

服役期常用装配整体式框架结构连接节点的抗震性能随着服役时间的增长不断减弱,将对整体结构产生影响.利用SAP2000软件建立常用装配整体式框架结构计算模型,模型中定义了服役期常用装配整体式框架结构连接节点刚度.结合增量动力分析法与层间位移角限值修正后的结构极限状态划分方法,对常用装配整体式框架结构服役期抗震性能进行了研究...     

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标

通过分析结构变形与损伤的关系,选取层间位移角作为钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标。统计分析了国内15榀钢筋混凝土框架结构拟静力试验中的26组关于层间位移角的实测数据和国内外126个钢筋混凝土框架柱的抗震性能试验数据,建立了钢筋混凝土框架结构在不同性能水平时的量化指标。通过非线性静力分析和时程分析,对提出的抗震设计指标的合理性和有效性进行了计算分析。结果表明,以基本抗震设防目标设计的框架结构在不同地震作用下,其各级性能水平所对应的层间位移角可以满足本文所提出的层间位移角限值的要求。     

楼梯对多层RC框架结构抗震性能影响分析

传统的钢筋混凝土(RC)框架结构设计在进行内力分析时,对楼梯做了简化处理。没有将楼梯构件作为结构的一部分参与整体计算,导致计算结果与结构实际受力状态有差异。为了探讨楼梯对框架结构抗震性能的影响,设计了两个多层RC典型框架。利用PKPM、SAP2000有限元分析软件进行了内力分析、模态分析。研究结果表明:楼梯会增加结构的抗侧刚度;动力作用下,考虑楼梯的影响,结构的剪力增加,最大水平位移减小,振型发生变化。     

钢框架结构基于概率抗震性能评估

通过分析基于概率抗震性能评估方法的技术框架,确定该方法的基本假定。基于典型钢框架动力弹塑性计算结果的统计分析,证明基于我国规范设计的钢框架结构符合该方法的基本假定。因此,基于概率抗震性能评估方法适用于基于我国规范设计的钢框架结构的抗震性能评估,并采用该方法建立钢框架结构层间位移角风险曲线,对钢框架结构达到"大震不倒"抗震目标的能力给予概率意义上的量化。     

基于构件变形的RC框架结构可修复能力评估方法研究

针对RC框架结构可修复能力不明确的问题,提出基于构件变形的RC框架结构可修复能力评估方法。研究以柱达到严重破坏作为结构拆除的判断准则,引入结构可修复能力储备系数来量化结构可修复能力。以结构动力失稳作为结构倒塌的判断准则,对按照我国规范GB50011-2010设计的48个RC框架结构分别进行增量动力分析;探讨柱分别达到严重破坏和结构倒塌状态下的层间位移角分布规律,包括最大层间位移角和残余层间位移角。发现柱达到严重破坏的残余层间位移角均值为1.48%,主要分布在0.5%~2.5%之间,且残余层间位移角超出0.5%时柱严重破坏的概率较高;柱达到严重破坏时最大层间位移角的数据离散性比不同残余层间位移角限值对应的数据离散性更小,且在基于残余层间位移角的拆除准则中可修复能力储备系数对残余层间位移角限值变化较为敏感,表明基于柱达到严重破坏的拆除准则比基于残余层间位移角的拆除准则更合理,可用于量化结构可修复能力。     

浅谈钢筋混凝土框架结构的抗震性能

阐述了在钢筋混凝土框架结构的设计上,必须综合考虑一定程度的承载能力和一定范围的延性,结合某工程实例,分析了结构的周期、振型和各层地震力及位移,根据分析可知,该结构的层间位移角均满足规范要求,且有一定的延性。     

钢筋混凝土框架结构抗震性能目标的量化研究

我国抗震规范对结构的性能水平和震害损失的定量描述不是很明确,为此本文对抗震性能目标进行量化研究.以层间位移角为主要性能指标,综述了国内外规范对性能目标的规定以及相关试验研究成果.收集钢筋混凝土框架的33组试验数据,对位移角进行频数统计分析,建立了钢筋混凝土框架结构在不同性能水平时的量化指标.在综合考虑结构与非结构构件破...     

考虑累积损伤的RC框架结构抗震性能评估

现有研究对抗震性能评估主要集中在工程需求参数、构件的耗能和损伤指数等,这些对建筑的利益相关者如业主、住户等来说是抽象的,且难于理解。另外,单一的损伤指数模型也已不能满足工程师对建筑抗震性能全面评估的需求。基于此,为分析RC框架结构的抗震性能以及结构损伤对其抗震性能的影响,基于FEMA P-58性能评估方法,以某6层RC框架为例,对结构进行非线性时程分析,得出结构的工程需求参数和倒塌易损性。基于PACT中考虑地震动强度的评估方法,分析得出结构的修复费用、修复时间、人员伤亡和建筑物评定为不安全的概率,以此评估建筑结构的抗震性能。在单次和两次地震作用下得出结构的各性能指标,各相应性能指标之间的差异表征累积损伤对结构抗震性能的影响,可为可能经受多次地震影响的建筑物抗震性能评估提供参考。     

钢框架结构抗震性能分析

结合陕西省某一工业用途的钢框架结构,采用结构分析软件SAP2000,建立了实际钢框架结构的三维有限元模型。在不同地震作用下,原钢框架结构的结构位移不能满足规范中对于"多遇"地震的要求。因此,在原结构的水平方向增加中心支撑,并按不同地震作用下的结构响应进行分析。分析结果表明:在原结构水平方向上增加中心支撑后,结构位移和层间位移角均在规范的限制要求内,从而保证了结构的正常使用性能和安全性能。     

低延性钢筋混凝土框架结构抗震性能分析与评估

对抗震设防水平不高、抗震构造措施设置不足且已经服役多年的低延性钢筋混凝土框架结构抗震性能的主要影响因素进行总结,在此基础上从构件层面逐一分析各影响因素的敏感性,采用有限元分析软件OpenSees建模分析、评估两类延性不同但具有相同尺寸及配筋率的结构的抗震性能,分别从结构与构件层面对比不同延性结构失效模式的差异性。分析结果表明,低延性结构抗震能力较新建结构差,但均满足现行抗震规范“大震不倒”的设计要求;当增强地震作用后,低延性结构的抗震性能远弱于新建结构,具体表现为延性低,耗能差,抗倒塌能力弱,易发生脆性破坏,结构低延性特征明显。     

考虑余震影响的RC框架结构抗震设计方法

历史地震表明强余震会进一步增大结构的破坏程度甚至使其倒塌,但是我国乃至世界上的所有抗震设计规范均只考虑主震作用而没有直接考虑余震影响.为提出能有效考虑余震影响的抗震设计方法,文章基于主余震设计谱和主震设计谱共设计了12个钢筋混凝土(RC)框架结构.选取50条实际主余震地震动对所有结构进行增量动力分析进而得到结构倒塌易损...     

考虑倒塌储备的近断层区域RC框架结构抗震设计方法

近断层脉冲型地震动通常会引发结构严重破坏甚至倒塌,但目前的设计方法仅通过修正设计谱来考虑近断层效应,并不能考虑结构的倒塌储备.为此,在使用近断层设计谱的基础上提出考虑倒塌储备的结构抗震设计方法.基于近断层设计谱和远场设计谱共设计了 12个钢筋混凝土(RC)框架结构,分别采用20条近断层脉冲型地震动和远场非脉冲型地震动研...     

Time-dependent analysis of RC frame structures considering construction sequences

This paper deals with a time-dependent analysis of reinforced concrete (RC) frame structures considering the construction sequences. Because of the non-mechanical deformations induced by the time-dependent deformations of concrete, concrete structures usually present different behaviors when the construction sequences are changed, despite having the same structural configurations. Therefore, the time-dependent effects of concrete such as creep and shrinkage must be taken into consideration to simulate the actual behavior of RC frame structures. The material nonlinearity including the cracking of concrete is taken into consideration, and geometric nonlinearity due to the P-Δ$\mathrm{\Delta }$ effect is also taken into account by using the initial stress matrix. In addition, the creep deformation of concrete is described in accordance with a first-order algorithm based on the expansion of a degenerated kernel of the compliance function. Finally, correlation studies with previous numerical results and experimental data are conducted to verify the validity of the proposed model. An analysis of a 10-story RC frame structure is carried out to assess the differences in structural responses according to the construction sequences.     

Seismic design and performance analysis of buckling‐restrained braced RC frame structures

Due to the stable hysteretic behavior, buckling‐restrained braces (BRBs) have been increasingly adopted in reinforced concrete (RC) frame structures to develop a dual structural system (BRB‐RCF). This study proposed an alternative strength‐based design approach that decomposes the dual BRB‐RCF system into two independent RC frame and BRB system using the BRB‐carrying story shear ratio. The design of RC frame is performed in an integrated manner by considering the BRB postyielding force demands. Three RC frames with five, 10, and 15 stories were employed as prototype structures, and seven story shear ratios ranging from 0.1 to 0.7 were used to generate a total of 21 structural modes. The material usage, maximum axial compression ratio of columns, and elastic interstory drift ratio were compared for different story shear ratios. Nonlinear dynamic analysis of the BRB‐RCFs subjected to 12 ground motions were carried out. The seismic response including the maximum interstory drift ratio, hysteretic energy dissipation ratio, and actual BRB‐carrying story shear ratio were systematically assessed for different design story shear ratios. Based on the considerations of material usage and seismic performance, it is suggested that the design BRB‐carrying story shear ratio should be in the range of 0.3 to 0.5.     

近断层脉冲型地震作用下防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构的抗震性能

具有向前方向性效应和滑冲效应的近断层脉冲型地震动对建筑结构的破坏已受到工程界的广泛关注。为了解设置防屈曲支撑（BRB）的混凝土框架在近断层脉冲型地震动激励下的抗震性能,采用基于能量平衡的塑性设计方法完成了3个V形BRB支撑的RC框架结构的抗震设计。分别选取具有向前方向性效应和滑冲效应的脉冲型以及非脉冲型三组共36条近断层地震动,对结构进行罕遇地震作用下的非线性动力分析,研究了结构的最大层间位移角、最大顶点加速度、最大顶点位移和BRB的轴向性能;分析和评估了结构在3条典型地震动激励下的地震响应。结果表明：近断层脉冲型地震动比非脉冲型地震动对结构会产生更大的地震响应,且响应显著集中于速度脉冲时刻;BRB能充分发挥其耗能特性,提高RC框架结构体系的抗震性能。     

汶川地震中填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响及分析

汶川地震中大量钢筋混凝土框架结构受到不同程度的损坏,主要的震害表现为框架结构的填充墙出现严重开裂或破坏,而框架结构的主体构件(框架梁、框架柱)破坏相对较轻.目前,我国规范中填充墙对框架结构抗震性能的影响没有详细说明,而填充墙与框架结构的相互作用对于结构抗震性能的影响却是存在的.结合汶川地震中填充墙框架结构的各种破坏情况,研究填充墙与框架结构之间作用的机理,分析地震作用下填充墙对于框架结构抗震性能的影响,并对填充墙框架结构的抗震设计和抗震加固提出合理的建议.     

考虑碰撞效应的相邻框架结构地震易损性分析

针对间距不足和高度不等的相邻钢筋混凝土框架结构,设置考虑碰撞刚度和阻尼非线性的碰撞单元,通过对三维非线性有限元模型的时程分析研究地震碰撞效应,并开展增量动力分析,分别以所有层和碰撞层最大层间位移角为工程需求参数,提出考虑碰撞效应的地震易损性分析方法。以6层和4层、6层和5层、6层和3层相邻钢筋混凝土框架结构为例,对比分析不同周期比下考虑与不考虑碰撞效应的相邻结构地震易损性曲线。结果表明：对于6层和4层相邻结构,考虑碰撞效应后,6层结构所有层的最大层间位移角对应的失效概率略有减小,4层结构的反之,而较低结构的碰撞层及较高结构的碰撞层以上层的最大层间位移角对应的失效概率明显增大,即碰撞效应对结构整体响应影响不明显,而对局部响应影响显著;6层和5层、6层和3层相邻结构地震易损性曲线具有类似规律,且相邻结构自振周期越接近,碰撞对结构地震易损性影响越小。     

高层钢筋混凝土框架-核心筒结构抗震安全评价

为了对高层钢筋混凝土框架 核心筒结构的抗震安全性能做出评价,在太平洋地震工程研究中心（PEER）基于性能抗震设计方法的基础上,采用我国地震危险性分析的研究成果,利用三维非线性分析程序CANNY建立地震反应分析模型,确定地震波样本选择方法,引入相对谱值调整系数,对结构的安全性能进行预测,由此给出了适合于我国规范的结构抗震安全评价方法。利用此方法对一钢筋混凝土框架 核心筒结构进行了分析,对算例的抗震安全性能指标和位移特性做出预测,分析结果表明,此方法可行,可以用于单体结构的抗震安全评价中,当进行某类结构的抗震安全评价时尚需考虑分析模型和结构设计的不确定性。