屈曲约束支撑在浦东城市规划展览馆和公共艺术中心的应用研究

上海市浦东城市规划和公共艺术中心采用钢框架-支撑结构体系。为对其进行超限建筑抗震设防计算,研究屈曲约束支撑对其减震控制的效果,运用PERFORM-3D软件对结构模型进行了中震和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。由分析结果可知,该结构设计合理,抗震性能优异,且性能储备较大,满足相关规范所规定的设防要求;屈曲约束支撑的设置能够减小结构在中震和罕遇地震作用下的层间位移角和基底剪力,增加塑性耗能,且自身能够随地震强度的变化表现出不同的耗能性能,满足多阶段的减震设计目标。     

基于损伤的多层冷弯薄壁型钢结构房屋抗震性能及设计方法

低层冷弯薄壁型钢结构房屋抗震性能良好，但当结构体系由低层转向多层房屋时，其抗震性能不明确。此外，地震作用随着建筑高度的增加而增大，因此需要有明确抗震设计方法以保证多层冷弯薄壁型钢结构安全。结合开展的双层组合墙体及组合墙体-楼板节点试验，借助已有足尺房屋振动台试验结果，确定结构表征损伤参数，建立损伤判定准则。并且，采用等代拉杆法建立结构简化力学分析模型，通过SAP 2000对4～6层结构进行抗震性能分析，得到其在不同罕遇地震作用下结构损伤指数、层间位移角等。之后，借助损伤判定准则，依据“三水准”抗震设防要求，调整恢复力骨架曲线特征值，完成结构抗震设计。主要结论为：1)7度及8度罕遇地震作用下结构发生“中等破坏”,顶层位移角满足限值；9度罕遇地震作用下，层间位移角超过“严重破坏”限值，须进行层间加强，以满足“大震不倒”的设防要求。2)通过增设桁架加强部件能提高结构抗震能力，满足结构抗震设防要求。     

屈曲约束支撑在轨交高架车站工程的应用

高架车站顶棚钢结构跨缝一般都考虑设置耗能型屈曲约束支撑,其目的是为了协调顶棚钢结构与主体混凝土 150mm的抗震位移,增强钢结构本身及整体结构的抗震性能.介绍了屈曲约束支撑在轨交高架车站中的应用,以上海地铁17号线赵巷站项目为例,阐述了屈曲约束支撑的优势、受力原理以及受力性能.通过有限元分析,与无屈曲约束支撑的结构对比发现,在设防地震作用下,有屈曲约束支撑的结构轴力、剪力以及用钢量均有不同程度的减小;同时,在罕遇地震作用下,结构的变形、位移也明显减小.     

某站房结构抗震性能分析及采用粘滞阻尼器的减震分析

对某站房结构进行了罕遇地震下的抗震性能分析。屋面和拱支撑的位移较大,屈服杆件集中在屋面,并且夹层结构层间位移超限,不满足抗震设防目标的要求。随后采用粘滞阻尼器进行了减震分析。对替换屋面杆件为阻尼器、在拱上支撑之间设置阻尼器以及两者相组合的方式进行了比较。组合方式的减震效果最优。对25m夹层采用在端部柱间设置阻尼支撑的方式,层间位移减小显著,满足了抗震设防目标的要求。     

基于MIDAS／GEN某高层酒店静力弹塑性分析

基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据小同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑存未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS／GEN对一栋16层框架剪力墙结构酒店进行静力弹塑性分析，计算结果表明，该方法可从层间位移角、塑性铰分布等方面对结构进行鼍化评价，并揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，是实现基于性能的抗震设计的有效方法。     

无筋砌体结构多层住宅振动台试验与抗震性能评估

目前,我国城镇大量砌体结构老旧多层住宅面临抗震加固、功能提升等需求。为研究该类结构的抗震性能,进行一个5层无筋砌体结构模型的模拟地震振动台试验,测试分析了7度多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的裂缝损伤发展状况以及楼层加速度、位移、自振频率、阻尼等变化规律。同时,进行非线性有限元分析,并用基于抗震鉴定标准、基于承载能力、基于位移和延性等不同方法,评估了试验模型对应原型结构的抗震性能。结果表明：试验模型纵向在7度多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下分别处于完好、轻微破坏和局部倒塌状态,不满足GB 50023—2009《建筑抗震鉴定标准》中对7度区A类建筑的抗震性能目标要求;罕遇地震作用下无筋砌体结构多发生薄弱层屈服破坏,整体结构延性很差,保证抗震墙面积率或楼层屈服强度系数是实现无筋砌体结构在罕遇地震作用下抗震性能目标的主要技术措施;采用基于位移的抗震性能评估方法可以客观地反映无筋砌体结构抗震性能随高宽比增大而降低的规律。     

高层医院建筑设防地震下减震结构设计

为探究高层医院在设防地震下的减震结构设计，本文以上海市某诊疗中心综合楼项目为例，采用了粘滞阻尼墙减震技术，根据《建设工程抗震管理条例》中对设防地震下正常使用功能的要求，拟定本工程抗震性能目标为D级(个别关键构件提高为C级),中震下位移角限值1/200。采用Midas、SAUSAGE等软件对关键构件、耗能构件、消能构件子结构等进行计算、对比分析。根据分析结果，选择适当的消能器，配置在适当的位置，对抗震薄弱部位采取细部分析及加强措施，使减震结构满足规范条例所设定的抗震性能目标，结构位移角控制在限值之内，结构构件在地震作用下的使用状态均满足设定的要求。     

装配式斜支撑节点钢框架的静力弹塑性分析

为研究新型结构装配式斜支撑节点钢框架的抗震性能,采用Pushover分析方法对其进行罕遇地震作用下的弹塑性分析,并与无斜撑钢框架结构进行对比。计算结果表明:7度罕遇地震作用下,装配式斜支撑节点钢框架最大层间位移角为1/223,小于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》限值1/50,满足"大震不倒"的抗震设防目标。斜支撑的布置减小了结构在罕遇地震作用下的变形,其中结构顶点位移减小33.4%~38.1%,结构最大层间位移角减小19.3%~40.1%,塑性铰大部分出现在桁架梁腹杆部位,框架柱处于弹性阶段。     

复杂高层建筑结构抗震设计方法研究

为解决当前复杂高层建筑结构抗震性能弱、结构层抗倾覆稳定系数低的问题，开展复杂高层建筑结构抗震设计方法研究。以某高层建筑为例，通过对其进行设防烈度地震作用下结构承载力计算、高层建筑抗震剪力墙结构与最大适用高度选择、增设多道抗震防线并调整内力以加强薄弱部位，实现对其结构抗震性能的优化。通过实例验证，优化后该建筑不同结构层抗倾覆稳定系数得到明显提高。     

基于Abaqus的地下结构反应位移法抗震分析

随着城市地下空间的大规模开发利用,地铁、地下综合管廊、地下商店等地下结构得以大量兴建,其抗震问题已经成为城市地下工程抗震研究的重要组成部分。应用规范推荐的反应位移法对不规则矩形地铁车站结构进行抗震计算,分析不同位移加载方向下结构在设防地震、罕遇地震作用下的内力情况及抗震性能,进一步验证反应位移法的适用性。本文主要通过Abaqus软件对武汉地铁光谷五路站典型截面进行分析。     

基于多目标性能的高强钢组合K形偏心支撑框架塑性设计方法研究

高强钢组合K形偏心支撑框架结构(K-HSS-EBFs)作为一种典型的双重抗侧力体系,可以实现结构抗震设计中多道设防的目标。针对传统K-HSS-EBFs性能设计方法中无法考虑多水准抗震设防目标以及支撑-框架体系剪力分配的问题,对基于多目标性能的K-HSS-EBFs塑性设计方法进行修正。通过考虑结构后屈服刚度变化得到K-HSS-EBFs的三折线能力曲线,采用能量平衡原理计算支撑-框架体系在不同性能目标下的弹性和弹塑性剪力分配,从而对结构进行弹塑性设计。采用修正的设计方法设计了一个6层的K-HSS-EBFs结构算例,建立OpenSees有限元模型,选取20条地震波对其进行不同强度地震作用下的弹塑性时程分析。结果表明：采用所提设计方法设计的K-HSS-EBFs实现了结构预期的破坏模式以及不同强度地震作用下的位移延性需求和剪力分布模式;从多遇地震到罕遇地震,算例模型中框架跨所承担的基底剪力占比由29%提高到44%,满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中对于多道设防体系内力重分布后的结构总基底剪力分配要求。     

村镇两层空斗砖墙房屋模型振动台对比试验研究

对采取抗震设防措施的两层空斗砖墙房屋模型进行了振动台试验。通过试验,研究设防房屋在不同地震烈度影响下的破坏形态和破坏程度,并与已完成的未设防房屋模型进行对比,从而较全面地掌握其抗震性能。试验结果表明:设防房屋在6度地震作用下,满足小震不坏的要求;在7度和8度地震作用下,满足中震可修的要求;在9度地震作用下,满足大震不倒的要求。经过与未设防模型在自振频率以及加速度和位移反应等方面的对比分析,设防房屋的抗震性能得到了明显提高。     

基于增量动力分析的既有高层剪力墙结构地震易损性研究

本文基于增量动力分析(IDA)方法,对某既有高层剪力墙住宅的抗震性能进行了研究.通过IDA分析,得到了结构在不同地震动强度下的最大层间位移角分布,通过该结构五个性能水准/极限状态下的位移角限值,得到了结构各极限状态的超越概率曲线和结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下达到各极限状态的地震易损性矩阵.结合地震危险性分析,对结构达到各极限状态的损伤风险进行了评估.结果表明,本结构可满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标,抗震性能良好;基于IDA方法对结构进行地震易损性分析,可给出既有高层建筑结构地震损伤风险的定量评价结果,是既有高层建筑结构抗震性能评估的有效手段.     

BRB在既有单跨多层混凝土框架结构加固设计中的应用

采用防屈曲支撑对某单跨多层混凝土框架结构进行了抗震加固,使用有限元分析软件SAP 2000对结构加固效果进行了验证,且对结构在多遇地震作用下的抗震性能进行了分析,对比了加固前后结构的侧向位移、层间位移角及周期比。以OpenSees有限元分析软件建立了加固框架的有限元分析模型,从美国太平洋工程研究中心(PEER)选取10条地震动记录调至设防烈度和罕遇地震水平进行了动力时程分析。结果表明:对单跨多层混凝土框架结构采用防屈曲支撑进行抗震加固,可以明显提高结构的刚度、耗能能力,有效地减小结构动力响应,降低震后加固修复费用;布置BRB后明显改善了结构抗震性能,在设防烈度水平可以有效避免结构构件的轻微损伤及非结构构件的破坏,而在罕遇地震水平不仅避免了结构层间位移角超过弹塑性层间位移角限值2.0%,而且有效避免了结构的薄弱层破坏。     

基于MIDAS/GEN雅宝高科创新园push-over分析

基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标;根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准,使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS/GEN对一栋42层剪力墙结构进行静力弹塑性分析,结果表明,该方法从层间位移角、塑性铰分布等方面对结构进行量化评价,并揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,是实现基于性能的抗震设计的有效方法。     

粘滞阻尼器在某办公楼中消能减震分析与设计

以位于8度抗震设防烈度区的某框架结构办公楼为研究对象,建立有限元模型并布置粘滞阻尼器,基于ETABS软件进行有限元时程分析。在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下对该框架结构进行了非线性粘滞阻尼器控制下的阻尼减震控制研究。针对减震前后的楼层剪力、层间位移角、与阻尼器相连的框架内力进行对比分析,并对阻尼器耗能性能进行分析,并进一步细化减震方案,对粘滞阻尼器支撑截面进行了验算与设计。结果表明,结构中增设粘滞阻尼器,能有效降低结构的楼层剪力、与阻尼器相连的框架内力、减小层间位移角以及增加结构的附加阻尼比,提高结构抗震性能储备。     

基于Pushover方法的某中学框架校舍抗震鉴定

Pushover分析方法是一种基于位移的静力弹塑性分析方法,可以快速地对结构的抗震性能进行评估,近几年在国内外得到了广泛的重视和应用.首先采用我国现行抗震鉴定标准中的两级鉴定方法对一中学框架结构教学楼进行了抗震鉴定,同时,采用Pushover分析方法对教学楼的抗震性能进行了分析,对其进行了基于性能的抗震鉴定,考察了结构在不同水准地震作用下的响应,进行了罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算,判断结构能否满足大震下不倒塌的设防要求.     

江西省博物馆超限结构抗震性能设计

以目前在建的江西省博物馆超限高层建筑为例,结合基于性能的抗震设计理论和方法,根据建筑物的重要性合理确定结构的抗震性能目标及构件在各设防地震烈度下的性能水准。使用PKPM,MIDAS,YJK软件进行多遇地震作用下弹性计算分析、设防地震作用下弹性和不屈服分析,采用SAUSAGE软件进行罕遇地震弹塑性分析。通过弹塑性时程分析方法验算罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角等指标是否满足规范要求,并对结构的损伤程度进行分析,确定结构薄弱部位(薄弱层及薄弱构件),根据分析结果提出抗震加强措施以确保结构在各设防烈度下满足预期的抗震性能目标。     

三层足尺分层装配支撑钢框架结构的振动台试验研究

为探究分层装配支撑钢框架体系在真实地震动力作用下的响应与性能,以某3层足尺房屋钢框架结构为研究对象,输入不同水准下的3条地震波进行振动台试验,分析了结构动力分步损伤行为、主（余）震层间变形、残余位移响应及其柔性支撑的可修复性。研究结果表明,结构满足我国规范对于抗震安全性的要求。在罕遇地震作用下,结构损伤集中于柔性支撑而主框架基本保持弹性,表现出损伤控制的特征,且震后基本无残余位移。未对支撑进行修复的结构在余震作用下的位移响应有所放大,但对支撑进行简易修复之后,结构抗震性能基本完全恢复。在超大地震作用下,主框架作为第二道抗震防线发展局部塑性变形,但震后残余位移仍然很小。柔性支撑初始是否张紧对结构初始刚度和层间位移分布有较大影响。支撑在动力作用下的突然张紧对结构产生了冲击效应,而支撑的延性可有效缓解此效应的影响。研究总体表明分层装配支撑钢框架体系应用于低多层建筑时具有优良的抗震性能与震后可恢复性。     

交错混凝土桁架剪力墙结构的抗震性能研究

对新型的交错混凝土桁架剪力墙结构的定义进行了描述,并对某18层交错混凝土桁架剪力墙结构运用有限元软件建立模型进行模拟,在小震(多遇地震)、中震(设防地震)、大震(罕遇地震)作用下对其抗震性能进行分析,验证结构的最大层间位移是否满足《建筑抗震设计规范》要求。结果分析表明,结构最大层间位移满足抗震规范限值要求,达到抗震设防目标。基于分析结果,在结构设计中给出合理建议,并指出有待于进一步研究的工作。