加肋板法梁柱连接节点用于D型偏心支撑结构的抗震性能分析

D型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,但是其耗能梁段与柱直接相连,为了满足强柱弱梁节点更强和梁端抗弯承载力的设计要求,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施。针对传统节点加强措施存在的不足,提出一种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点——加肋板方案。给出了设计方法,利用ANSYS有限元分析程序,采用Shell143壳单元建立了有限元分析模型,将该新型梁柱连接节点与梁柱直接相连的D型偏心支撑结构进行了理论分析比较。验证了新型节点不仅可以使剪力远离翼缘焊缝,而且可以放松钢柱对梁翼缘端部的局部变形约束,并可排除耗能梁段与柱邻近区域的屈服。     

加肋板法梁柱连接节点用于D型偏心支撑结构的抗震性能分析

D型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,但是其耗能梁段与柱直接相连,为了满足强柱弱梁节点更强和梁端抗弯承载力的设计要求,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施.针对传统节点加强措施存在的不足,提出一种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点--加肋板方案.给出了设计方法,利用ANSYS有限元分析程序,采用Shell143壳单元建立了有限元分析模型,将该新型梁柱连接节点与梁柱直接相连的D型偏心支撑结构进行了理论分析比较.验证了新型节点不仅可以使剪力远离翼缘焊缝,而且可以放松钢柱对梁翼缘端部的局部变形约束,并可排除耗能梁段与柱邻近区域的屈服.     

加侧板法梁柱连接节点用于D型偏心支撑结构的抗震性能分析

D型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,但是其耗能梁段与柱直接相连,为了满足抗震设计要求,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施。本文提出了一种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点一加侧板方案,并利用有限元分析程序,将该新型梁柱连接节点与梁柱直接相连的D型偏心支撑结构进行了理论分析比较。验证了该新型节点不仅可以使塑性铰远离柱端,而且可以放松钢柱对梁翼缘端部的局部变形约束,避免梁柱连接节点处焊缝的脆性断裂。     

新型加侧板式D形偏心支撑钢框架的抗震性能研究

D形偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中一种常用的结构形式,其耗能梁段与柱直接相连,为了满足抗震设计要求,需要对梁柱连接节点进行加强.提出了一种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点-加侧板方案,用ANSYS对其进行非线性有限元分析,得出以下结论:该方案不仅可以使偏心支撑耗能梁段的塑性铰远离柱端,而且能保证足够的耗能能力和抗侧移刚度;加强侧板的长度应在(1/2～3/4)梁高范围内取值,侧板宽度的增加对缓解梁端对接焊缝处的应力集中作用比较明显.     

三种新型梁柱连接节点用于单斜杆偏心支撑结构的抗震性能研究

单斜杆偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,但是其耗能梁段与柱直接相连,既要保证梁端的抗弯承载力足够大,又要保证耗能梁段充分发展剪切塑性变形,以便耗散更多的地震能量。本文针对单斜杆偏心支撑的设计要求,提出了三种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点加强措施—加肋板、加侧板、改进加楔形盖板方案。本文给出了设计方法,利用ANSYS有限元分析程序,采用壳单元建立了有限元分析模型,与梁柱直接相连的单斜杆偏心支撑结构进行了理论分析比较。验证了新型加强节点不仅可以使耗能梁段的屈服远离翼缘焊缝,排除耗能梁段与柱邻近区域的屈服,并具有良好的变形能力和抗侧移能力。当然这些结论的可靠性尚需试验的验证。     

D型偏心支撑钢框架耗能梁段性能分析

D型偏心支撑是广泛应用于钢框架偏心支撑结构中的耗能形式之一。它是在中心支撑结构基础上改良的一种钢框架支撑形式,它不但继承了中心支撑钢框架抗侧移刚度和强度大的优点,还结合了抗弯钢框架结构中梁柱节点的良好的的抗弯性能;同时又解决了中心支撑框架中支撑斜杆重复压屈后抗压承载力降低从而导致延性差等问题,即通过支撑斜杆至少有一端与梁相连从而在梁端形成的耗能梁段来耗散地震能量,从而保证支撑不先发生受压屈曲。本文采用理论分析与有限元分析相结合的方法,先用虚功原理对耗能梁段与钢框架的承载力关系做出了推导,然后用ABAQUS有限元软件对8种具有不同耗能梁段长度的D型偏心支撑钢框架建立有限元模型,进行非线性有限元分析。通过偏心支撑极限承载力和滞回性能的对比分析,表明了耗能梁段的长度的最佳长度范围。耗能梁段过长或者过短都会导致整体结构的抗震性能越差。最后根据有限元分析结果提出了对耗能梁段长度的建议。     

改进加盖板法用于D型偏心支撑结构的抗震性能试验研究

提出一种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点——改进加盖板方案,在满足梁端抗弯、抗剪承载力的同时,放松对耗能梁段的约束,使其充分发展剪切塑性变形,耗散更多的地震能量。采用1∶3缩尺模型,将该新型方案用于D型偏心支撑结构中,与传统的D型偏心支撑结构进行了对比试验,结果表明,采用改进加盖板方案的单斜杆偏心支撑结构具有很好的抗侧移刚度和变形能力,并具有足够的抗侧移能力;可以将耗能梁段从柱边移开,从而允许耗能梁段有较大转动,耗散更多的地震能量。同时也给出了改进加盖板方案的设计方法。     

Y型偏心支撑钢框架的受力性能研究

Y型偏心支撑钢框架是最近发展起来的一种新型抗侧力结构体系,具有很好的抗震性能。可以通过改变耗能梁段的截面尺寸和支撑的布置形式来优化结构的抗震性能。本文基于我国现行《抗震规范》建立三个系列的一榀Y型偏心支撑钢框架平面模型,并运用有限元分析软件sap2000对结构进行pushover分析计算,研究了Y型偏心支撑钢框架的耗能梁段长度、腹板高厚比和耗能支撑的布置形式等参数对Y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。     

一种新型扩孔螺栓连接型消能梁段及其力学性能

罕遇地震下偏心支撑框架结构需合理有效地增大消能梁段的延性和耗能能力,并减小消能梁段的损伤,以使该种结构能更好地适应当前的抗震要求。基于剪切型消能梁段的力学特性和扩孔型螺栓连接的受剪滑移能力,提出一种扩孔螺栓连接型消能梁段。采用校正的有限元方法对扩孔型螺栓连接和扩孔螺栓连接型消能梁段进行详细分析,以明确相应试件的力学性能。研究结果表明,扩孔螺栓连接型消能梁段具有高延性和强耗能等特点,能有效提高偏心支撑框架结构的抗震性能和震后功能恢复能力,并为偏心支撑框架结构的抗震设计提供新的思路和方法。     

加肋板D型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

D型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种耗能形式,通过对2个1∶3比例的偏心支撑钢框架的滞回性能分析,重点研究偏心支撑极限承载力和滞回性能,为偏心支撑钢框架利用屈曲后强度及抗震设计提供依据。分析结果表明,加肋板的D型偏心支撑有良好的强度、刚度和耗能能力,其耗能梁段首先发生剪切屈服,有效地阻止了支撑的屈曲,在整个加载过程中,承载力没有降低。最后对偏心支撑的节点连接提出设计建议。     

偏心钢支撑-钢筋混凝土框架的侧移和地震反应

通过对偏心支撑钢筋混凝土框架试验结果的分析以及性能设计和抗震设计位移控制的比较,对其抗震设计中的变形和性能进行研究。为满足性能设计和三水准抗震设计要求,偏心支撑框架结构的侧移限值应比纯框架结构更严格,而且使得支撑的受压屈曲控制在第一水准位移后,将有利于抗震性能的改善。由于偏心钢支撑的作用,偏心支撑框架结构中柱的剪力明显减小,侧向刚度增大,从而有效地避免了框架结构在地震中柱的剪切破坏和过大的侧移。偏心支撑框架结构的地震反应如最大侧移、最大速度、最大加速度明显降低,结果表明,K型支撑是理想的抗震布置方式。     

偏心支撑钢框架设计方法

着重阐述了消能梁段的设计方法 ,其中包括消能梁段的长度确定和截面选择 ,消能梁段的腹板加劲肋、连接和侧向支撑的设计。并对消能梁段以外其它构件的设计方法进行了介绍 ,以增强工程设计人员对该结构体系的了解。     

长耗能梁-偏心支撑机制对中心支撑钢框架结构抗震性能的影响

为研究地震作用下人字形中心支撑钢框架结构因支撑的部分失效导致的长耗能梁-偏心支撑机制对结构抗震性能的影响,基于ABAQUS建立了6层人字形中心支撑钢框架结构数值模型,开展了增量动力分析与易损性分析,对比了考虑与不考虑长耗能梁-偏心支撑机制时结构抗倒塌性能的差异,分析了结构的损伤演化过程。结果表明:长耗能梁-偏心机制改变了结构的失效过程,抑制了薄弱层的产生与发展,对结构抗震性能具有显著影响,算例结构的倒塌富余度提高20%以上; 梁的抗弯刚度对长耗能梁-偏心支撑机制具有一定影响,较大的刚度将不利于该机制的形成,降低了结构的抗倒塌能力; 在人字形中心支撑钢框架结构体系的设计与分析中,宜考虑长耗能梁-偏心支撑机制,否则将低估结构的抗倒塌性能。     

基于性能的支撑钢框架结构方案对比分析

采用Pushover能力谱法对8层钢框架建筑进行基于性能的结构方案设计,考虑偏心支撑钢框架、隅撑支撑钢框架、纯钢框架3种结构体系,对结构自振特性、层间位移角及楼层侧移变化规律、结构刚度及耗能特征以及投资一收益等进行详细对比分析。结果表明:隅撑支撑钢框架和偏心支撑钢框架具有良好的结构性能,同样性能目标下,两者的经济效益相差不大,均可比纯钢框架节省近40%的用钢量,隅撑支撑钢框架的损失期望比例最小。     

偏心支撑框架结构整体刚度方程的建立和求解

对偏心支撑框架消能梁段在不同屈服状态下耗能的计算方法进行了分析，对空间杆单元刚度方程的建立进行了理论推导，并对结构整体刚度方程的求解步骤进行了详细阐述，指出该计算方法的应用性。     

Experimental Investigation of T-Stub Link-to-Column Connections in Eccentrically Braced Frames

Link-to-column connections in eccentrically braced frame should transfer large shear and moment developed in a fully plastic and strain hardened link. Moreover, the connection should allow the link to undergo large plastic rotations. It was observed in previous studies that link-to-column connections are failed before achieving the plastic link rotation capacity. Design of link-to-column connections in seismic-resistant eccentrically braced frames is still an unresolved problem. In this paper, experimental tests are carried out on long link-to-column connections. T-stub connections are used for connecting the link to column. The test parameter is the strength of connection by changing the connection details. The results of the tests indicate that the proposed connections can successfully achieve the desired rotations without any strength loss.     

隅撑支撑框架结构的性能及其设计方法

隅撑支撑框架（knee-bracedframe,KBF）是在梁柱连接的附近设一延性耗能的隅撑,主支撑连接在此隅撑上而构成的抗震结构体系。与偏心支撑框架（EBF）抗震结构体系对比,KBF具有中震时框架结构不损坏,维修方便的优点。本文对KBF的研究现状进行了综述。推导了隅撑框架结构的横向刚度,提出了构造KBF结构骨架曲线的方法;采用有限元分析考察了不同的隅撑形式、不同高宽比下KBF结构的弹塑性性能;分析了隅撑塑性转角增量与层间位移增量的关系,总结了设计方法和设计步骤。