耗能梁段腹板厚度对高强钢组合Y型偏心支撑框架受力性能的影响研究

为了研究耗能梁段腹板厚度对高强钢组合单层单跨Y型偏心支撑框架的受力性能,采用有限元软件ABAQUS分别对5个不同耗能梁段腹板厚度的高强钢组合单层单跨Y型偏心支撑框架模型进行了分析。结果表明:这种结构形式具有良好的耗能性能,耗能梁段能够充分发挥耗能的作用;耗能梁段腹板厚度对其强度、刚度和耗能性能均有较大影响,耗能梁段腹板厚度设计合理时,可满足结构在小震或中震作用下的承载力和变形要求,在大震下有良好的变形能力和耗散地震能量的能力。     

钢连梁剪切屈服型混合连肢墙体系节点滞回性能有限元分析

在高层建筑连肢墙体系的设计中,为了提高钢筋混凝土连续梁的抗震性能,其设计和施工的难度相应增加,因此采用型钢连梁代替钢筋混凝土连梁.为了研究这种新型结构体系节点的滞回性能,采用有限元软件ABAQUS建立钢连梁剪切屈服型混合连肢墙的非线性有限元模型,对钢连梁在循环荷载作用下的滞回性能、核心区应力分布进行了分析,并且考虑了轴...     

端板连接可更换Q235耗能梁段钢框筒子结构滞回性能及其影响因素研究

对2个2/3缩尺的单跨双半层含端板螺栓连接Q235耗能梁段钢框筒子结构试件进行了两阶段低周反复荷载试验,以研究其抗震性能、耗能梁段的可更换性和耗能梁段长度的影响.采用耗能梁段腹板试样的拉压往复试验结果标定了混合强化模型参数,利用子结构试件的试验结果验证了有限元模型的有效性,并研究了耗能梁段长度和腹板面积的影响.研究结果...     

方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙边框柱刚度研究

钢框架-薄钢板剪力墙竖向边缘构件刚度限值源于经典薄腹梁理论,其仅适用于钢框架,对于方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙,该刚度限值公式不再适用。该文基于薄腹梁理论,提出了方钢管混凝土竖向边缘构件的刚度限值计算公式。构建了不同宽高比和宽厚比分析模型,进行了非线性数值分析,研究了不同柱刚度对方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙力学性能、边框变形和破坏机制的影响。结果表明,按照该文公式设计的方钢管混凝土竖向边缘构件可充分发挥薄钢板剪力墙的结构性能,实现理想的破坏机制。     

基于性能设计的高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能研究

Y形偏心支撑钢框架结构中耗能梁段置于框架梁之外,耗能梁段变形不会对主体结构和楼板造成损害,震后易于修复更换。为了保证耗能梁段充分发挥塑性变形进行耗能,非耗能构件(框架梁、框架柱)截面设计往往过大,浪费钢材且限制了偏心支撑钢框架的应用。高强钢组合偏心支撑框架结构是指耗能梁段采用普通钢材(Q345钢),而框架梁、柱等非耗能构件采用高强度钢材(如Q460),不仅有效减小构件截面,而且可以推动高强钢在抗震设防区的应用,经济效益显著。采用基于性能的抗震设计方法设计了5层、10层、15层和20层的Y形偏心支撑钢框架结构,算例模型包括高强钢组合Y形偏心支撑钢框架和传统普通钢Y形偏心支撑钢框架,通过Pushover分析和时程分析研究该结构形式的承载力、抗侧刚度、层间侧移分布及破坏模式。研究表明:相同设计条件下,高强钢组合Y形偏心支撑钢框架结构与普通钢Y形偏心支撑钢框架结构的承载能力相近,但抗侧刚度略低,罕遇地震作用下二者具有相似的层间侧移分布和破坏模式。     

基于ANSYS的门式刚架结构抗震分析

稳定分析是门式刚架结构设计中的关键问题,利用大型通用有限元分析软件 ANSYS 对标准图集02SG518-1中的一榀刚架进行建模、模态分析及地震时程分析。通过算例分析8度各水准地震作用下结构的响应,藉以探讨门式刚架设计过程中地震作用的计算,并得出了一些有用的结论,验证了规程中的有关规定。     

高层建筑混合连肢墙体系的抗震性能

首先介绍了混合连肢墙体系的产生背景和特点,然后给出了该体系在整体结构和节点性能等方面的研究现状。在总结已有研究成果的基础上,指出了目前研究存在的不足和需要进一步解决的问题,并提出了一种新型钢梁柱焊接连接形式的混合连肢墙体系—含型钢边缘构件的混合连肢墙体系,具有构造简单、施工方便的特点。初步研究结果表明,该种新型连接形式滞回曲线饱满,强度和刚度退化缓慢,具有优良的抗震性能,是混合连肢墙体系值得研究的一个方面。最后给出了这种新型体系的研究内容和需要考虑的主要影响因素。     

单层单跨变截面轻型门式刚架结构振动台试验研究

为研究轻型变截面门式刚架的抗震性能,进行了两个由四榀刚架组成的1/3缩尺模型试件的振动台试验,得到在不同地震工况下试件的动力反应,包括动力特性、加速度反应、位移以及应变反应等,并得到试件的破坏形式。试验分析结果表明:试件破坏形式为柱脚螺栓松动和刚架梁局部屈曲破坏;罕遇地震作用下,结构刚度退化明显、变形较大,塑性发展潜力不大;试件的阻尼比约为0.03。基于变形破坏准则的抗震分析表明:小震作用下,试件基本完好;中等地震作用下,试件发生轻微破坏;罕遇地震作用下,试件发生中度破坏,但远未到倒塌程度。抗震承载力验算表明:底部剪力法算得的地震力大于实际地震反应,表明底部剪力法可以安全地用于门式刚架结构地震力的计算。综上,门式刚架结构具有良好的抗震性能,完全能够满足"三水准"抗震设防准则。     

钢结构焊接翼缘板加强式梁柱刚性连接滞回性能试验研究

焊接翼缘板加强式梁柱刚性连接是塑性铰外移以提高连接塑性变形的一种改进形式。为考察这种连接形式在循环荷载作用下的滞回性能,共进行了4个1/2模型的拟静力加载试验,研究了梁翼缘宽厚比、腹板高厚比对连接性能的影响和节点域强弱对连接塑性转动能力的影响。作为比较,还进行了一个盖板加强式梁柱刚性连接的试验。试验结果表明,这种连接形式性能优良,所有的试件都没有发生脆性破坏,都能确保塑性铰转移到加强板以外,梁端塑性转角介于0.044～0.054rad之间,达到了特殊抗弯钢框架连接塑性转动能力不小于0.03rad的要求。在试验过程中所有的加强板都没有发生局部屈曲。在满足我国抗震规范要求的前提下,增大梁翼缘的宽厚比,梁翼缘更易于发生塑性局部屈曲,但对极限承载能力和变形能力的影响不大;减小梁腹板的高厚比则对承载能力的影响较明显;较弱的节点域,会显著降低连接的承载力,但可提高其变形能力。     

高强钢芯筒-螺栓连接钢管柱节点静力性能试验

为解决现有钢管柱节点单边螺栓锚固不足和操作复杂的问题,提出高强钢芯筒-螺栓连接副装配式节点,连接副由内置于钢管柱的高强钢芯筒和常规高强螺栓组成.为考察这种新型节点的静力性能,对6个1∶1足尺钢管柱框架边节点进行单调加载试验,研究变量为钢芯筒类型、筒壁厚度、螺栓直径、钢梁端板厚度.重点分析节点关键部位的应力变化、变形能力、破坏模式、螺栓拉力和节点类型.结果表明:试件均为半刚性节点、梁端塑性铰破坏机制,封闭型芯筒厚度与螺栓直径相当时可以满足梁柱刚接的强度条件;节点域变形很小可以忽略,芯筒转动变形对节点转动影响不超过10%;钢梁端板与柱的间隙随着芯筒厚度减小而快速增长,螺栓有拔出趋势,连接副的抗拉设计值可按钢板螺纹抗拉承载力的70%取用.