钢筋混凝土框架——剪力墙结构空间非线性分析的分层分区刚性楼板法

采用空间力学模型,建立可模拟双向弯矩、轴力相互作用的多弹簧梁柱构件杆单元和可考虑中性轴移动的修正多垂直杆单元的剪力墙模型,用计算机对复杂形式的钢筋混凝土框架——剪力墙结构进行了非线性时程分析.空间的力学模型可考虑局部楼板的变形影响,并可沿任意角度输入相互垂直的两个水平地震分量.介绍了该法相应程序的算例.     

剪力墙最优刚度及其计算机实现

系统地提出了高层框架－剪力墙结构中的剪力墙最优刚度的概念，解决长期以来困绕着高层框架－剪力墙结构设计中剪力墙数量合理确定的困难，提供一种确定剪力墙数量的科学方法。在分析剪力墙赐度与地震作用相互关系的基础上，建立确定了剪力墙最优刚度的数学模型。同时，考虑剪力墙剪切变形，框架住的轴向变形，剪力墙基础的转动，以及剪力墙刚度沿结构高度变化对剪力墙最优刚度的影响。     

底层框架--剪力墙结构多层砖房新结构方案的抗震性能研究

基层编号 992001 完成单位及南京市建筑设计研究所: 剪力墙抗震 主要人员蓝宗建、刘瑗琏、温峰 为了提高底层框架--剪力墙结构多层砖房的抗震性能,本项目提出了一种新的结构方案:在底层框架--剪力墙结构中,用劲性钢筋混凝土低剪力墙取代普通钢筋混凝土低剪力墙.研究结果表明,劲性钢筋混凝土低剪力墙的抗震性能显著优于钢筋混凝土低剪力墙,在底层采用劲性钢筋混凝土低剪力墙的底层框架--剪力墙结构多层砖房的抗震性能也显著优于底层采用钢筋混凝土低剪力墙的底层框架--剪力墙结构多层砖房.当采用本项目提出的结构方案后,这种多层砖房的允许总高度、层数以及二层与底层的侧移刚度比可较现行<建筑抗震设计规范>增大.因此,采用本项目的结构方案后,既可节约建筑用地,又可增大底层的建筑空间.     

短肢剪力墙的ANSYS非线性有限元分析

首先采用ANSYS有限元分析软件对短肢剪力墙模型进行非线性分析，得到剪力墙加载至破坏的全过程，并与试验结果进行比较，验证ANSYS建模计算的准确性，然后通过改变模型的轴压比，分析对比在不同轴压比情况下短肢剪力墙的荷载位移曲线、刚度退化速度等情况，为工程实践中控制建筑物的轴压比提供参考依据。     

空间剪力墙结构的数学计算方法

为简化剪力墙结构的计算方法,引入空间坐标变换,以剪力墙双肢问梁的剪力为基本未知量,以相邻切断点间的间距协调为依据,充分考虑空间变形因素对断点位移的影响,建立剪力墙结构的分析模型。针对该计算模型进行了模拟计算,其变形和内力变化规律与有限元结果完全吻合,而模型要简单得多,而且模型简单、原理清晰,计算简捷,提高分析效率,改善计算精度,又可进一步用于复杂箭力墙结构的分析。     

含断层剪力墙的框架—剪力墙地震特性

首先用墙单元将框轲－剪力墙结构离散，然后利用传递矩阵技术探讨变刚度框架－剪力墙结构的地震反应，把得到此结构的固有频率和最大的位移反应与振动台的试验结果进行比较，结果相吻合，说明本数值方法是正确的，有效的，最后详细讨论剪力墙高度不同对框架－剪力墙结构地震反应的影响，得出了不是对所有的框架－剪力墙结构都需把其剪力墙延伸到整个结构高度的结论。     

多层住宅新型复合结构空间弹塑性时程分析

针对用于代替黏土砖住宅结构的新型“人”字支撑复合结构进行了空间弹塑性时程分析,研究了新型复合结构用于多层住宅的抗震性能。选择了三种地震波,计算了采用新型复合结构的某6层住宅在三种地震波作用下的一系列响应,得出该实例住宅的薄弱层均为第三层;在三种多遇地震波作用下,柱子和支撑轴压比均满足框架结构柱轴压比限值,梁、柱及支撑结构在最不利内力组合下的配筋在合理范围内;在三种罕遇地震波作用下,最大层间位移角均满足钢筋混凝土框架一剪力墙结构限值。结果表明新型复合结构用于多层住宅具有良好的空间抗震性能。     

框剪结构协同分析的状态空间法

在楼板刚性和连续化假定下，基于并联铁摩辛柯梁模型，引入建筑结构状态变量的概念，导出高层框架-剪力墙结构协同分析的控制微分方程，将方程进行无量纲化，建立框架-剪力墙结构协同分析的状态空间表达式，并采用精细积分法求出其高精度数值解，最终得到框-剪结构协同工作的变形和内力。建立的并联铁摩辛柯梁模型具有通用性，采用的计算方法精度较高，有很强的适用性，可以推广到其他结构的静力和动力计算中。     

框架—剪力墙结构弹塑性性能的试验研究

通过对框架－剪力墙结构破坏形态的分析，得出加强框架底层配筋可起到二道设防作用并推迟框架形成可变机构。进行了两种框－剪并联体模型试验，证实本文方法具有结构自控的效果。同时得出了框－剪结构的内力重分布规律，塑性铰出现规律等。     

钢混框架薄钢板剪力墙多层结构抗震

在对薄钢板剪力墙单层结构理论和试验研究的基础上,利用ADINA分析程序建立了非线性有限元多层结构滞回分析模型,具体分析了反复加载下薄钢板剪力墙构件的受力破坏特征及抗震性能。从理论分析角度,探讨在地震区使用薄钢板剪力墙多层结构的可行性。模型的分析计算显示,对于钢筋混凝土框架多层结构,当设计的钢板长细比适宜时,在框架内填充钢板组成的薄钢板剪力墙,可显著提高结构的刚度、承载力,同时也具有较好的延性及耗能性能,对工程应用具有重要的参考价值。     

钢混框架薄钢板剪力墙多层结构抗震

在对薄钢板剪力墙单层结构理论和试验研究的基础上,利用ADINA分析程序建立了非线性有限元多层结构滞回分析模型,具体分析了反复加载下薄钢板剪力墙构件的受力破坏特征及抗震性能。从理论分析角度,探讨在地震区使用薄钢板剪力墙多层结构的可行性。模型的分析计算显示,对于钢筋混凝土框架多层结构,当设计的钢板长细比适宜时,在框架内填充钢板组成的薄钢板剪力墙,可显著提高结构的刚度、承载力,同时也具有较好的延性及耗能性能,对工程应用具有重要的参考价值。     

框架-剪力墙结构静动力弹塑性分析

基于退化三线性恢复力模型,建立了框架-剪力墙结构的非线性地震反应分析模型.采用非线性分析程序IDARC2D 6.1对三个典型的10层不同剪力墙数量的框架-剪力墙结构进行了地震反应分析研究,探讨了结构在几种侧向分布力下的推覆反应和在水平地震作用下的动力时程反应.计算结果表明,不同水平荷载分布模式对结构的推覆曲线影响较大,同时表明剪力墙数量的不同对结构的振动特性和地震反应均有一定的影响.     

空间剪力墙结构的数学计算方法

为简化剪力墙结构的计算方法,引入空间坐标变换,以剪力墙双肢间梁的剪力为基本未知量,以相邻切断点间的间距协调为依据,充分考虑空间变形因素对断点位移的影响,建立剪力墙结构的分析模型.针对该计算模型进行了模拟计算,其变形和内力变化规律与有限元结果完全吻合,而模型要简单得多,而且模型简单、原理清晰,计算简捷,提高分析效率,改善计算精度,又可进一步用于复杂箭力墙结构的分析.     

阻尼对结构能量反应的影响研究

采用不同的阻尼模型对钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行能量反应分析,在计算中采用五分段模型和考虑各垂直杆剪切刚度的多垂直抒单元模型,并考虑了杆件的轴力-弯矩的相互作用及P-△效应的影响。算例分析表明,阻尼对结构的能量反应有重要的影响。     

反复荷载下混凝土剪力墙非线性有限元分析

采用非线性有限元分析法，对反复荷载下的钢筋混凝土带竖缝剪力墙进行了计算分析，建立了反复加载混凝土应力－应变关系模型，模型中考虑了混凝土开裂后钢筋和混凝土之间滑移摩擦关系，根据计算结果对钢筋混凝土带竖缝剪力墙的结构性能和破坏机理作了分析，并与试验结果进行了对照，取得了较为一致的结果。     

钢筋混凝土框架一剪力墙设计中的若干问题

针对高层建筑结构设计采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构，简要阐明此结构体系的受力特征，该结构中剪力墙的布置原则以及设计中确定框架－剪力墙结构结构方案时值得重视的若干问题。     

某办公楼结构设计与抗震性能化设计

南京某办公楼为框架—核心筒结构,基于概念设计进行整体结构设计,采用有限元软件YJK建立结构周边四角上加L型剪力墙前后的分析模型,利用S A P2000软件对这两个模型在多遇地震情况下的反应谱和弹性时程进行分析,比较两个模型的周期比、位移比、轴压比等指标.在罕遇地震情况下提出抗震性能目标,利用S A P2000软件对周边加L型剪力墙后的结构在罕遇地震情况下进行动力弹塑性分析.研究结果表明:在框架核心筒的周边四角加L型剪力墙后,结构的轴压比明显降低,抗扭性能增加,结构的延性增强,且结构塑性变形和损伤破坏都在性能预期目标内.     

钢筋混凝土剪力墙结构几何和材料双重非线性静力分析的伪动力有限元法

本文进一步发展了不需存贮结构刚度矩阵和求解非线性方程组的伪动力有限元法以应用于钢筋混凝土剪力墙结构的非线性静力分析，文中对钢筋混凝土材料采用Vecchio和Collins的非线性弹性抹平旋转裂缝模型，几何非线性采用Green应变公式计算，用平面应力三角形单元离散剪力墙结构，时间积分采用显示中心差分格式，数值计算表明，本文方法有效可靠．     

框剪结构协同分析的状态空间法

在楼板刚性和连续化假定下,基于并联铁摩辛柯梁模型,引入建筑结构状态变量的概念,导出高层框架-剪力墙结构协同分析的控制微分方程,将方程进行无量纲化,建立框架-剪力墙结构协同分析的状态空间表达式,并采用精细积分法求出其高精度数值解,最终得到框-剪结构协同工作的变形和内力。建立的并联铁摩辛柯梁模型具有通用性,采用的计算方法精度较高,有很强的适用性,可以推广到其他结构的静力和动力计算中。     

关于框架一剪力墙结构自振周期计算的讨论

推导了框架-剪力墙结构自振周期方程，利用两种计算模型，即框架一剪力墙的连续化协同工作计算模型和笔者建立的反映框架一剪力墙结构特点的有限元模型，对比计算结构自振周期系数。两种不同力学模型的计算结果十分吻合，得到相互印证。据此订正了被我国多种有关高层建筑结构设计的教科书、著作广泛引用的关于框架一剪力墙结构自振周期计算的一幅图表存在的问题。