基于性能抗震分析的核电常规岛主厂房设计

为了对核电常规岛主厂房结构抗震进行分析,通过工程实例分析基于性能的抗震设计的优点,并在不同的抗震性能目标控制下,运用SAP2000有限元程序,对主厂房结构进行静力弹塑性分析,绘制能力谱-需求谱曲线,分析结构主要构件应力、应变和楼层层间位移角特点,检验结构的抗震性能。结果表明:主厂房结构应力、应变合理,层间位移角满足规范要求。该成果对基于性能的抗震设计方法的运用和推广具有一定的参考价值。     

基于Push-over原理的一体化除尘装置结构弹塑性分析

Push-over分析是实现基于性能抗震设计的重要方法之一,阐述了Push-over分析的基本工作原理和分析方法,利用SAP2000有限元分析软件对除尘装置主体结构进行Push-over分析.分析结果包括基底剪力 顶部位移结构破坏时塑性铰的分布等,利用分析结果对结构的抗震性能做出了评估,为工厂除尘器结构的设计与改进提供了参考依据.     

水口水电站升船机塔楼结构动力试验研究及数值分析

采用振动台动力模型试验和有限元数值计算2种方法,对水口水电站升船机塔楼结构的抗震性能进行分析研究,综合评价升船机塔楼结构的抗震安全性.结果表明：模型试验和有限元计算的结果基本一致,可为结构的抗震设计提供科学的依据.     

基于MIDAS/GEN高层建筑结构静力弹塑性分析

文章对静力弹塑性分析(push-over方法)的基本原理及实现步骤进行了简要的介绍;应用大型有限元软件MIDAS/GEN 空间结构程序对一个21层框架-剪力墙结构进行了静力弹塑性分析和抗震性能评价;结果表明,该方法可从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行综合的量化评价,并能揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,是实现基于性能设计的有效方法.     

基于有限元和试验的钢管混凝土柱IMS抗震

为了研究钢管混凝土柱IMS结构的抗震性能,运用了有限元理论分析钢管混凝土柱IMS(institute for testing of materials republic of serbia)结构抗震性能,并与抗震试验数据进行对比,检验其抗震性能.通过运用有限元软件建立2层钢管混凝土柱IMS结构模型,对所建立的结构形式进行弹性反应谱分析及弹塑性时程分析,并与振动台试验数据进行比较分析.理论分析与振动台试验均表明,该结构体系能很好地满足8度二组II类场地地区小震的作用.弹塑性时程分析及静力弹塑性分析结果表明,该体系也能很好地满足8度地区大震作用的抗震设防.钢管混凝土柱IMS的抗震性能满足要求.通过有限元理论和试验相结合的方法,得出钢管混凝土柱IMS抗震性能参数,从而为钢管混凝土IMS的设计计算和制定相关规范的提供科学的依据.     

大厦裙楼的抗震性能化设计与研究

为了研究抗震性能化设计在实际工程中的应用,以一特别不规则的实际工程金银湖大厦裙楼的设计为实例。该裙楼存在平面形状不规则、较多楼层楼板大开洞、较多楼层扭转位移比大于1.4等多项不规则项,为此需要根据《高层建筑混凝土结构技术规程》中结构抗震性能设计方法进行结构设计,并采用有限元软件对结构进行静力弹塑性分析补充计算,对整体结构及结构构件进行了抗震性能评价。分析结果表明,整体结构能够达到预定的抗震性能目标。     

RC框架结构基于性能的优化分析

对某实际工程中按工程设计软件PKPM设计的一榀框架(KJ-1)进行优化分析,以达到降低工程材料用量,满足经济要求的目的.采用有限元软件SAP2000对KJ-1进行Pushover分析,得到KJ-1的性能点及KJ-1在性能点时的层间位移角值;将层间位移角值与规范层间位移角限值及相应的性能要求进行比较,KJ-1满足抗震性能目标1的要求.根据实际工程中要求,KJ-1满足性能目标3的要求即可;对KJ-1进行优化(满足我国现行抗震设计规范),再进行Pushover分析,评价优化后的KJ-1的抗震性能.通过两次优化分析,使KJ-1在满足抗震性能目标要求3的情况下,钢筋和混凝土用量较优化之前分别降低了41.7%和24.1%.结果表明,基于性能的优化设计可以保证结构在满足地震作用下的性能目标的前提下,更经济合理.     

既有结构的性能化消能减震加固分析

为了对设防烈度提高后抗震性能不满足规范的既有结构,在不改变既有结构抗震构造的前提下采用消能减震技术通过性能化的设计方法实现抗震加固的目的,本文以既有框架结构为研究对象,基于时程分析法,采用有限元软件对既有结构进行消能减震加固分析。结果表明:既有结构在合理设置粘滞阻尼器后,其结构的抗震性能明显改善,可使小震作用下结构各楼层剪力和层间位移角较原结构降低50%以上,主体结构的抗震构造可降低一度;最大层间位移角小震作用下小于弹性层间位移限值1/550,中震作用下小于1/275,大震作用下小于1/138,可实现既有结构"小震不坏,中震可修,大震不倒"的设防目标,且满足性能目标3的要求。     

基于性能化设计的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析

结构抗震性能化设计已在我国"超限高层建筑工程"的抗震设计中得到广泛应用,其中弹塑性时程分析方法是实现抗震性能化设计的主要途径.结合工程实例,利用PERFORM-3D软件建立了某超高层钢筋混凝土结构的弹塑性模型.基于ATC-40,FEMA-356规范,结合我国规范定义的性能目标,对关键构件和耗能构件的抗震性能进行了评估,得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况,可用于研究按我国现行规范设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的受力特点.     

基于位移的结构抗震设计方法探讨

根据钢筋混凝土框架结构的受力特点,把其等效为单自由度体系,推导等效单自由度体系的等效参数,阐述了直接基于位移的抗震设计方法的思路.将结构的性能划分为功能完好、功能连续、破坏控制、损失控制及生命安全5个性能水平,并用层间位移角限值予以量化.通过实例分析表明,基于位移的抗震设计比基于强度的抗震设计更能有效地把握结构在未来地震作用下的行为,同时该方法能对不同的性能目标进行多目标设计,满足业主对不同抗震设防目标的要求.     

基于随机地震响应的大跨隔震结构性态设计方法

为实现基于性态的抗震设计理论在被动控制结构中的应用,以大跨度隔震结构为研究对象,提出了基于随机地震反应的结构设计框架。框架包括定义结构的性能水平、确定并量化性能目标、基于位移指标设计隔震层、计算结构随机地震响应、评估大跨度隔震结构可靠度这五部分内容;通过算例表明:提出的基于性能的抗震设计方法与可靠度理论相结合,能在给定的性能目标下有效地保证大跨隔震结构的安全,对指导大跨结构抗震设计实践具有一定的指导意义。     

罕遇地震下上海中心超高层的性能化抗震设计

参照CECS160(《建筑工程抗震性态设计通则》)和ASCE41(《American Society of Civil Engineers/SEI 41—06》),研究确定拟建的上海中心超高层建筑结构的性能化抗震设计目标,提出了直接用于该结构的基于材料本构关系的性能化抗震设计方法,以及基于位移的性能化抗震设计控制指标,选取合适的结构单元模型与合适的非线性动力分析技术相结合的方法,对上海中心超高层结构进行整体抗震性能评估.为该结构设计提供了有益的建议,并为基于位移的性能化抗震设计方法积累了资料.     

层间隔震结构的Push-over分析

Push-over分析是实现基于性能抗震设计的重要方法之一,文章在现有研究的基础上,对Push-over分析方法在层间隔震结构中的应用进行了探讨.以一缩尺层间隔震的钢框架结构为实例,对其抗震性能进行了评估,并与时程分析的计算结果进行了对比.结果表明:Push-over分析方法能够对层间隔震结构的抗震性能进行有效的评估.     

低层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震性能研究

低层冷弯薄壁型钢结构住宅在地震区具有较广泛的应用前景.本文通过有限元分析软件SAP2000建立有限元模型计算分析并与传统钢框架结构比较,得出了冷弯薄壁型钢结构整体抗震性能更优的结论.同时对该结构组合墙体的抗剪性能进行了分析.根据墙体覆面板和龙骨共同承担水平荷栽的特性,建议在抗震设计中.将结构抗侧力构件设计成两道防线抵御地震作用.     

单柱式钢桥墩抗震性能校验方法

针对地震作用下钢桥墩的抗震设计问题,首先确定抗震性能校验流程,提出了单柱式钢桥墩性能目标确定方法,其次根据各级抗震性能与损伤级别的对应关系,分析设计荷载产生的设计反应值和结构设计限值的求解问题,建立了结构安全性和震后可使用性的校验公式,给出了采用位移或应变2种性能指标进行校验的限制条件,最后通过单柱式钢桥墩抗震性能校验实例,说明钢桥墩基于性能的抗震校验方法的可靠性.结果表明,与现行校验方法相比,基于性能的抗震校验方法概念清晰、精度较高,易于在工程中推广应用.     

抗震结构填充墙性能的有限元模拟与分析

为充分了解抗震结构填充墙的开裂机理和抗裂能力,并为砌块填充墙的抗震性能提供依据,文中采用有限元方法对砌块墙体的面内开裂进行了分析.研究发现,抗震结构中填充墙的开裂机理十分复杂,但其开裂行为及抗裂能力主要决定于墙体所处的层间位移角以及自身的材料强度.文中还得到了不同弹性模量的砌块墙体在不同裂缝限值下的层间位移角值,可应用于填充墙框架结构基于性能的抗震设计中.     

郑州某超高层结构弹塑性时程分析

运用空间有限元软件STAWE,对偏置框架-核心筒超高层进行了有限元建模,分析了在7种地震波下结构的弹塑性时程分析,得到了结构在地震作用下的内力和位移,以及结构的抗力,整体分析了结构方案的合理性和结构的可靠性。分析结构表明,该结构能够满足D级的性能目标,在罕遇地震下具有良好的抗震性能,能够满足抗震设防的三个水准目标。     

某框架-核心筒超限高层基于抗震性能的设计分析

文进行了某框架-核心筒超限高层基于抗震性能的设计分析。多遇地震下,进行反应谱分析与弹性时程分析;设防烈度地震下,进行中震弹性与中震不屈服复核;罕遇地震下,进行静力弹塑性分析(Pushover Analysis),评估结构的抗震性能,发现结构潜在的破坏机制,针对性地加强薄弱部位,改善结构抗震性能。该工程通过三个水准地震作用分析,基本实现了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标。     

修正Newton-Raphson方法和弧长法在结构推覆分析中的联合应用

基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.该文在前人的理论基础上,为了提高分析的精度,搜索结构的软化段,采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组的求解技术,对高层结构推覆分析进行了较为深入的探讨.     

钢筋混凝土核心筒基于位移的抗震设计方法研究

对于较重要的建筑结构,在基于性能抗震设计过程中,需要同时验算结构的抗震承载力和位移反应是否满足规范规定的限值.混凝土核心筒是我国超高层建筑中应用最为广泛的抗侧力单元,在承载力、刚度和延性方面均需进行详细的设计以满足更高的抗震要求.利用加速度反应谱和能力谱的基本原理,通过引入损伤指标及能力设计方法,本文提出一种混凝土核心筒基于位移的抗震设计方法,该方法可实现对目标位移和加速度(力)的双重控制,对结构进行更为合理的抗震设计.只要给定结构目标位移和目标加速度,即可利用该基于位移的方法进行抗震设计计算,得到混凝土核心筒在任一地震作用水平下的承载力和位移,同时,引入能力设计方法进行定量的构件构造措施设计,以保证构件在大震作用下具有足够的塑性变形能力.