K型偏心支撑钢框架支撑的设计研究

为研究不同支撑刚度K型偏心支撑钢框架的抗震性能,对5个具有不同支撑截面的试件进行了非线性有限元分析。结果表明:为保证耗能梁段先行剪切屈服而支撑不屈曲,支撑应具有足够的刚度;支撑长细比较小的试件滞回性能较好,而长细比过小则会降低结构的延性和耗能性能;对于长细比较小的支撑,其翼缘宽厚比应严一些,而腹板高厚比则可适当放宽;支撑斜杆与横梁的连接焊缝发生断裂破坏的可能性较大,在施工中应对该处焊缝的焊接质量进行严格控制。并根据有限元模拟结果提出了设计和施工建议。     

钢框架—偏心支撑结构的高等分析

钢框架—偏心支撑结构是高层钢结构中常用的结构形式,文章提出了一种新的钢框架—偏心支撑结构的高等分析方法,此方法考虑了残余应力、几何初始缺陷、剪切变形和轴力的影响,编写了相应的高等分析程序,分析了钢框架—单斜杆偏心支撑结构,并与其它非线性软件的计算结果进行了对比分析.     

装配式偏心支撑钢框架拟静力试验研究

为研究端板厚度和连接方式对装配式偏心支撑钢框架抗震性能的影响,进行了2个不同端板厚度的偏心支撑半刚接钢框架和1个焊接连接的偏心支撑刚接钢框架的拟静力试验.结合试验研究结果,对装配式偏心支撑钢框架试件的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、侧移延性系数、等效粘滞阻尼系数进行了深入分析.试验结果表明：螺栓端板连接偏心支撑钢框架抗震性能良好.端板厚度对装配式偏心支撑钢框架耗能能力具有一定影响,端板厚度由16 mm增加到24 mm,由于破坏延迟,耗能梁段极限剪切承载力提高43.32%. 同时,受高强螺栓-端板连接滑移的影响,偏心支撑半刚接钢框架滞回曲线呈“弓形”,表现出一定的“捏缩”现象.     

基于ETABS的偏心支撑高强钢框架Pushover分析

自从Pushover分析法被引入我国以来,就受到了广大结构设计人员的关注,这种方法适合被用来分析结构静力非线性特性。在EATBS2013程序中,Pushover法主要是基于国外规范提及的FEMA440法,拟利用ETABS2013有限元分析软件,建立经过程序自动优化截面后的三维K型偏心支撑组合高强钢框架模型,分析其在静力作用下弹塑性阶段的内力变形及塑性铰分布情况。     

基于ETABS的偏心支撑高强钢框架Pushover分析

自从Pushover分析法被引入我国以来,就受到了广大结构设计人员的关注,这种方法适合被用来分析结构静力非线性特性.在EATBS2013程序中,Pushover法主要是基于国外规范提及的FEMA440法,拟利用ETABS2013有限元分析软件,建立经过程序自动优化截面后的三维K型偏心支撑组合高强钢框架模型,分析其在静力作用下弹塑性阶段的内力变形及塑性铰分布情况.     

Y型偏心支撑钢框架受力性能有限元分析

对5个具有不同耗能梁段长度的Y型偏心支撑钢框架的滞回性能与耗能梁段的耗能性能进行了非线性有限元分析.研究表明:Y型偏心支撑钢框架具有良好的耗能性能和延性,耗能梁段能够充分发挥耗能和变形的作用;耗能梁段的长度对Y型偏心支撑钢框架的强度、刚度、延性和耗能性能均产生明显的影响,耗能梁段越短,其塑性变形越大,Y型偏心支撑钢框架的承载力越高,耗能梁段过长钢框架的抗震性能越差.     

带支撑节点板钢框架梁柱节点抗弯性能分析

研究了带支撑节点板钢框架梁柱节点的抗弯性能.在ABAQUS有限元分析软件中采用C3D8I单元分别建立了6个由端板或双腹板角钢连接的钢框架梁柱节点模型,其中,2个不带支撑节点板,4个带支撑节点板.研究在正、负弯矩作用下支撑节点板对钢框架梁柱节点承载能力、转动刚度的影响,并分析了增设底角钢、端板外伸等措施对带支撑节点板钢框架梁柱节点抗弯性能的影响.分析结果表明,支撑节点板使钢框架梁柱刚度提高,具有了半刚性,明显提高了节点的抗弯性能,增设底角钢和端板外伸有助于提高带支撑节点板钢框架梁柱节点抗弯性能.     

Y形偏心支撑钢框架SAP2000非线性分析模型

为研究Y形偏心支撑钢框架结构的弹塑性性能,根据剪切耗能梁段恢复力特性和钢框架的力学性能,提出符合抗震规范的耗能梁段独立剪切铰参数的定义方法,建立Y形偏心支撑钢框架SAP2000非线性塑性铰分析模型.通过3个模型试件在循环荷载下的骨架曲线和有限元分析的PUSHOVER曲线的对比,论证模型的合理性.结果表明,本文提出的改进塑性铰模型能够较为合理地反映Y形偏心支撑钢框架结构的非线性性能.     

平齐端板连接偏心支撑钢框架抗震试验研究

为研究耗能梁段长度和柱轴压对平齐端板连接偏心支撑钢框架抗震性能的影响,进行4个偏心支撑半刚接钢框架的低周反复荷载试验,并从滞回曲线、承载力、延性、耗能及螺栓应变等方面分析了试件的抗震性能.试验结果表明:平齐端板连接偏心支撑钢框架破坏模式为耗能梁段端板焊缝或腹板断裂,其余构件均未出现明显屈曲变形和裂纹,易于震后修复和更换耗能梁段.耗能梁段长度是偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的重要影响因素之一,随耗能梁段长度比的增大,极限承载力及累计耗能均呈下降趋势,短耗能梁段试件的承载力高于长耗能梁段试件的,由于构件之间的滑移,平齐端板连接偏心支撑钢框架结构滞回曲线呈现不同程度的捏缩现象,且随着耗能梁段长度增加,捏缩现象愈加明显.     

高层建筑偏心支撑钢框架在地震作用下的动力分析

文章介绍了中心支撑框架和偏心支撑框架,并对各自的受力性能进行了比较。通过算例,比较了中心支撑框架和偏心支撑框架的地震响应,得出偏心支撑框架抗震性能比中心支撑框架优越的结论。     

偏心支撑框架耗能梁段的研究进展

偏心支撑结构中的耗能梁段在正常使用阶段或小震作用下保持在弹性范围,在强震作用下通过其塑性变形消耗地震能量,避免结构整体破坏,震后只需对耗能梁段进行修复或更换,大大缩短震后结构修复时间,节约成本。作为耗能构件,为了适于震后修复和更换,偏心支撑框架耗能梁段在未来的研究中逐步引入可替换构件、铸钢整体浇铸制造等设计概念,为其应用提供更广阔的的前景。     

耗能梁段腹板开孔对偏心支撑钢框架抗震性能影响

为研究耗能梁段腹板开孔对K型偏心支撑钢框架抗震性能的影响,进行了一个1∶2缩尺单层单跨试件的拟静力加载实验,并采用ABAQUS软件对其结果进行数值模拟.在验证其结果准确的基础上,分别以开孔率、孔间竖向距离、孔间横向距离为参数建立了3组有限元模型,系统分析了不同开孔参数对模型抗震性能的影响.结果表明:在腹板厚度不变的情况...     

带偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构抗震性能研究

在高层钢框架-混凝土核心筒结构的外钢框架部分加设多列式并连偏心支撑、多列帽腰连偏心支撑,采用结构分析与设计的通用有限元分析软件对未设支撑、设置偏心支撑、改变偏心支撑的位置和数量的高层钢框架-混凝土核心筒结构的地震反应特性进行了分析.利用振型分解反应谱法对该结构的自振周期、结构侧移、层间位移角、倾覆力矩比、各层总剪力、各层总弯矩、钢框架承担的剪力及剪力调整系数等指标进行了研究.根据分析结果提出了高层钢框架-混凝土核心筒结构抗震设计的偏心支撑分布方式和帽腰支撑设置的原则,为实际工程设计提供了理论参考.     

高层钢框架梁柱刚性节点设计研究

本文介绍了梁柱刚性连接节点的概况,结合美国北岭地震和日本阪神地震中节点破坏的现象,分析了目前梁柱刚性连接节点的问题,并根据最新的国内外研究成果,总结出了新型梁柱节点形式——塑性铰外移的梁端增强式连接（本文采用悬臂梁段上下翼缘上加梯形盖板、悬臂梁段采用梯形截面及悬臂梁段翼缘加厚三种形式。）     

钢框架节点域设计中的承载力分析

介绍国内外对钢框架节点域的研究成果及其规范中有关节点域部分的规定,并根据目前中国结构设计规范提出并推导了节点域两侧梁截面高度不同时,节点域承载力计算公式,为结构工程设计提供借鉴和参考.     

钢框架装配式节点研究进展

装配式钢结构是近几年钢架建筑研究的重要内容,装配式钢结构通过螺栓连接来实现施工现场的快速装配,保证施工效率提高施工质量,是钢结构建筑行业发展的重要保障。为此,国内外学者通过改善钢结构梁柱节点的连接形式实现构件模块化,而装配式钢结构的设计以提高节点的抗震耗能能力为前提。研究结果表明:采用全螺栓拼接形式易于提高节点的延性和耗能能力;梁端削弱型的节点和柱端加强型节点都可以提高钢框架在地震作用下的耗能能力,但加强型节点表现出强于削弱型节点的耗能能力;对于新型延性节点的试验研究较多,但成熟的理论研究相对滞后,从而导致应用于工程的节点形式较少。因此,对于试验中表现出较好力学性能的新型节点,完善节点的理论系统是未来研究工作的重点。     

中心支撑钢框架中支撑跨柱设计方法简介

中心支撑钢框架结构是目前我国多、高层钢结构中广泛采用的一种结构类型。其支撑跨柱是重要的传力构件,罕遇地震下必须保证有足够的强度和刚度。本文介绍了目前国内外有关规范支撑跨柱的设计方法,并在已有研究成果基础上,给出了支撑跨柱的设计建议。     

拉链柱式中心支撑钢框架支撑设计方法研究

为探讨拉链柱式中心支撑钢框架结构中支撑设计时是否需要考虑受循环荷载时的强度降低系数ψ,本文参照悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构的设计方法,设计了对比算例,其中支撑分别按考虑与不考虑受循环荷载时的强度降低系数设计,并对算例的自振特性、用钢量、多遇及罕遇地震下的动力响应等指标进行了分析比较。结果表明:两类算例的动力响应类似,均可满足抗震规范GB 50011小震不坏、大震不倒的抗震设防目标。因支撑设计时不考虑受循环荷载强度降低系数的算例用钢量较少,综合抗震性能较优,建议支撑设计时不考虑受循环荷载时的强度降低系数。分析也指出,悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构中的拉链柱设计方法偏保守,更为合理的拉链柱设计方法有待提出。     

带可替换耗能连接偏心支撑钢框架单调加载的受力性能分析

带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架的框架梁由耗能连接和框架梁两部分构成,耗能连接具有震后替换方便、造价低等特点.采用Abaqus软件对10榀带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架进行数值模拟.模拟中对该偏心支撑钢框架施加单调荷载,分析不同参数下可替换耗能连接及整个框架的承载能力、变形能力等力学性能.分析结果表明:带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架能够很好地将结构的塑性变形集中在此耗能连接上,因此带有这种耗能连接的偏心支撑钢框架具有较高的承载力、延性、初始刚度,并且应力和应变分布较均匀.