某超限框架结构厂房动力弹塑性分析及改进

采用SAUSAGE软件对某超限钢筋混凝土框架结构工业厂房进行罕遇地震下的动力弹塑性分析,研究结构在罕遇地震作用下的层间位移、基底剪力、楼层剪力、倾覆力矩以及构件损伤。分析结果表明:该结构在罕遇地震作用下层间位移角超限,框架柱进入比较严重损坏状态,不能满足"大震不倒"的抗震性能目标。在有限元数值分析模型中,采取在工业厂房两端和错层等薄弱部位增设钢支撑等措施对结构进行改进,并进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性分析。对比两次分析结果可以看出,改进后结构顶层最大位移减小48. 56%,最大层间位移角减小28.99%,框架柱由比较严重损坏状态减轻至中度损坏状态,实现建筑物在大震作用下不至于倒塌的目标。     

极罕遇地震下框剪结构的混合减震控制

为进一步研究极罕遇地震下建筑结构的抗震性能,以框剪结构工程为例,选取7条地震动作为激励,在MIDAS软件中建立三维模型,在考虑性能的抗震设防下,采用粘滞阻尼器和防屈曲耗能支撑(BRB),对非减震结构和减震结构进行弹塑性动力时程分析,对比结构在极罕遇地震下的计算结果,并且研究极罕遇地震下的抗震性能。分析表明:结构层间位移角和层间剪力均有明显降低,减震效果明显,构件性能均有明显的改善,并且满足预期的性能要求。混合消能减震结构在极罕遇地震下有着很好的减震效果,能有效的提高结构整体的抗震性能,改善结构构件的损坏状态,提高结构安全性能。     

超限钢筋砼框架体育馆抗震性能分析与设计建议

以太仓某体育馆为背景,利用PKPM、Midas等软件,先对结构进行多遇地震下的弹性分析,指出应采用"切分模型"包络分析等措施保证结构"小震不坏"的设防目标;后根据弹性分析结果进行配筋设计,对实际配筋结构进行罕遇地震下的静力弹塑性分析(Pushover),发现大震下薄弱部位主要位于一层,部分构件出现少量塑性变形,但远未达到倒塌状态,满足规范大震不倒的抗震设防目标.     

防屈曲耗能钢板墙在抗震加固中的应用

介绍了位移型阻尼器消能减震结构在多遇地震下的计算分析方法.针对某框架结构,布置16组防屈曲耗能钢板墙加固改造,采用ETABS2013软件进行了多遇地震快速非线性分析和罕遇地震静力弹塑性分析.通过比较分析结果,多遇地震下防屈曲耗能钢板墙屈服耗能,提高结构阻尼比,降低地震力的输入,结构层间位移角有所减小并满足规范要求.罕遇地震下结构抗震性能显著提升.     

大跨度大悬挑桁架结构设置阻尼器的抗震性能分析

桁架结构因其具有合理的受力特点、优越的经济性以及优美的外观,在现代体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站等建筑中得到广泛的运用。然而在遭遇地震后,桁架结构经常会产生无法修复的变形、直接破坏或结构整体局部倒塌,究竟原因是结构构件吸收了大量的地震能量,导致结构构件进入弹塑性状态以及出现屈服甚至破坏。这种状况对于大跨度大悬挑桁架结构特别明显,即悬挑端在罕遇地震作用下的变形非常大或悬挑端出现局部倒塌。该文以某大型车站结构为例,对该结构的模型进行了静力和多遇地震作用下的分析,而且又做了在罕遇地震作用下的分析,证实了结构模型在多遇地震作用下结构内力和变形符合规范要求,但在罕遇地震作用下结构变形不满足要求,所以对该结构设置粘滞阻尼器,吸收地震能量,减小在地震作用下的变形。该文优化了该结构的阻尼器布置方案以及阻尼器参数,为此类工程的设计提供了参考。     

Y形钢管桁架通廊的弹塑性动力时程分析

以某Y形钢管桁架通廊为研究对象,利用有限元软件MIDAS Gen建立结构计算模型.根据目标反应谱,选取2组天然地震波和1组人工地震波,对Y形钢管桁架通廊在罕遇地震作用下进行三向地震波输入的弹塑性动力时程分析,研究结构的变形和塑性发展程度.结果表明,在罕遇地震作用下,通廊主要构件基本保持弹性,变形满足规范要求,结构能达到预定的抗震性能目标,具有良好的抗震能力.     

竖向刚度突变结构弹塑性时程分析

某竖向刚度突变结构采用NosaCAD有限元软件建立整体结构分析模型,在文中分析结构在7度多遇和罕遇地震下的弹塑性时程反应,得到结构在地震作用下的变形、内力和破坏情况的变化过程.并与振动试验台作出相应对比.最后根据构件的受力及损坏情况,给出了设计改进建议.     

既有建筑采用钢框架套建增层的抗震性能分析

为研究中心支撑布置方案对竖向不规则"高鸡腿式"钢框架抗震性能的影响,利用YJK设计软件建立了三种计算模型:不设支撑(Ⅰ型)、底部设置中心支撑(Ⅱ型)、竖向连续设置中心支撑(Ⅲ型),并进行了多遇地震下的弹性反应谱分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析,对比研究三种结构的动力特性、位移及承载力等参数。结果表明:设置支撑可以明显提高结构抗侧刚度;Ⅰ型和Ⅱ型在多遇及罕遇地震下结构均会形成薄弱层,其中Ⅰ型由于底部刚度太弱而形成薄弱层,Ⅱ型则是由于增层部分位移被放大而在其中间部位形成明显的薄弱层,且在罕遇地震时的破坏比Ⅰ型严重;而Ⅲ型在多遇及罕遇地震下均不会出现薄弱层,表明Ⅲ型具有良好的抗震性能。     

基于构件损伤的某超限剪力墙结构抗震性能评估

采用大型有限元软件ABAQUS对某超限剪力墙结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析.提出了对应不同性能要求评定构件损伤的损伤指标,从结构整体地震响应与主要受力构件的损伤破坏层面上,对该超限剪力墙结构开展抗震性能评估.结果表明:在不同罕遇地震动作用下,结构各楼层最大层间位移角为1/154,小于规范限值,结构整体变形满足预期的性能目标;根据构件破坏状态评估可知,强震下结构部分剪力墙,连梁和框架梁发生了轻微损伤破坏,达到了预期制定的构件性能目标.     

罕遇地震作用下钢筋混凝土框架结构韧性评价

为了探究罕遇地震作用下钢筋混凝土框架结构的韧性能力,本研究以钢筋混凝土框架结构为例,利用有限元软件MSC.Marc对其进行动力时程分析,并利用Python提取数据,后处理得到该框架结构在罕遇地震作用下结构构件与非结构构件的损伤状态,以结构的功能损失及恢复时间两个指标对该框架结构进行了韧性评价分析.结果 表明:(1)在罕...     

框架-剪力墙结构剪力墙中断的可行性模拟分析

通过设置剪力墙高度为模拟变量,运用NosaCAD软件对按照规范配筋的框架-剪力墙结构分别进行了罕遇地震与多遇地震作用下的结构模拟分析。假设罕遇地震下层间位移角的要求,与多遇地震下一致作为剪力墙中断是否可行的判断依据。基于中断剪力墙结构与全高结构的层间位移角对比分析,发现在ELCENTRO波作用下罕遇地震时,剪力墙只做到第五层时结构层间位移角超出依据,当只做到四层时出现多遇与罕遇地震下层间位移角同时超限,验证了假设的合理性,同时表明剪力墙中断的可行性。12层的框架-剪力墙结构可以在顶部适当的楼层对剪力墙进行中断到第6层。     

某新型半导体显示产业钢厂房备料区抗震性能分析

以某新型半导体显示产业钢结构厂房备料区为工程背景,建立了厂房钢框架-支撑结构的非线性有限元模型,分别对多遇地震和罕遇地震下的结构抗震性能进行了分析。结果表明,结构整体指标均满足设计规范要求,第3层和第6层的层间位移角较大;罕遇地震下构件损伤主要集中在支撑,而结构底层角柱和中部楼层的边跨梁有轻微损伤;钢支撑能够有效提高结构刚度,减小梁柱的损伤。     

某增层框架结构弹塑性地震反应分析

本文按照现行抗震设计规范，利用有限元分析软件ANSYS，对某增层框架结构进行了罕遇地震下弹塑性地震反应分析，得到了结构在罕遇地震作用下的内力和位移，找出了结构的薄弱部位，对抗震设计提出了几点建议．计算结果表明。结构能满足大震不倒的设防要求．     

多层住宅新型复合结构的Pushover分析及支撑优化

通过对柔性梁柱加“人字”支撑的新型住宅复合结构的静力弹塑性(Pushovei)分析,进行了抗震性能评 估,并优化了结构构件截面．采用250mm×250mm的梁柱截面、120mm×120mm的支撑截面及正常配筋所 形成的复合结构,满足按9度抗震设防(多遇地震)的抗震能力和延性要求以及8度罕遇地震的抗倒塌验算． 其耗能机制为“混合机制”,塑性铰出现的位置及顺序为:支撑、梁端、柱下端、柱上端,因此满足“强柱、中 梁、弱支撑”多道抗震防线的抗震要求．在柱截面不改变的情况下,薄弱层出现在底层,最大层间位移满足 罕遇地震作用下结构薄弱层弹塑性层间位移的要求．计算分析得出合理的支撑与柱的抗侧刚度比在4-10 之间;最后优化了支撑截面．     

带屈曲约束支撑的轻钢加层框架减震分析

结合工程实例,对底部钢筋混凝土框架上部钢结构框架的加层结构进行减震分析.首先利用ANSYS软件输入地震波对整体结构进行弹性时程分析,对不满足规范层间位移角限值的楼层设置屈曲约束支撑,最后在罕遇地震作用下进行验算.结果表明,添加屈曲约束支撑后,加层结构的层间位移角均能满足规范的要求,体现了屈曲约束支撑良好的耗能减震性能.     

某330kV全户内式变电站结构地震反应分析

全户内式变电站具有节约用地、外形美观等优点,但囿于电气布置工艺要求,使结构规则性不易满足。目前该类结构工程实例极少,缺乏实震检验,且相关研究尚不充分。本文以某拟建330kV全户内式变电站结构为研究对象,对其进行动力特性及地震反应分析,得到了结构在多遇和罕遇地震作用下的反应,总结了结构的地震反应特点,评估了其抗震性能,并明确了抗震薄弱部位及破坏机理。结果表明,多遇地震下,结构层间位移角满足规范要求,但过大的楼面加速度恶化了其上设备的运行环境;罕遇地震下,结构整体或主变压器所在局部发生倒塌破坏,难以抵御罕遇水准的地震作用。建议采用隔减震技术,提高结构的抗震性能及设备的安全储备。     

钢框架结构基于能量的塑性设计方法

以"强柱弱梁"的屈服机理为前提,结合建筑抗震设计规范和能量平衡原理得到结构的基底剪力和各楼层的剪力,提出钢框架结构基于能量的塑性设计方法。该方法还需预先确定结构在罕遇地震下的目标位移和耗能折减系数η,并通过塑性设计法对各构件进行设计。利用Perform-3D软件对所设计结构进行非线性动力时程分析。研究结果表明:该方法可设计不同抗震设防烈度下的钢框架结构,且无需进行复杂的计算和迭代,就能使结构满足多遇及罕遇地震下的预定功能。     

城市地铁车站地下结构地震反应

针对地震作用下地铁结构动力学响应的安全问题,基于弹性地基梁理论,利用大型通用有限元计算软件ADINA建立了三层岛式地铁车站结构有限元计算模型,研究地铁的多遇地震与罕遇地震的动力学响应的影响因素,对车站进行了静力分析、谱反应分析以及动力时程分析,总结了地铁结构的地震响应规律.分析结果表明:多遇地震作用下,随着高度的增加地铁车站结构的层间位移随之增大,梁柱连接处的应力较大,楼板跨中节点的应力最小;罕遇地震作用下地铁结构变化有着相似的趋势,但是罕遇地震的位移要远大于多遇地震下的水平位移.     

超高层钢网格混凝土核心筒盒式结构动力弹塑性分析

为了研究超高层钢网格混凝土核心筒盒式结构在罕遇地震下的抗震性能,利用通用有限元软件ABAQUS建立了盒式结构的有限元模型。对钢网格的塑性变形和核心筒的损伤分布进行了研究,比较了结构弹塑性与弹性分析顶点时程位移和基底剪力。结果表明,新型盒式结构在罕遇地震作用下,钢网格梁产生了塑性变形,网格柱则基本保持弹性,大部分核心筒连梁损伤严重,底部核心筒也达到中等程度损伤。弹塑性顶点时程位移与弹性位移相比,峰值减小且出现了滞后的现象,弹塑性基底剪力也小于相应的弹性剪力。新型盒式结构的损伤和变形能满足大震不倒的性能要求。     

土-桩-结构相互作用对巨型框架变形特性的影响

针对某巨型框架,采用动力有限元时程分析方法,通过土体自由场反应及运动相互作用计算,以及对地基刚性假定模型及土—桩—结构相互作用模型的变形特性的分析,得出结论：多遇地震下土体具有放大地震波的作用,而罕遇地震下却出现折减现象;考虑相互作用后,结构顶部相对位移减小,但在底部几层却有放大现象。