装配式SRC柱-钢梁边节点抗震性能分析

为研究新型预制装配式SRC柱-钢梁组合边节点的抗震性能,基于边节点拟静力试验研究,运用ABAQUS软件对预制装配式SRC柱-钢梁框架边节点进行建模,数值模拟所得的滞回曲线、骨架曲线和破坏形态与试验结果吻合,所建模型能够正确反映节点的受力和变形性能,并分析节点模块盖板形状和轴压比对节点抗震性能的影响规律.结果表明:新型预制装配式SRC柱-钢梁节点应选用悬臂段为圆弧过渡形的节点模块盖板,且在施工过程中需考虑相应的加强构造措施.柱轴压比在0.15～0.5,增大轴压比可使节点试件在地震作用下的耗能能力增强,但其承载力和延性降低.柱轴压比越大,加载后期节点试件强度和刚度退化速率越快.研究成果可为预制装配式SRC框架结构抗震性能优化设计提供一定技术支撑.     

SRC框架基于位移的多目标优化设计

将SRC框架的工程造价及结构层间位移差最小定为优化目标,并根据SRC框架结构在不同受力阶段各类构件的受力特性,提出两阶段优化设计的思路:小震作用下,认为混凝土处于开裂的临近状态,假定钢材未发挥作用,仅有混凝土发挥作用,据此对结构构件的截面尺寸与混凝土用量进行优化;在中震及大震作用下,对满足结构性能要求的钢材用量进行优化.综合考虑各种约束条件,运用层次分析OC-GA算法实施SRC框架的抗震优化设计,并通过优化设计实例证实所采用的优化思路是有效、可行的.     

适于低层农房的装配式轻钢边框-薄墙板组合结构抗震性能试验研究

为了满足绿色农房产业化的需求,研发了一种装配式轻钢边框-单排配筋薄墙板组合结构受力体系.进行了轻钢框架及组合结构单元低周反复荷载试验,分析了再生混凝土的填充作用对轻钢框架的影响以及墙板钢筋暗支撑、墙板厚度与轻钢边框截面对组合结构力学性能的影响.结果表明:与空钢管框架相比,钢管内填充再生混凝土具有良好的力学性能;薄墙板与轻钢框架组合结构在受力过程中呈现出明显的2道抗震防线.建议采用Park-Ang损伤指数来确定该类装配式组合结构在不同受力阶段的损伤指数,为结构抗震设计提供参考.     

考虑抗震性能的低层轻钢密柱框架支撑拓扑优化

提出了一种新思路,用于得到抗震性能优良的带支撑框架。首先,对低层轻钢框架进行非线性动力时程分析,通过对结构的最大地震效应进行静力等效,获得地震作用的水平等效静荷载。其次,将水平等效荷载与竖向荷载进行组合,利用BESO（双向渐进结构优化）方法对一榀密柱框架进行支撑分布的拓扑优化,得到一种应力分布较均匀且抗震性能优良的带支撑框架。优化中,梁柱位置单元保持不变,通过单元增减的双向进化获得传力骨架,再用等截面杆件将该骨架重构成带支撑框架。同时,利用由优化结果得来的结构概念设计多种密柱框架支撑分布方案。最后,以顶点侧向位移为性能指标,通过非线性动力时程分析,比较了这些带支撑框架的抗震性能。结果表明,拓扑优化得到的带支撑框架性能优于通过结构概念得到的带支撑框架。据此,给出了低层轻钢建筑密柱框架支撑分布的设计建议。     

型钢混凝土支护桩的非线性有限元分析

利用Ansys有限元分析程序,对已有的型钢混凝土(SRC)支护桩的受力性能进行非线性数值模拟;介绍了SRC支护桩单元建模和分析的方法,考虑SRC支护桩截面混凝土的区域划分及相应的应力-应变本构关系;通过Ansys程序提取试件的P-△曲线,并与试验得出的P-△曲线进行对比分析,表明Ansys程序可以有效模拟SRC支护桩的整个受力和变形过程.     

单层屈曲约束支撑框架的抗震参数

为了给屈曲约束支撑框架设计提供参考,对单层屈曲约束支撑框架的抗震参数进行了研究.通过结构侧移分析,推导出表征该结构体系受力和变形特性的3个关键参数:支撑-框架刚度比、支撑-框架屈服强度比和梁-柱线刚度比.以特定地震动下结构最大位移和残余位移作为评价指标,对结构进行了参数化分析.分析结果表明:当支撑-框架刚度比和梁-柱线刚度比较小时,增大刚度比可以明显减小结构位移;支撑-框架屈服强度比主要对结构的屈服位移和机制影响较大;支撑-框架刚度比、支撑-框架屈服强度比和梁-柱线刚度比的合理值分别为2,0.7和0.45~5.00.据此设计了2个单层算例,并进行了抗震性能分析.结果表明:在结构中,形成了支撑-梁-柱屈服机制;当支撑屈服后,框架承担的剪力比逐渐增大;支撑布置方式对结构顶点位移响应基本无影响,对相邻柱的轴力影响则较大.     

SCFST柱框架-支撑结构恢复力模型

通过对SCFST柱框架-支撑结构进行拟静力性能研究发现,支撑、梁、柱依次发生破坏,结构破坏机制合理,滞回曲线呈梭形,无捏拢现象,耗能能力良好,骨架曲线的下降过程较为平缓,延性较好,结构在整体上表现出较好的抗震性能,有限元数值模拟与试验结果符合程度较高,验证了有限元模型的正确性。主要研究支撑两边柱的轴压比、单肢柱不同组合截面形式和框架-支撑结构中支撑钢管的刚度等因素,基于大量的有限元数值模型对其进行分析,得到了SCFST柱框架-支撑抗侧力结构的恢复力模型。运用回归分析方法建立结构的三折线骨架模型,明确了SCFST柱框架-支撑结构的滞回和退化规律,建立了此体系框架-支撑结构简化的滞回模型,并与试验结果进行对比分析,二者骨架曲线基本一致,滞回环形状均呈近似的平行四边形,吻合度较高。     

浅析减震支撑结构在厂房纵向框架抗震中的受力性能分析及应用

针对大型厂房纵向框架结构中减震支撑结构研究和应用较少的现状,本论文在分析了减震支撑结构应用现状的基础上,重点探讨理论减震支撑结构在厂房纵向框架抗震中的应用,从减震支撑结构的受力性能和设计施工应用两个角度详细探讨减震支撑结构在厂房纵向框架结构抗震中的应用,对于进一步提高减震支撑结构的性能设计与应用水平具有一定的借鉴意义。     

型钢混凝土L形柱—混凝土梁节点的受力性能

为了研究型钢混凝土(SRC)L形柱—混凝土梁框架节点的受力性能,设计了4个试件进行低周反复加载试验,揭示了其受力破坏机理;获取了节点受力全过程的荷载—位移滞回曲线和荷载—应变滞回曲线,分析了其变形能力和能量耗散能力.结果表明:反复荷载作用下SRC异形柱框架角节点的抗震性能良好,荷载—位移滞回曲线的滞回环饱满、对称,其抗...     

异形柱结构设计及应注意的若干问题

异形柱结构型式有异形柱框架结构、异形柱框架一剪力墙结构和异形柱框架一核心筒结构。 异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构的不同。由于异形柱截面不对称,在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。因此,对异形柱结构应按空间体系考虑,宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。因异形柱和剪力墙受力不同,所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。     

钢结构住宅体系抗震性能

从高层建筑物的钢结构的住宅结构体系的抗震性能的角度着手,建立钢框架、钢框架支撑和钢框架剪力墙的三维立体空间的有限元模型。通过有限元的软件对这3种钢框架模型进行8°的抗震设防下模拟,并分别对其进行模态分析与动力时程的研究分析,根据3种模型的动力时程的顶点位移与层和层之间的位移进行相关对比,指出对钢结构设置支撑和剪力墙,来完善高层的钢结构的住宅结构体系的抗震性能,从而提高建筑物的稳定性和抗震能力。     

支撑布置形式对RC框架结构的抗震性能影响

框架体系中支撑的布置形式决定着结构各方面的性能,合理的布置支撑在提高结构刚度的同时可以优化结构的抗震性能.为了探究不同的支撑布置形式对框架结构的抗震性能影响,分别建立了 4层和8层RC框架结构模型,利用SAP2000进行动力特性和Pushover分析,对比研究了多种支撑布置方案下结构的抗震性能.结果表明:随着支撑数量的...     

中小学建筑RC框架-砌体混合结构抗震性能

RC框架-砌体混合结构在我国欠发达地区村镇中小学建筑中得到了广泛的应用,但该结构体系受力机理和抗震性能等尚不明确;通过一榀RC框架-砌体混合结构在水平低周反复荷载作用下的试验,考察裂缝的产生、开展和混合结构的破坏形态,分析RC框架-砌体混合结构的廷性、耗能能力等抗震性能,研究混合结构的受力全过程和受力机理.结果表明:框架由于刚度较小,加载初期,墙体承担了大部分水平剪力,首先被破坏,墙体破坏后框架承担了大部分荷载,整个混合结构被各个击破.在此基础上,提出了RC框架-砌体混合结构的抗震鉴定和加固建议.     

偏心支撑钢管混凝土框架-核心筒结构的弹性时程分析

在钢管混凝土框架-核心筒结构外框架部分布置竖向偏心支撑和腰(帽)连偏心支撑,形成弱框架,有利于提高结构的整体性和抗震性能.通过算例比较了在多遇地震作用下,几种不同布置形式的偏心支撑钢管混凝土框架-核心筒结构的地震响应:(1)仅设置竖向偏心支撑;(2)在框架外围加设腰连和帽连偏心支撑;(3)加设腰帽连偏心支撑和伸臂支撑.计算分析表明,在框架外围加设腰帽连偏心支撑后,尤其是当部分腰连和帽连偏心支撑与核心筒相连形成伸臂支撑时,钢管混凝土框架-核心筒结构抗震受力性能明显提高.     

套筒灌浆缺陷下装配式混凝土柱及框架的抗震性能

为系统研究灌浆缺陷下装配式混凝土结构的受力性能,提出一种可行的有限元模拟方法。该方法采用截断钢筋模拟灌浆缺陷导致的钢筋连接失效,并结合多点约束绑定(MPC)的方式连接纤维单元。在此基础上,对混凝土柱及框架的抗震性能参数进行分析。研究结果表明:所提出的灌浆缺陷模拟方法适用性较强,其滞回性能模拟计算结果与试验结果较吻合;灌浆缺陷的数量及分布均对柱抗震性能产生较大的不利影响,当柱截面受拉或受压一侧的钢筋连接都有缺陷时其抗震性能下降更多;当柱钢筋连接存在灌浆缺陷时,框架抗震性能也有较大程度下降;相对于仅边柱存在灌浆缺陷的情形,边柱和中柱同时存在灌浆缺陷的框架结构抗震性能更差,其中,最不利情形下的耗能能力仅为完好框架的62.9%。     

巨型钢框撑—混凝土核心筒结构的性能分析

巨型钢框撑—钢筋混凝土核心筒结构是由巨型钢框架、巨型支撑、钢筋混凝土核心筒和伸臂桁架组成的一种具有多道抗震防线的新型超高层结构体系.为了研究这种新型结构体系的性能,首先建立了巨型钢框架—钢筋混凝土核心筒结构模型,在此基础上分析了不同形式的巨型支撑以及去除巨型梁下层次柱对结构模态、侧移及内力的影响.结果表明:设置巨型支撑...     

型钢混凝土异形柱框架性能指标量化研究

根据型钢混凝土(SRC)异形柱框架的破坏特点,将其性能水平划分为正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和接近倒塌5档,并建立相应的抗震性能目标.在统计发生弯曲破坏和剪切斜压破坏的SRC异形柱侧移角试验结果的基础上,分析配钢形式、轴压比、剪跨比和荷载方向对侧移角的影响规律,给出SRC异形柱对应5个性能水平的变形限值.进而对SRC异形柱框架的层间位移角试验结果进行分析,并参照中国现行抗震规范和其它相关研究结果,建议SRC异形柱框架对应5个性能水平的层间位移角限值,分别取1/450、1/150、1/75、1/45和1/40.研究可为建立SRC异形柱框架基于性能的抗震设计理论提供参考.     

外置K形屈曲约束支撑与普通支撑钢框架受力性能对比分析

目的提出一种外置K形支撑-钢框架结构体系,分析K形屈曲约束支撑与普通支撑对钢框架抗震性能的影响,进而提高框架的抗侧刚度.方法采用ABAQUS建立有限元分析模型,通过分析拉压支撑轴力、超强系数、抗侧力和滞回曲线等参数,对比两种框架的受力性能.结果在支撑用钢量相同的情况下,长细比较大时,K形屈曲约束支撑框架的耗能能力和抗侧能力要优于普通支撑框架,K形屈曲约束支撑框架抗震性能明显更好;对于较小支撑长细比,K形屈曲约束支撑框架的耗能能力和抗侧能力与普通支撑框架相差较小,两者的抗震性能几乎一样.结论 K形屈曲约束支撑相比于普通支撑,能够更好地增加钢框架结构的抗侧刚度,超强系数更高,滞回曲线更加饱满,耗能能力更好.     

框架-核心筒超限高层结构的抗震性能评估

以结构整体地震响应、材料应变、主要受力构件变形作为抗震性能评估指标,从结构整体和局部的地震响应层面上,综合考察结构的抗震性能.以某体型不规则、高度超限的框架-核心筒超高层结构为研究对象,利用Perform3D非线性软件对该结构进行非线性动力时程分析.分析结果表明:结构整体变形满足规范要求;各主要受力构件变形性能处于基本完好状态,仅位于结构平面缩进处的剪力墙和框架梁发生较大弹塑性变形,但其平均变形仍处于基本完好状态.基于结构整体与局部构件抗震性能评估可知,该框架-核心筒超高层结构满足抗震性能指标要求.     

新型建筑顶模板支撑构件的受力分析

针对新型建筑木板中顶模板组件支撑结构在实际使用过程中的受力进行了三维有限元分析,采用beam188单元模拟龙骨,用shell63壳单元模拟顶模板,将墙模板作为支座,并约束支撑处的竖向位移;最后将有限元分析结果与实际结果进行对比,结果表明中部主龙骨的受力最大,有限元分析的受力曲线与实测曲线基本吻合,计算分析结果为龙骨的截面设计的优化设计提供了理论依据。