隅撑—檩条体系中隅撑的受力研究分析

为了研究隅撑檩条体系在对门式刚架梁提供平面外支撑的情况下其构件是否满足支撑要求的问题,本文结合实际工程案例,采用结构计算及统计分析方法,研究门式刚架梁在临界弯矩状态下隅撑体系的受力特点。计算分析得出隅撑檩条体系中隅撑轴力、壁厚、牌号、夹角是影响隅撑受力的主要因素这一结果。根据分析过程及计算结果,发现隅撑檩条体系在设计过程中应当验算隅撑与檩条连接处的檩条腹板承压强度。同时结合工程设计经验,对设计过程中出现的檩条腹板承压不足提出合理性建议。

隅撑支撑钢筋混凝土框架受力性能分析

隅撑支撑在钢框架中弥补了中心支撑、偏心支撑体系的缺点,在地震产生的水平荷载作用下隅撑构件最先发生破坏,能起到保护主体受力构件的作用,且隅撑构件便于更换。当前缺少对普通钢筋混凝土(RC)框架中加入隅撑支撑构件后结构受力性能的研究。运用有限元软件OpenSEES对隅撑支撑RC框架的受力性能进行分析,探讨隅撑支撑RC框架在单调加载状态下隅撑相对刚度、偏心率对整体结构的刚度和承载力的影响,并对隅撑支撑RC框架的破坏过程进行阐述。研究结果表明:隅撑支撑RC框架的受力性能明显优于普通RC框架,隅撑先于结构梁、柱等主要受力构件发生破坏,起到了第一道设防的作用;隅撑相对刚度的强弱、偏心率对于隅撑支撑RC框架的受力性能有明显影响。

铰接隅撑钢框架抗震性能研究

传统抗弯钢框架的梁柱节点通常设计为刚性连接,这种刚性节点具有很大的抗弯刚度,然而节点延性不足,罕遇地震作用导致节点脆性断裂。研究学者提出了多种解决该问题的思路,例如半刚性连接节点、节点加强或削弱方法使塑性铰外移等。本文提出了一种简化的梁柱节点连接方式——铰接连接,改变梁柱节点的传力方式,在节点处设置隅撑提供框架的抗侧刚度,控制结构的失效模式。本文设计了三组抗弯钢框架和铰接隅撑钢框架,分别为3层、5层和8层结构,通过Pushover分析和非线性动力时程分析,对比二者之间的承载力、刚度、延性、层间侧移等抗震性能。研究结果表明:铰接隅撑钢框架具有和传统抗弯钢框架相似的抗侧刚度,且承载能力略高。罕遇地震作用下,铰接隅撑钢框架的层间侧移较小。传统抗弯钢框架失效模式为梁端出现塑性铰,而铰接隅撑钢框架的塑性区域转移至隅撑与梁连接部位。

基于防屈曲镍钛SMA棒的自复位隅撑钢框架:构件试验和结构行为

隅撑一般安装于框架梁柱的节点附近。和中心支撑相比,隅撑具有占用空间少、对建筑外观影响小、安装更为方便和震后更易更换等优点。超弹性镍钛形状记忆合金(SMA)在常温下能够具有“旗帜型”滞回曲线,兼具消能能力和自复位能力,近年来受到地震工程界的广泛关注。该文选取镍钛SMA棒为核心受力构件,利用防屈曲装置提出了基于防屈曲镍钛SMA棒的自复位隅撑(SCKB)。进一步的,以SCKB为关键抗震构件,提出了一种新型的抗震韧性钢结构,即自复位隅撑钢框架(SCKBF)。加工了缩尺比例的SCKB试件,并开展了往复加载试验。试验结果表明,SCKB受拉和受压时均拥有稳定的“旗帜型”滞回行为。为了评估SCKBF的抗震性能,根据底部剪力法设计了楼层数分别为3层和6层的结构,开展了罕遇地震下的弹塑性时程分析。计算结果表明:SCKBF能够满足规范对层间位移转角限值的要求;并且,结构的震后残余层间位移角几乎为零,体现了良好的震后功能可恢复性。该文为进一步的体系试验和抗震设计也起到了有益的铺垫。

隅撑支撑混凝土框架的抗震性能

隅撑是隅撑支撑混凝土框架中的耗能构件,其设计参数对隅撑支撑混凝土框架的抗震性能有重大影响。本文主要通过非线性分析,探讨了隅撑的设计参数对隅撑支撑混凝土框架抗震性能的影响。结果表明:随着隅撑和柱惯性矩之比Ik/Ic的增大,隅撑支撑混凝土框架的屈服强度Vy和刚度比KKBF/KMRF逐渐增大;同时,隅撑支撑框架能够通过隅撑的屈服而消耗地震的能量,且其耗能性能和延展性较好。

浅谈隅撑体系对门式刚架梁整体稳定性的影响

在統一大市场的背景下,设计行为的规范化也势在必行,如何让结构设计更加规范合理,就需要深入研究规范标准,总结设计经验,分享设计心得。在诸多建筑结构形式中,门式刚架结构被认为是最简单的钢结构形式,其体型规则、立面简单、建模快捷、计算方便,以至于很多设计人员没有去研究相关的设计概念和节点构遗。基于此,结合某厂区实际工程案例,选取门式刚架结构形式为分析对象,在门式刚架屋面荷载、风载、地震荷载、屋面坡度等条件不变的前提下,研究了属择体系对门式刚架梁整体稳定性的影响。

隅撑支撑钢框架的恢复力性能研究

提出了隅撑支撑耗能体系的概念,给出了隅撑支撑钢框架的分析模型,并通过有限元分析验证了该模型的正确性,最后通过分析隅撑支撑钢框架的工作机理给出了其简化恢复力模型,从而可以使其弹塑性分析得到简化。

隅撑支撑钢框架的抗震性能

隅撑支撑框架是一种新型的耗能支撑钢框架结构形式,在小震作用下,具有较大的抗侧移刚度,在大震作用下,具有较好的耗能性能。隅撑是隅撑支撑框架中的耗能构件,其设计参数对隅撑支撑框架的抗震性能有重大影响。本文主要通过非线性有限元分析,探讨了隅撑的设计参数对隅撑支撑钢框架抗震性能的影响。

隅撑支撑框架结构的性能及其设计方法

隅撑支撑框架(knee-braced frame,KBF)是在梁柱连接的附近设一延性耗能的隅撑,主支撑连接在此隅撑上而构成的抗震结构体系。与偏心支撑框架(EBF)抗震结构体系对比,KBF具有中震时框架结构不损坏,维修方便的优点。本文对KBF的研究现状进行了综述。推导了隅撑框架结构的横向刚度,提出了构造KBF结构骨架曲线的方法;采用有限元分析考察了不同的隅撑形式、不同高宽比下KBF结构的弹塑性性能;分析了隅撑塑性转角增量与层间位移增量的关系,总结了设计方法和设计步骤。

高层钢框架粘弹性阻尼器隅撑支撑结构抗震性能分析

文章在构建钢框架结构体系的基础上采用了三种粘弹性阻尼器隅撑支撑布置方案,通过运用有限元分析软件SAP2000进行水平地震作用下的弹塑性时程分析,说明结构动力特性和地震响应两个方面的计算成果。结果表明,设置粘弹性阻尼器隅撑支撑对结构自振周期影响不明显,但对顶层最大位移和基底剪力的控制效果非常明显。

隅撑支撑钢框架结构抗震性能分析

采用pushover方法对单角隅撑支撑钢框架在三种罕遇地震烈度下的抗震性能进行分析,得出该结构在不同罕遇地震作用下的破坏模式及抗震性能点,并对其抗震性能进行评定;该结构在地震作用下塑性铰依次出现在隅撑、斜支撑及框架梁上,从而可以消耗大量的地震能量,同时避免了框架柱遭受破坏,符合"强柱弱梁"的设计要求。

铰接隅撑钢框架抗震性能研究

传统抗弯钢框架的梁柱节点通常设计为刚性连接,这种刚性节点具有很大的抗弯刚度,然而节点延性不足,罕遇地震作用导致节点脆性断裂。研究学者提出了多种解决该问题的思路,例如半刚性连接节点、节点加强或削弱方法使塑性铰外移等。本文提出了一种简化的梁柱节点连接方式-铰接连接,改变梁柱节点的传力方式,在节点处设置隅撑提供框架的抗侧刚度,控制结构的失效模式。本文设计了三组抗弯钢框架和铰接隅撑钢框架,分别为3层、5层和8层结构,通过Pushover分析和非线性动力时程分析,对比二者之间的承载力、刚度、延性和层间侧移等抗震性能。研究结果表明:铰接隅撑钢框架具有和传统抗弯钢框架相似的抗侧刚度,且承载能力略高。罕遇地震作用下,铰接隅撑钢框架的层间侧移较小。传统抗弯钢框架失效模式为梁端出现塑性铰,而铰接隅撑钢框架的塑性区域转移至隅撑与梁连接部位。

隅撑支撑钢框架的试验研究和弹塑性受力分析

通过1∶2隅撑支撑钢框架模型的单调加载试验,研究了隅撑支撑钢框架的抗侧力性能和破坏机理。试验结果表明,在水平荷载作用下隅撑最先发生屈服,并具有很好的变形能力,结构具有很好的滞回耗能性能和延性。对隅撑支撑钢框架进行了弹塑性受力分析,并给出了其恢复力模型,从而为简化隅撑支撑钢框架的非线性分析提出了一种新的方法。

水平隅撑对门式刚架柱力学性能的有限元分析

吊车梁端部设置水平隅撑来提高吊车梁稳定性的方法在一些工程中是经常采用的,但是对设置水平隅撑后刚架柱受力有什么变化很少考虑。为此,对设置吊车梁水平隅撑的单跨厂房进行整体建模分析;对吊车横向刹车力对称作用和不对称作用时刚架柱侧移和最大应力进行比较。比较表明,设置隅撑后刚架柱的扭转很小,但钢柱的平面外出现了弯矩,其影响是不可忽略的。

耗能隅撑钢框架节点性能分析

针对目前钢框架节点设计不合理或构造上存在缺陷,就会因地震造成损坏而使结构失效甚至倒塌,设计一种能良好抵抗地震作用的新型耗能节点构造形式,即在框架梁柱连接的节点处布置变形性能好同时低强度的耗能隅撑,此种节点简称为"耗能隅撑钢框架节点"。其中,耗能隅撑芯材采用屈服点较低的软钢。通过大型有限元分析软件ABAQUS对耗能隅撑芯材、梁柱节点和两种连接形式下的耗能隅撑节点进行低周往复荷载作用下的拟静力分析,分析结果表明:在小震作用下,耗能隅撑的布置在满足钢结构抗侧移要求的前提下能有效提高钢框架节点的抗侧刚度;在大震作用下,耗能隅撑芯材先于梁柱屈服,通过其塑性变形消耗地震产生的能量,解决了传统设计节点利用框架梁塑性变形消耗地震能量的问题。梁柱刚接耗能隅撑节点具有"双保险"的性能;梁柱铰接耗能隅撑节点连接方法优于传统梁柱刚接节点,符合装配式的安装要求,可替代传统的连接方法。

钢结构隅撑—支撑框架的耗能性能分析

介绍了一种新型的耗能支撑框架结构体系———隅撑—支撑框架结构,并对隅撑—支撑框架结构的耗能性能进行了介绍;最后,用有限元方法对隅撑—支撑框架的耗能性能进行了分析。分析结果表明,隅撑首先发生屈服,从而保护了结构的主构件,并提高了结构的耗能性能和变形能力。

考虑隅撑作用的简支檩条设计研究

简支檩条的常规设计不考虑隅撑对檩条的作用,但隅撑与檩条的连接是客观存在的,隅撑对檩条的受力会产生影响。本文分析了隅撑对檩条的两种作用,即隅撑对檩条的支承作用和附加作用力,并指出隅撑作用下简支檩条的受力分析应当考虑活载不利布置以及各种不同的隅撑附加力工况。算例计算表明,考虑隅撑作用的简支檩条内力变化较大,常规设计偏不安全。

隅撑支撑钢框架结构拟静力试验分析

对隅撑支撑钢框架结构模型进行拟静力试验[1],通过对试验结果分析进而对隅撑支撑钢框架结构体系的抗震性能进行研究[2],运用Ansys软件以及PKPM软件的辅助来确定本次试验的加载方案,Pul-200型液压伺服作动器以及DH3820应变测试分析系统进行加载和数据的采集,通过数据来绘制滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等衡量耗能能力的图形,最后加以总结分析。

水平隅撑设置于吊车梁端部对刚架柱受力性能的分析

运用ANSYS对设置吊车梁水平隅撑的厂房进行了整体建模分析,分别对单跨双坡和双跨四坡门式刚架结构进行了三维有限元模拟,同时对吊车横向刹车力对称作用和不对称作用时刚架柱侧移和最大应力进行了比较。结果表明设置隅撑后刚架柱的扭转很小,但钢柱的平面外出现了少量弯矩,其应力在刹车作用截面大约为8MPa。因此钢柱设计时,在此部位的应力比应留有适当的余地。

门式刚架斜梁隅撑内力的有限元法弹性分析

针对门式刚架钢结构中常用的隅撑,根据隅撑刚度分析和弯扭稳定分析,考虑梁的初始侧移,研究了使梁的临界弯矩达到屈服弯矩时隅撑中的内力,这个内力即是对隅撑的强度要求,据此编制隅撑内力分析的有限元程序,通过算例结果表明具有较高的计算精度。