基于顶点位移的被动消能结构加固设计

基于房屋结构顶点位移,提出了一种简单、直接的被动消能结构加固设计方法;通过Push-over分析将多自由度体系等效为单自由度体系,由被动阻尼器的有效阻尼比和有效刚度的相关性,提出简单的迭代方法确定满足结构等效单自由度体系性能目标所需的附加有效阻尼比和有效刚度,并对阻尼器在多自由度体系中的分配提出建议;采用该方法对某10层钢筋混凝土框架结构进行了加固设计。分析结果表明:该方法在Pushover适用范围内可以取得满意的精度,不同的阻尼器分配模式减震效果不同。

单管塔顶点位移的快速计算方法

鉴于采用有限元软件模拟计算单管塔的顶点位移能得到精确的结果,但其计算过程较复杂,提出了一种单管塔顶点位移的快速计算方法,采用EXCEL表格编辑并拉公式,可以快速得到单管塔的顶点位移,算例结果表明,快速计算方法与有限元计算结果相比误差很小,说明使用该方法计算单管塔顶点位移是可行的。

变截面竖向悬臂构件顶点位移计算方法的探讨

承载力、变形的计算是我们建筑结构构件设计中的最重要的两个控制指标,变截面悬臂构件顶点位移计算也就成为变截面悬臂构件设计计算的关键环节。结合工程的需要,对其计算方法进行探讨,通过调整几何参数,改变积分路径,简化了推导过程和推导结果,所得公式概念清晰、方法简便,可供工程设计技术人员参考使用。

某高层剪力墙约束边缘构件基于顶点位移的设计

在某高层剪力墙约束边缘构件设计中,根据美国UBC-97规范的设计方法,并结合我国规范的有关规定,以大震作用下结构顶点的最大弹塑性位移为目标位移,确定墙肢的变形能力要求,进而采取与其变形能力要求相一致的抗震构造措施。

特征延性系数谱及RC框架的目标位移

通过大量计算分析 ,探讨了地震作用下弹塑性单自由度体系位移延性系数 μΔ 与特征强度比cy,屈服位移Δy 之间的关系 ,建立了单自由度体系的 μΔ cy Δy 曲线 ,即特征延性系数谱。提出了两种确定钢筋混凝土框架的屈服基底剪力和屈服顶点位移方法。探讨了通过多 单自由度体系转移 ,利用特征延性系数谱和结构的弹性参数求解规则均匀框架弹塑性目标位移的方法。还给出了一个 1 2层规则RC框架目标位移计算的算例。

高层建筑结构位移控制研讨

介绍了世界各国规范对高层建筑结构设计位移控制的规定,论述了高层建筑顶点位移、层位移差、层间位移等的相互关系,特别是明确了层位移差与受力层间位移的区别,在此基础上,结合有关科研成果及工程设计经验,对高层建筑结构位移限值的规定提出了一些建议,可供修订规范及设计时参考.

梁式框支剪力墙结构位移的抗风可靠性分析

文章以梁式转换框支剪力墙的顶点位移为研究对象,选择3种转换层及下部与上部若干层的不同等效侧向刚度比和3种不同转换层位置作为影响因素,在《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153—2008)给出的年最大风压模型的基础上,结合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)对等效侧向刚度比、转换层位置以及框支剪力墙顶点位移的规定,得到梁式框支剪力墙顶点位移在最大风压模型下的位移失效概率及其可靠度指标,为梁式转换框支剪力墙在风荷载作用下结构位移的控制提供一种新的思路。

高层住宅剪力墙结构方案设计及工程应用

针对高层建筑剪力墙方案设计中的墙肢过长、结构布置不合理的问题,结合某高层住宅楼项目,分析剪力墙的设计方案及工程应用。剪力墙的合理布置影响建筑结构的刚度、强度和抗震性能,应遵循均衡、连续、整齐的原则布置剪力墙,尽量将剪力墙设计成T形、L形。在保证刚度和强度的前提下,对剪力墙布置方案进行优化,减少不必要的墙肢长度。有限元分析数据表明,经过优化后的剪力墙布置方案,最大顶点位移明显减小,层间位移角和层间位移也得到不同程度的降低,各层的剪力明显降低。

风荷载下框-筒结构加强层位置对结构位移与周期的影响

目的研究风荷载作用下框架-筒体结构仅设置一道加强层且加强层位置设置不同时,对框-筒结构的顶点位移、第一振型周期的影响规律.方法建立工程算例模型,改变加强层设置位置,采用三维有限元分析软件ETABS进行分析.结果当框-筒结构仅设置一道加强层时,加强层设置于24～28层时,既位于结构0.44～0.56 h处,结构顶点侧移比较小,当加强层设于26层时结构顶点侧移最小104.3 mm;当加强层设置于19～27层时,既位于结构0.38～0.54 h处,结构第一振型的周期比较小,加强层设置于第24层即0.46 h处时,结构第一振型的周期最小,为5.0348 s.结论风荷载作用下加强层位置对框-筒结构侧移、周期的影响规律可为工程设计和科学研究工作提供参考.

某建筑钢结构减震方案设计研究

为了得出效果最好的抗震设计方案,对比分析了罕遇地震下7种不同支撑设置方案的损伤情况、层间位移角等指标,结果表明:在层间位移角改善效果方面,方案C1与普通方案A1相比层间位移角最大值降低了12.4%,且继续向上增加屈曲约束支撑(方案D1~G1)时层间位移角降低幅度仅有略微增加;顶点位移的变化趋势表现为随着逐层增设屈曲约束支撑,其值先减小后逐渐增大的规律,总体上方案D1顶点位移最小,相较于方案A1降低了近17%;屈曲约束支撑和钢连梁的耗能比例随着逐层增设屈曲约束支撑表现出缓慢增加的规律,且方案D1能耗比已较为接近方案G,对比各布置方案的各项指标后,确定最优方案C1为最优方案。

基于ANSYS的高层建筑位移控制可靠性分析

对高层建筑在年最大风压作用下的顶点位移进行了计算,利用有限元软件ANSYS分别计算了结构在平均风作用下顶点的最大位移,以及在脉动风作用下位移响应的根方差,根据规范,进一步计算了结构的失效概率和可靠性指标。

大跨移动式风雨棚基于性能的概率地震易损性分析

大跨移动式风雨棚是应用于船厂、工矿、军工等为克服恶劣天气而在场地不同位置设置的可移动棚式特种机械设备。由于该结构多在近海地区投入使用,且近海地区多是地震频发地带,所以对大跨移动式风雨棚进行基于性能的概率地震易损性分析是非常有必要的。以地震峰值加速度(PGA)作为地震动强度指标,以顶点最大位移角和位移延性比作为地震需求指标,并基于文献和文中定义的界限值法对结构进行易损性分析,最终得到结构在不同极限状态下的易损性曲线。通过模拟研究得出:该定义界限值法的结构失效概率大于基于文献界限值的结构失效概率。对于大跨移动式风雨棚可以参考该界限值法对结构进行地震易损性分析。不同地震需求指标和相同PGA下,以顶点最大位移角为指标的结构倒塌概率(78.19%)略小于以位移延性比为指标的结构倒塌概率(78.59%),因此可以以位移延性比为首要考虑的指标,以顶点最大位移角作为对比指标为结构提供今后的震害预测参考数据。

建筑水平位移控制的建议

本文通过实例阐述了设计中建筑水平位移控制的要点，强调了建筑水平位移的控制应考虑结构形式，建筑的高度及装修级别，并给出了实际设计中楼层层间最大位移与层高之比△u／h的限值。

支撑布置对钢框架结构抗侧刚度的影响

纯钢框架建筑结构体系刚度较小,层间位移起主要控制作用,设置支撑体系可有效地提高结构的整体抗侧刚度,减少结构用钢量。以广泛应用的多高层钢框架支撑结构为对象,通过计算不同支撑类型及支撑布置方式下钢框架支撑结构的顶点位移,研究了支撑形式对多、高层钢框架结构抗侧刚度的影响。研究结果表明,对于不同的支撑类型,支撑沿竖向集中布置于中间跨的钢框架结构抗侧移刚度好于将支撑布置在边跨以及其他跨上。对于相同的支撑布置方式,不论是中心支撑,还是偏心支撑,在抗侧刚度和经济性方面,人字形支撑框架均好于单斜杆支撑框架。

高层建筑结构抗震弹塑性分析方法及抗震性能评估的研究

以反应谱理论为依据,建立了循环侧推的多振型高层建筑结构静力弹塑性分析方法。在此基础上,归纳、总结得到结构等效恢复力模型的骨架曲线及滞回特性,发展了较简单且较为精确的计算在地震作用下高层建筑结构顶层位移反应的方法。探讨了应用静力、动力弹塑性分析结果进行抗震性能评估的基本原则。最后给出算例对本文的研究进行了论证。

框架—抗震墙结构抗震墙抗弯刚度的优化研究

框架—抗震墙结构中抗震墙设置数量的多少是框架—抗震墙结构体系是否安全、经济、合理的关键。抗震墙设置过少,结构不安全;抗震墙过多,地震作用加大而不经济,不能充分发挥框架—抗震墙结构的结构优越性。根据框架—抗震墙结构连续化原理,求得结构的基本周期、顶点位移和最大层间位移角,建立优化数学模型,可准确地求出框架—抗震墙结构所需最优抗震墙的抗弯刚度值。同时求得最大层间位移角的具体位置,并据此求出7、8、9烈度区不同高度框架—抗震墙结构层面积为1000m2时所需的抗震墙抗弯刚度值,可供设计参考。

双连梁受力性能研究

通过ETABS软件分别建立设有单根普通连梁和双连梁的简化的联肢剪力墙结构模型,并在结构顶点施加水平荷载,研究双连梁与普通单连梁在水平荷载作用下的受力性能。分析双连梁的最大剪力、最大弯矩、顶点最大位移和自振周期等特性,及其随连梁跨高比、上下连梁间距变化的规律,并与单连梁进行对比研究。经分析发现,相同荷载作用下,双连梁内力较单连梁小;随着跨高比增大,双连梁与普通连梁最大剪力、最大弯矩的比值逐渐减小。算例表明,当跨高比为2.5时,双连梁的最大弯矩、最大剪力约分别为单连梁的64%,64%,双连梁模型结构顶点的最大位移比单连梁增加25%左右,双连梁模型的自振周期比普通连梁略小。跨高比一定时,随着双连梁上下梁间距的增加,上下梁的内力有较小的变化。分析结果表明采用双连梁方案能够很好地降低连梁的内力,双连梁在改善高层建筑受力性能中会有优良的作用,是一种很好的连梁方案。

基于Sobol法的RC框架结构随机化Pushover分析及参数敏感性

为研究reinforced concrete框架结构的随机参数敏感性,结合Matlab和SAP2000对Sobol法和随机化Pushover方法进行编程,然后对一榀平面框架结构进行分析,考虑了随机化Pushover方法中水平地震影响系数最大值、混凝土抗压强度和弹性模量、钢筋屈服强度和抗拉强度以及钢筋弹性模量对顶点位移的敏感性。结果表明,水平地震影响系数最大值对随机化Pushover方法顶点位移敏感性和重要程度最大,在分析中可以忽略其余5个参数的随机性。同时通过2个算例进一步验证了研究结果在多层和高层框架结构中的适用性。

自复位防屈曲支撑钢框架的抗震性能分析

为了消除防屈曲支撑在强震后留有残余变形的弊端,本文针对一种新型支撑构件—自复位防屈曲支撑,通过有限元软件ANSYS对自复位防屈曲支撑钢框架、防屈曲支撑钢框架和钢框架进行罕遇地震作用下的抗震性能对比分析。结果表明,自复位防屈曲支撑钢框架的顶点位移、层间位移角、残余变形等地震响应均明显小于防屈曲支撑钢框架和钢框架,尤其在残余变形方面,自复位防屈曲支撑基本消除了结构的残余变形,具有良好的复位效果。

结构性能参数对基于IDA方法结构优化的影响

以钢筋混凝土框架结构为研究对象,选择顶点位移、最大层间位移角、最大基底剪力3种结构性能参数(DM),分析比较不同DM对基于IDA方法结构优化结果的特点和影响,结果表明在结构优化分析时优先使用最大层间位移角作为DM,同时可以选择顶点位移进一步分析,对结构优化进行修正。